發(fā)布時間：2017-05-13 20:24

  本文關(guān)鍵詞：基于激光誘發(fā)腦響應(yīng)的大鼠急性疼痛模型的優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：疼痛,包括急性疼痛和慢性疼痛,是非常嚴(yán)重的健康問題,給病人健康和社會經(jīng)濟(jì)造成了極大負(fù)擔(dān)。動物模型在幫助我們理解疼痛的生理機(jī)制、開發(fā)新的鎮(zhèn)痛靶點等方面一直扮演著重要角色,然而,由動物基礎(chǔ)研究向人類臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化并非易事,目前的動物疼痛模型存在兩個重要問題:第一,不同物種間感覺通道的敏感性差異很大,正確的人和動物的實驗結(jié)果的轉(zhuǎn)化需要我們小心對待這種敏感性差異,否則可能會造成對結(jié)果的錯誤解釋和誤判,但是目前很多研究者對這種物種間的差異并沒有引起足夠的重視;第二,過去的幾十年來,動物基礎(chǔ)研究的成果往臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化的效率很低,在動物基礎(chǔ)研究中有效的鎮(zhèn)痛藥物和策略最后往往只停留在了實驗室層面,難以在臨床應(yīng)用上獲得同樣的成功。忽視第一個問題,可能會導(dǎo)致非常嚴(yán)重的錯誤,這里提供一個例子。和人的實驗結(jié)果類似,以往的大鼠激光誘發(fā)電位(Laser evoked potentials,LEPs)的研究發(fā)現(xiàn)大鼠的腦響應(yīng)也包含兩個主要成分,被認(rèn)為分別反映的是大鼠Aδ纖維(“Aδ-ERPs”)與C纖維(“C-ERPs”)傳導(dǎo)通路的活動。然而,這些研究忽視了兩個重要事實。第一,當(dāng)激光脈沖發(fā)射到人或大鼠皮膚表面時,不僅會因為迅速的升溫而激活疼痛感受器,同時也會因為熱脹冷縮的機(jī)制產(chǎn)生一個波段寬泛的超聲波,這種超聲波人很難捕捉到,但是大鼠卻可以;第二,與人的Aδ纖維容易被激光脈沖激活不同,來自單個外周軸突的微神經(jīng)記錄技術(shù)、周圍傳入神經(jīng)傳導(dǎo)速度的評估、疼痛行為等研究的結(jié)果表明,大鼠的Aδ纖維很難被激光刺激激活�？紤]到人和大鼠在聽覺通道和痛覺通道的敏感性差異,以往大鼠激光誘發(fā)電位研究中普遍提到的“Aδ-ERPs”就很奇怪了,事實上,更合理的假設(shè)是這個“Aδ-ERPs”是激光引發(fā)的超聲波誘發(fā)的聽覺腦響應(yīng)而非痛覺腦響應(yīng)。要解決第二個問題,研究者們就需要優(yōu)化現(xiàn)有的動物疼痛模型,提高動物基礎(chǔ)研究成果向臨床有效鎮(zhèn)痛策略的轉(zhuǎn)化效率�，F(xiàn)有的動物疼痛模型主要存在三個缺陷:(1)疼痛刺激并非疼痛特異同時又難以量化;(2)疼痛行為檢測主要依靠脊髓中樞控制的傷害性逃避反射(如甩尾或抬足);(3)很多被試為麻醉狀態(tài),生態(tài)效度低。而當(dāng)在自由活動的大鼠身上結(jié)合使用腦皮層電圖技術(shù)(Electrocorticogram,ECoG)和激光刺激器得到激光誘發(fā)電位時,就能很好的彌補這些缺陷。為解決以上兩個問題,我們展開了一系列實驗研究。研究一(包含5個實驗)比較了人與大鼠在不同條件下的激光誘發(fā)電位響應(yīng)的異同,結(jié)果證明以往大鼠激光誘發(fā)電位研究中普遍提到的“Aδ-ERPs”實質(zhì)上是激光引發(fā)超聲波所誘發(fā)的聽覺腦響應(yīng)而非痛覺腦響應(yīng),主要證據(jù)有以下四點:大鼠的“Aδ-ERPs”的潛伏期不受刺激位置的變化,這與Aδ纖維傳導(dǎo)一定的距離(如尾尖到尾根)需要一定的時間不符;大鼠“Aδ-ERPs”在白噪聲掩蔽條件下完全消失,這與人的“Aδ-ERPs”在噪聲條件下依然很顯著不符;當(dāng)激光發(fā)射在籠子四周而非大鼠身上時,依然可以誘發(fā)“Aδ-ERPs”,而且這個腦響應(yīng)會在噪聲條件下消失;不管是皮膚類型是有毛還是無毛,激光刺激大鼠時都會誘發(fā)相似的“Aδ-ERPs”和“C-ERPs”,而且“Aδ-ERPs”在噪聲條件下會完全消失。這就排除了是皮膚類型的原因?qū)е聸]有發(fā)現(xiàn)大鼠“Aδ-ERPs”的可能性。研究二在使用白噪聲掩蔽技術(shù)排除了激光引發(fā)超聲波的干擾后,我們在自由活動的大鼠身上使用激光誘發(fā)電位技術(shù),發(fā)現(xiàn)大鼠LEPs主要反映的是C纖維傳導(dǎo)通路的激活(“C-ERPs”)。我們刻畫了“C-ERPs”刺激響應(yīng)函數(shù),同時提出了一種可以很好地分離不同LEPs成分(N1,N2和P2)的方法,這些成分在極性、順序、地形圖分布等方面都與人類的LEPs成分極為相似。這種相似性表明,使用白噪聲掩蔽技術(shù)屏蔽了激光超聲波的干擾后,在自由活動的老鼠身上使用激光誘發(fā)電位技術(shù)是一種有效的動物急性疼痛模型,它可以大大提高動物基礎(chǔ)研究成果往人類生理學(xué)和病理生理學(xué)以及臨床應(yīng)用等方面轉(zhuǎn)化的效率。綜上所述,研究一事實上糾正了大鼠激光誘發(fā)電位領(lǐng)域近幾十年來一直存在的錯誤認(rèn)識,證明了大鼠LEPs的第一個響應(yīng)是聽覺腦響應(yīng)而非痛覺腦響應(yīng)。這個結(jié)論使得我們不得不重新審視之前的所有相關(guān)研究,也提醒我們在進(jìn)行動物實驗時必須重視物種間感覺通道敏感性的差異。研究二在使用白噪聲掩蔽技術(shù)排除了激光引發(fā)的超聲波的干擾后,我們在自由活動的大鼠身上比較全面的刻畫了LEPs的響應(yīng)特性,這種疼痛響應(yīng)與人類的疼痛響應(yīng)存在很多相似性,證明了在自由活動的大鼠身上使用激光誘發(fā)電位技術(shù)是一種有效的疼痛轉(zhuǎn)化研究方法。兩個研究一起,實現(xiàn)了對現(xiàn)有動物疼痛模型的優(yōu)化,建立了一個比較理想的動物疼痛模型。
【關(guān)鍵詞】：激光誘發(fā)電位 動物疼痛模型 腦電圖 腦皮層電圖 感覺通道敏感性
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：B842
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 1 文獻(xiàn)綜述9-14
• 1.1 疼痛概述9
• 1.1.1 疼痛的概念及作用9
• 1.1.2 疼痛的研究現(xiàn)狀9
• 1.2 動物疼痛模型的困境與出路9-14
• 1.2.1 動物疼痛模型的重要性及兩大問題9-10
• 1.2.2 問題一：感覺通道的敏感性差異10-12
• 1.2.3 問題二：動物基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化效率12-14
• 2 引言14-15
• 3 研究一15-32
• 3.1 實驗材料和方法15-19
• 3.1.1 動物實驗15-18
• 3.1.2 人類實驗18-19
• 3.2 結(jié)果19-30
• 3.3 討論30-32
• 4 研究二32-44
• 4.1 材料和方法32-34
• 4.2 結(jié)果34-40
• 4.3 討論40-44
• 4.3.1 大鼠LEPs反映的是C纖維的活動41-42
• 4.3.2 大鼠“C-LEPs”：響應(yīng)特征和功能意義42-44
• 5 總結(jié)論44-46
• 參考文獻(xiàn)46-53
• 致謝53-55
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及參加課題55

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本文編號：363562