药物成瘾是当前国际上的重大社会问题,是以失去控制地应用某种成瘾性药物为特征的慢性、复发性疾病。长期滥用药物会改变突触的可塑性从而影响大脑的功能,已有工作发现药物成瘾可以通过影响长时程突触可塑性而影响到学习与记忆,但短时程突触可塑性的相关工作未见报道。本工作拟综合运用电生理技术及免疫组织化学、药理学、神经发育学等研究手段,分别以药物成瘾大鼠、药物成瘾猫为动物模型研究成瘾对视觉系统短时程突触可塑性及视皮层、外膝体细胞感受野特性的影响及其神经机制。本工作将加深人们对药物成瘾导致视觉系统的功能障碍及其可能机理的了解,有助于对成瘾形成机制的进一步认识。深入探讨成瘾对神经系统造成的功能障碍及其可能原因,可为探索相关障碍的恢复途径提供一定的依据。本工作在建立筛选戒毒药物的动物模型方面亦有潜在的应用前景。
药物成瘾导致脑功能变化的相关研究是国际上的热门课题。本工作较系统地研究了慢性吗啡暴露对视觉系统短时程突触可塑性及细胞反应特性的影响。主要结果包括1、慢性吗啡给药会减弱大鼠外膝体-视皮层通路的短时程突触可塑性,这可能是慢性吗啡暴露导致大鼠视觉系统GABA能抑制作用减弱所引起的,同时与GABA合成酶谷氨酸脱羧酶的活性降低有关;2、吗啡依赖大鼠视皮层神经元的锥体细胞树突分支总长度显著缩短,树突棘显著密度降低,这些形态学实验结果与吗啡慢性给药引起的突触可塑性变化有关;3、慢性吗啡暴露影响猫初级视皮层、外膝体神经元的视觉反应特性,导致视觉系统功能对吗啡的依赖;4、慢性吗啡暴露后,猫初级视皮层细胞的树突棘密度和树突长度都发生了明显的变化,这些形态学上的改变可能直接导致电生理反应特性的改变;5、微电泳GABA能抑制吗啡给药引起的细胞兴奋性增强,使细胞特性恢复到接近正常的水平,而微电泳GABA的抑制剂Bicuculline对吗啡暴露猫初级视皮层细胞的兴奋性的增强有限;6、胚胎期吗啡暴露损伤了大鼠外膝体到视皮层通路的短时程突触可塑性和前穿通纤维到海马角回区的长时程突触可塑性以及大鼠的空间记忆。