基于环境调控的大鼠镇痛模型

摘要

认知和疼痛存在相互作用,并具有相似的神经机制:慢性痛会对认知行为产生不利影响,而认知过程能够调节痛觉感知。安慰剂镇痛效应就是认知影响疼痛的典型案例。临床研究表明,认知干预可有效改善术后疼痛。然而,认知调控疼痛的具体机制尚不明确。以人类为研究对象不能进行可侵入性的相关机制探索。因此,本文目的在于建立非药物依赖的,基于环境调控的大鼠镇痛模型。建立模型包括3个阶段:第1阶段(基础状态,Baseline,Day 0):黑暗或明亮环境条件下的热板温度均设置为高温,统计自进入热板至发生舔足的时间。第2阶段(训练阶段,Training,Days 1~7):将两种不同的环境因素(黑暗或明亮)与热板高温(52℃)或低温(48℃)相匹配(共计四种匹配模式:黑暗-低温;黑暗-高温;明亮-低温;明亮-高温),对大鼠进行环境-温度相关性的认知训练8天。第3阶段(测试阶段,Probe,Day 8):黑暗或明亮环境条件下的热板温度均设置为高温,检测训练后大鼠能否依据不同的环境条件,对温度产生预期。结果:①经过训练的大鼠,在温度相同(均为高温)的情况下,不同环境中的舔足时间存在显著性差异,与低温建立联系的环境中舔足时间更长,表明基于环境调控疼痛的大鼠模型建立成功。②腹腔注射纳洛酮(阿片受体拮抗剂),基于环境的镇痛效应消失,表明阿片系统介导环境镇痛效应。③利用光遗传技术激活或抑制双侧前额叶的亚区(IL或PL),非药物依赖的环境镇痛效应消失。该结果提示,前额叶在环境调控疼痛中扮演“总开关”的作用,一旦前额叶的正常功能受到干扰,就会影响认知调控。结论:本文建立了非药物依赖的,基于环境调控的大鼠镇痛模型。前额叶皮层(尤其是IL和PL)介导环境调控的镇痛作用。该模型排除药物对于动物生理和行为活动的影响,为研究认知调控疼痛提供有效的工具。