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目的:现代医学普遍认为疼痛是一种复杂的生理心理活动,它既是生理上的感觉也是心理上的体验。疼痛包含疼痛的感觉分辨(sensory-discriminative)和疼痛的情绪反应(emotional-affective dimensions)两种成份。最初人们普遍关注痛感受的研究,并且在过去数十年间取得了许多突破性进展,但应用于临床治疗效果并不如人意。而慢性疼痛所导致的负性情绪,如恐惧、焦虑、抑郁、烦躁等不良反应给患者造成的伤害则越来越受到人们的重视,探寻痛情绪的发生机制以及有效的治疗手段更显得尤为重要。已知人类和动物的前扣带皮层(Anterior Cingulate Cortex,ACC)尤其是吻侧ACC(r ACC)在情绪情感反应中起着重要的作用。临床治疗和相关研究均表明电针刺激不仅可以缓解慢性持续性疼痛,例如慢性炎性痛、神经性痛和癌性痛等疾病,同时能够缓解疼痛所致的痛情绪等负面作用的影响。在体多通道电生理记录技术可以记录相应脑区大量神经元的电活动以用于对外部事件编码机制的研究,尤其是在清醒状态下对学习和记忆、感觉和运动信息加工整合过程的研究有着不可替代的作用。因此本研究则通过中枢神经元的在体多通道同步记录技术和行为记录方法,对r ACC区参与痛情绪反应过程以及电针刺激缓解大鼠痛情绪反应的机制做探索性的研究。方法:本研究综合了相关文献的条件性位置回避模型方法和实验需求,设计如下:电极制作,电极埋置,完全弗氏佐剂诱导的条件性位置回避(CFA conditioned place avoidance,C-CPA),记录清醒大鼠r ACC区神经元的放电活动和其CPA行为反应。实验分为4个实验组,每个实验组有2个小组(每个小组n=6)。第一实验组在普通环境中,观察动物一侧脚掌注射CFA/saline后r ACC区神经元的电活动。第二实验组动物给予后脚掌注射CFA/saline后,与“痛环境”耦合匹配,观察C-CPA行为反应并记录r ACC区神经元的电活动和行为活动。第三实验组动物给予后脚掌注射CFA/saline后给予一定时间的电针刺激,然后与“痛环境”耦合匹配,观察C-CPA行为反应并记录r ACC区神经元的电活动和行为活动。第四实验组大鼠给予后脚掌注射CFA/saline后与“痛环境”耦合匹配,然后腰膨大给予鞘内注射阿片受体激动剂DAMGO,观察C-CPA行为反应并记录r ACC区神经元的电活动和行为活动。结果:(1)大鼠在普通环境中,注射CFA组r ACC区神经元电活动频率,pre0.273±0.496 imp/s VS post 0.648±2.266 imp/s(P<0.05,n=26);生理盐水saline组,pre 0.220±0.272 imp/s VS post 0.183±0.422 imp/s(P>0.05,n=19),大鼠在给予注射saline后r ACC区神经元电活动spike发放频率前后没有显著性差异,给药CFA前后发生显著性差异有统计学意义,说明r ACC区参与编码疼痛反应的发生过程。(2)大鼠注射CFA前后分别与两侧不同环境耦合,24h后分别记录大鼠在“痛/非痛”环境中r ACC神经元的电活动。在“痛”与“非痛”环境中,r ACC神经元的放电频率,痛环境0.853±1.377 imp/s VS非痛环境0.221±0.971 imp/s(P<0.05,n=26),在电生理学方面有统计学差异;行为学分析是pre 303.55±61.77s VS post 140.32±33.52s(P<0.05,n=6),有统计学差异,大鼠对“痛环境”一侧有条件位置逃避反应。对照组给予生理盐水并与一侧环境耦合后,两侧环境神经元电活动spike发放频率为痛环境0.545±0.621 imp/s VS非痛环境0.555±0.709 imp/s(P>0.05,n=23),电生理学上没有显著性差异;行为学分析pre 281.40±58.74s VS post279.30±55.99s(P>0.05,n=6),行为学上也无统计学差异,大鼠脚掌注射生理盐水后与“痛环境”耦合并没有产生痛厌恶情绪反应。(3)大鼠脚掌注射CFA后给予电针刺激并与一侧环境耦合,记录大鼠在“痛/非痛”环境中r ACC神经元的电活动频率,痛环境0.113±0.265imp/s VS非痛环境0.088±0.393 imp/s(P>0.05,n=21),无明显统计学差异;行为学分析是pre 268.47±57.4s VS post 282.67±34.2s(P>0.05,n=6),行为表现同样无显著性差异。生理盐水组大鼠脚掌注射saline后给予同样时间的电针刺激并与一侧环境耦合后,观察后r ACC神经元环境两侧电活动记录分析痛环境0.367±1.56 imp/s VS非痛环境0.292±1.16 imp/s,(P>0.05,n=20),无明显统计学差异,行为学分析pre 255.40s±50.5s VS post 304.48±58.5s,(P>0.05,n=6)也无显著性差异,说明电针刺激对正常情况下的大鼠无显著影响,对大鼠因疼痛刺激导致的痛情绪能起到明显的缓解作用,这可能和电针刺激降低r ACC区的过度兴奋有关。(4)在大鼠脚掌注射CFA并与环境耦合后24h,在腰膨大处给予μ-阿片受体激动剂DAMGO,大鼠在“痛环境”一侧放电频率与“非痛环境”相比较,痛环境0.225±1.31 imp/s VS非痛环境0.248±0.478 imp/s(P<0.05,n=24)有统计学差异;大鼠行为反应,pre296.07±35.5s VS post 130.40±225.5s(P<0.05,n=6)有统计学差异。生理盐水组“痛/非痛“环境中神经元电活动的发放频率,痛环境0.484±1.833 imp/s VS非痛环境0.516±1.397 imp/s(P>0.05,n=15),无明显统计学差异;行为反应pre 303.82±30.3s VS post 318.33±74.9s(P>0.05,n=6),行为表现大鼠对两侧环境的厌恶无显著性差异。结论:本实验大鼠在痛环境r ACC神经元放电频率的变化和动物CPA行为反应的结果具有明显的同步性,表明:(1)大鼠r ACC脑区神经元的放电频率与疼痛所致的痛厌恶相关情绪的发生有着密切的联系;(2)电针刺激能够反转伤害性刺激引起的r ACC神经元放电频率的升高,从而缓解疼痛所致的痛相关厌恶情绪的发生。