藥物精神依賴行為

1、藥物精神依賴行為——與學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制,2004年全球藥物濫用情況(不包含煙草與酒精),研究背景：藥物濫用已經(jīng)成為全球性公害,（資料來(lái)源: 聯(lián)合國(guó) World Drug Report 2009 ）,不同類型藥物在世界各地濫用分布情況,（資料來(lái)源: 聯(lián)合國(guó) World Drug Report 2007 ）,1990起中國(guó)吸毒人數(shù)變化趨勢(shì),（資料來(lái)源: 中國(guó)藥物依賴研究所網(wǎng)站）,吸毒人員性別特征,吸毒人員年齡特征,,耐受,

2、,,Opioids,,敏感化,依賴,撤藥反應(yīng),麻醉、鎮(zhèn)痛,海洛因,嗎啡,科學(xué)問(wèn)題及進(jìn)展,,Synaptic plasticity;DNA甲基化,VTA, NAc;mPFC, HPC;BLA , Insula，etc.,ACH, GABA, NE, Glu;Orexin,,7,研究目標(biāo)與假設(shè),,學(xué)習(xí)記憶與用藥動(dòng)機(jī)相互作用的調(diào)節(jié)機(jī)制,8,動(dòng)物成癮行為模型,,,條件性位置偏愛(ài)(CPP) 厭惡(CPA)

3、,自身給藥(SA),延遲逃避,兩難選擇,主動(dòng)操作,水十字迷宮,習(xí)慣性行為,,相關(guān)的研究工作進(jìn)展,,,高軍 Thesis；李勇輝 Thesis,（1）藥物獎(jiǎng)賞與自然獎(jiǎng)賞記憶的差異,恢復(fù),NAc介導(dǎo)記憶的差異性提取與恢復(fù),,保持更強(qiáng)烈持久,提取,,,,,（2）成癮行為保持的背側(cè)海馬突觸傳遞效能機(jī)制,NR2A/NR2B Ratio 高峰,,,延遲逃避高峰,Yang, Y., et al. (2004) J of Neurosci.；Dong

4、Z., et al., (2008), Brain Res.,↓突觸傳遞效能,,慢性嗎啡,,,,,,應(yīng)激-皮質(zhì)酮,Yang, Y., et al. (2005) J of Neurosci.,皮質(zhì)酮↑延遲逃避行為的提取,↓突觸傳遞效能,應(yīng)激,拮抗GCR、NMDAR,,,Lidocaine失活, Li J., Thesis,（3）情境和線索與成癮行為的獲得和提取,,背側(cè),,嗎啡 鹽水 獲得 提取,獲得 提取 嗎啡 鹽水,

5、線索依賴CPP,↓情境依賴CPP,失活海馬亞區(qū)對(duì)獲得的作用,,,,,腹側(cè),,,↓線索依賴CPP,↓情境依賴CPP,獲得 提取 嗎啡 鹽水,獲得 提取 嗎啡 鹽水,LiJie， Thesis,失活海馬亞區(qū)對(duì)獲得的作用,,,Han, J., et al. (2010). E J of Pharmacology;,獲得,DH,（4）甲基化與成癮行為的獲得和提取,mPFC,DNA甲基化對(duì)獲得的影響,,,Han, J.

6、, et al. (2010). E J of Pharmacology;,mPFC,提取,DH,DNA甲基化對(duì)提取的影響,,（5）成癮記憶向習(xí)慣性行為的轉(zhuǎn)化,,,損毀，不影響獲得,Gao J., et al. (2012), J of Psychopharm,抑制背外側(cè)紋狀體中的DA,損毀，↓長(zhǎng)時(shí)程提取,拮抗D1R/D2R,,,（6）正負(fù)性強(qiáng)化在成癮記憶獲得中的作用機(jī)制,Gao J., et al. (2012a;b), J of P

7、sychopharm; Psych J,損毀DA投射，↓SA,,NAc DA介導(dǎo),VTA OX1R調(diào)控,拮抗OR1R，↓嗎啡CPP獲得,,正性強(qiáng)化與NAc-VTA,,,,負(fù)性強(qiáng)化與中央杏仁核,Xu W., et al. (2012), Physio. Res,NMDA和DA系統(tǒng)都介導(dǎo)戒斷誘發(fā)的CPA,損毀DA投射，↓,,拮抗NMDAR，↓,,,,,（7）正負(fù)性成癮記憶再鞏固的機(jī)制,NAc DA參與調(diào)控SA提取支持假設(shè),Gao J.,

8、 et al. (2012), J of Psychopharm,,,,拮抗α，β-NER，僅↓CPA,,CPA,CPP,抑制蛋白質(zhì)合成，↓,Wu, Y., et al. (2012)， Addict. Biol.,基底杏仁核關(guān)鍵,,,,,Wu, Y., et al. (2012a, b), Addict. Biol.; E J of Pharmacology,拮抗NMDAR,NAc不參與再鞏固,拮抗α，β-NER,,CPA,CPP,,

9、,,,戒斷增強(qiáng)CPP提取,AI,GI,拮抗亞區(qū)β-NER,Li,et.al., J. Psychpharm., under review,（8）負(fù)性刺激調(diào)控成癮記憶提取的機(jī)制,島葉AI β-NE受體機(jī)制,AI,GI,,戒斷CPA獲得,,↓這種提取的增強(qiáng),階段性亮點(diǎn)總結(jié),,成癮記憶不同階段的神經(jīng)通路及其機(jī)制,獲得 cs+us,恢復(fù)/長(zhǎng)時(shí)程提取,消退,再鞏固,,,DH NAc DA介導(dǎo)，VTA OX1R 調(diào)控CeA DA,結(jié)構(gòu),

10、關(guān)鍵功能,情境記憶獎(jiǎng)賞效應(yīng)負(fù)性強(qiáng)化,NAc NMDA調(diào)控DH GCR, NMDAR?突觸傳遞效能VHmPFC AI β-NER；,NAc MCH調(diào)控背外側(cè)紋狀體D1R/D2R,應(yīng)激-皮質(zhì)酮-DH-突觸傳遞效能,BLA 促進(jìn) β-NE；BLA 遞質(zhì)未知,特異性獎(jiǎng)賞效應(yīng)提示：情境相關(guān)認(rèn)知靈活性情境、線索負(fù)性刺激,獎(jiǎng)賞效應(yīng)，提示LH參與習(xí)慣性行為,負(fù)性正性,24,中科院心理研究所中科院心理健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李勇輝

11、 王冬梅 朱寧 張建軍 嚴(yán)萬(wàn)森 李春祿 蔣娟 何欣嘏 韓錦 吳艷 高軍 江瀟等,致謝,胚胎期嗎啡暴露對(duì)小雞GABA神經(jīng)元發(fā)育及易感性的影響,25,？,GABA神經(jīng)元-阿片受體,其它細(xì)胞、遞質(zhì)系統(tǒng)的發(fā)育變化？,一、研究意義與科學(xué)問(wèn)題,DA神經(jīng)元-DA轉(zhuǎn)運(yùn)體,可卡因,嗎啡,研究意義：孕期吸毒嚴(yán)重危害子代身心健康科學(xué)問(wèn)題：胚胎期成癮藥物暴露影響學(xué)習(xí)記憶、成癮易感性行為的神經(jīng)機(jī)制,26,,,,？,27,二、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

12、,胚胎期成癮藥物暴露對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響,GABA能陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)目↓ (Niu L, et al., 2009),海馬突觸可塑性改變（LTP、LTD）(Yanai J, et al., 2000)；迷宮任務(wù)能力↓(Niu L, et al., 2009, etc),對(duì)嗎啡的鎮(zhèn)痛效應(yīng)敏感，嗎啡CPP↑ (Gagin, R., et al., 1996 & 1997),可卡因自身給藥(SA)獲得↑ (Rocha BA, et al.

13、, 2002)可卡因及嗎啡CPP獲得、精神運(yùn)動(dòng)興奮性↓ (Estelles, J, et al., 2006a),皮層GABA神經(jīng)元樹(shù)突↓ ；,皮層和紋狀體的偶聯(lián)Gs蛋白的DA1受體數(shù)量↓ (Stanwood GD, et al., 2004),迷宮任務(wù)能力↓ (Sinman-Wood S., et al., 2000, etc.),雞胚作為模式動(dòng)物的優(yōu)勢(shì),排除母體/外界環(huán)境的影響遞質(zhì)系統(tǒng)發(fā)育時(shí)間線索清晰 神經(jīng)系統(tǒng)早熟 顱

14、骨薄，易于腦內(nèi)給藥 成熟的行為研究范式,28,三、研究切入點(diǎn),（Rogers ，1995；Geladopoulos et al.，1987）,雞胚神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)間線索,小雞—哺乳動(dòng)物關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及功能比較：,與黑質(zhì)同源,與腹側(cè)被蓋區(qū)同源,（Csillag, 1999）,（Durstewitz, 1999）,29,三、研究切入點(diǎn),,四、研究假設(shè),30,胚胎期嗎啡和可卡因暴露分別通過(guò)影響GABA和DA系統(tǒng)的發(fā)育，導(dǎo)致GABA和DA神

15、經(jīng)元數(shù)量和（或）功能下降,五、研究目標(biāo)和內(nèi)容,31,揭示胚胎期成癮藥物暴露影響子代學(xué)習(xí)記憶和成癮行為的GABA、DA系統(tǒng)調(diào)控機(jī)制。,1）密度；2）遞質(zhì)釋放量；3）突觸傳遞效能；4）IMM、MSt和VTA核團(tuán)活動(dòng)性5）與學(xué)習(xí)記憶、成癮易感性改變的對(duì)應(yīng)關(guān)系,雞胚發(fā)育早期（E5-8）、中期(E13-16)、晚期(E17-20)接觸嗎啡或可卡因?qū)π‰uIMM、MSt和VTA等核團(tuán)內(nèi)GABA和DA神經(jīng)元的影響：,六、技術(shù)路線和方法,32,早

16、：E5-8,中：E13-16,,,,,,,孵化 E21,,,晚：E17-20,成癮藥物作用于不同胚胎階段,,,,,,,,,,實(shí)驗(yàn)方法,33,行為范式,實(shí)驗(yàn)方法,基礎(chǔ)突觸傳遞特性； 突觸反應(yīng)特性； 長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)LTP； GABA和Glu 工具藥對(duì)突觸反應(yīng)的影響,記錄指標(biāo)—IMM核團(tuán)和MSt核團(tuán),34,離體腦片電生理,膜片鉗系統(tǒng),MSt,實(shí)驗(yàn)方法,IMM、MSt、VTA、SNC核團(tuán)——GABA、DA釋放水平,35,在體腦內(nèi)微透析

17、,微透析-HPLC-電化學(xué)檢測(cè)器系統(tǒng),,,,,MSt,IMM,探針,36,小動(dòng)物活體成像,Cellvizio Lab 小動(dòng)物光纖式共聚焦顯微成像系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)方法,七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)習(xí)記憶模型 ——一次性被動(dòng)回避（PAL）,成癮易感性 ——條件性位置偏愛(ài)模型（CPP）,37,E 17-20是成癮易感性的關(guān)鍵期,胚胎期嗎啡作用的關(guān)鍵期,He X et al., Neurosci Lett.  2010,E 5-8 是

18、記憶的關(guān)鍵期,He X et al., Eur J Pharmacol. 2010,拮抗µ和δ受體后再給予嗎啡,E5-8，δ受體對(duì)PAL獲得的作用,,Naloxonazine：µ受體拮抗劑Naltrindole： δ受體拮抗劑,七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,E17-20，µ受體介導(dǎo)對(duì)CPP的作用,阿片受體機(jī)制,,E5-8 拮抗GABA受體能反轉(zhuǎn)嗎啡對(duì)記憶的損害,E17-20 拮抗GABA受體不影響嗎啡對(duì)記憶的功能

19、,七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,E5-8拮抗GABA受體可反轉(zhuǎn)嗎啡暴露對(duì)記憶的損害,GABA系統(tǒng)——胚胎早期嗎啡暴露影響學(xué)習(xí)記憶,七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,E5-8，抑制嗎啡抑制啄珠興奮性E13-16，不影響啄珠興奮性,Jiang J, et al, Behav Brain Res. 2011,成癮易感性 -精神運(yùn)動(dòng)興奮性 （psychomotor activity）,成癮易感性 -啄珠興奮性 （pecking respon

20、se）,精神運(yùn)動(dòng)興奮性下降,40,E5-8嗎啡暴露降低成癮易感性,七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,誘發(fā)IPSP的誘導(dǎo)率↓,GABAB受體激動(dòng)劑誘導(dǎo)反應(yīng)的誘導(dǎo)率 ↓,41,E5-8嗎啡影響后代學(xué)習(xí)記憶的突觸傳遞機(jī)制——IMM-GABA調(diào)控,七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,IMM神經(jīng)元雙脈沖易化反應(yīng)下降——鈣離子機(jī)制？,IMM核團(tuán)突觸LTP效應(yīng)被抑制——突觸可塑性,Jiang J, et al., Behav Brain Res .,2011,42,E5-8嗎啡影響

21、子代學(xué)習(xí)記憶的突觸傳遞機(jī)制IMM,七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,E5-8嗎啡用藥，IMM核團(tuán)陽(yáng)性GABA神經(jīng)元數(shù)量↓,**P<0.01 VS. saline group.,43,對(duì)照,E5-8嗎啡,E17-20嗎啡,,44,小動(dòng)物活體成像-鈣離子活動(dòng)探測(cè),Vincent et al. (2006). EMBO 7(11), 1154–1161,注射鈣離子染料到VTA、SNC、IMM、MSt將光纖探頭插入后進(jìn)行活體成像,八、進(jìn)一步深化研究,45

22、,小動(dòng)物活體成像-熒光慢病毒載體,慢病毒轉(zhuǎn)染DA/GABA，使用熒光探頭觀察目標(biāo)核團(tuán)神經(jīng)元密度,八、進(jìn)一步深化研究,請(qǐng)各位批評(píng)指正 謝謝！,46,,（8）負(fù)性情緒調(diào)控成癮記憶的機(jī)制,島葉AI不參與正性強(qiáng)化,失活A(yù)I和GI對(duì)嗎啡誘發(fā)的CPP獲得的影響,,,,Li, Y., et al. (2011), Physiology & Behavior(2010). anxiety Psychopharm,丘腦