基于环境调控的大鼠镇痛模型

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。