行为药理学实验方法与技术简介
行为药理学主要研究药物对大脑学习,记忆功能及情绪活动(如焦虑,抑郁等)的影响,也包括药物依赖性的实验评价.
一,学习,记忆实验法和记忆障碍动物模型简介
学习和记忆是脑的重要功能之一.学习是指新行为(经验)获得和发展,记忆就是使获得的经验保持和再现.人类记忆区可分为三种存贮系统,即感觉记录系统,短时存贮系统和长时存贮系统.目前关于学习记忆的机制,认为"感觉记忆"即感知事物后在极短时间内的记忆,与脑的电活动有关;"短时记忆"和"长时记忆"可能与脑的神经细胞的突触效能或脑的化学变化有关,即学习,记忆有赖于全脑的整合功能,完成记忆的过程离不开知觉,情绪,注意,意图等心理功能,也离不开早已贮存的知识和经验.
(一)动物学习,记忆实验方法及模型:
1,跳台法(stepdowntest)简便易行,有较高的敏感性,尤适合于初筛药物.可同时观察药物对记忆过程及对学习的影响.
2,避暗法(stepthroughtest)利用鼠类的嗜暗习性而设计.简便易行,对记忆过程特别是对记忆再现有较高的敏感性.
3,穿梭箱(shuttlebox)可同时观察被动和主动回避性反应.
4,爬杆法(pole-jumptext)适用于大鼠或小鼠.观察非条件刺激和条件刺激对动物逃避行为的影响.
5,迷宫(maze)学习,记忆的经典实验,至今仍经常采用.常用的装置有Y型迷路,水迷路和Morris水迷宫.
6,小鸡的一次性味觉----回避学习行为的动物模型Cherkin等人(1969)在前人研究的基础上,根据小鸡在自然环境中先天性的自发啄食行为而建立的小鸡一次性味觉-回避学习行为(one-trial-avoidancetask)的实验模型.其优点:建立模型快,记忆保持良好;脑内注射方便;实验重复性好;实验成本低等.
7,操作式条件反射(operantconditionedreflex)在巴甫洛夫经典的条件反射的基础上创立的一种实验方法,通过动物完成压杆或按键反应的特定活动来研究动物的学习行为.
(二)记忆障碍动物模型
1,记忆获得障碍模型应用抗胆碱药物制备,常用东莨菪碱,樟柳碱.
2,记忆巩固障碍模型如电休克,缺氧,使用蛋白质合成抑制剂(如环己酰亚胺,氯霉素等).
3,记忆再现缺失模型如乙醇可明显干扰记忆再现.
4,其他小鼠脑缺血-再灌注模型;大鼠中脑动脉结扎-再灌注模型;脑栓塞模型;基底神经核-胆碱系统损伤模型及应激引起的学习,记忆障碍模型等.
二,抗焦虑实验方法及动物模型简介
焦虑以恐惧,忧虑,紧张不安等精神障碍为主要表现,一般认为,焦虑模型至少必须符合三个要求:①对临床有效的抗焦虑药敏感并呈剂量依赖性;②不同抗焦虑剂的相对强度应与在人体观察到的结果类似;③能够区别抗焦虑剂与非抗焦虑剂的不同效应.现有的焦虑模型包括二大类:一类是基于动物非条件反射的模型,根据其行为特点又可分为:⑴探究行为模型:大鼠高架十字迷宫(theelevatedplus-mazetest,EPM),小鼠明暗穿箱(light-darktransitions),小鼠爬梯实验(thestaircasetest),孔板实验(theholiboardtest),大鼠开场实验(theopenfieldtest)等;⑵社会行为模型:大鼠群居接触实验(thesocialinteractiontest),分离发声实验(separationvocalization).另一类是基于条件反射(传统学习模式)的模型,主要有Geller-Seifter冲突实验(Geller-Seifterconflicttest),安全信号撤除实验(thesafetysignalwithdrawaltest),Vogel冲突模型(theVogel'sconflicttest)等.这些焦虑模型虽然并非人类焦虑情绪的精确复制,但对于抗焦虑药物的评筛及探讨焦虑的生化机制发挥了重要作用.
三,抗抑郁实验方法及动物模型简介
1,药物之间相互作用模型一般作为抗抑郁药初筛手段.主要有:利血平拮抗(reserpinereversal);(antagonismofhighdoseofapomorphine);5-HT诱导的甩头行为(5-HTinducedhead-twitches);小鼠育亨宾增强模型(yohimbinepotentiationmodelinmice).
2,应激模型包括:"行为绝望"及其衍生("behaviouraldespair"andderivatives),如强迫游泳实验,悬尾实验等;获得性无助(learnedhelplessness);未预知的长期应激刺激(chronicunpredictablestress);未预知的长期温和应激刺激(chronicunpredictablemildstress)等.
3,脑损伤模型嗅球切除模型(olfactorybulbectomymodel).
4,72s低频率差式强化程序(differentialreinforcementoflowrate72-sschedule).
四,药物依赖性动物实验方法简介
药物依赖性包括机体依赖性和精神依赖性.机体依赖性的试验评价以阿片类药物为代表,通用的实验方法主要有三种:自然戒断实验(spontaneouswithdrawaltest),催促戒断实验(precipitationwithdrawaltest)和替代实验(substitutiontest).常用动物:小鼠,大鼠,狗,猴.目前还发展了用离体组织标本进行评价,其方法主要为:①已形成阿片依赖性的整体动物身上取其离体组织进行试验;②直接将离体组织放在含阿片类药物的Krebs液中共浴一段时间后再进行试验.药物精神依赖性评价方法中认为比较成熟且应用较多的主要有两种:自身给药试验(drugself-administration)和药物辨别试验(drug-discrimination);80年代后又发展了一种经济简便的条件性位置偏爱试验(conditionedplacepreference).