纳洛酮对吗啡所致大鼠γ波改变的阻断作用

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【摘要】 目的 探讨纳洛酮对吗啡急性注射所致大鼠EEG变化的阻断作用。方法 将大鼠 随机分为3组，做植入式脑电手术，手术后1周监测EEG作为各自的前对照，分别腹腔注射(ip )生理盐水1ml，吗啡10mg/kg，同时腹腔注射吗啡（10mg/kg）与纳洛酮（4mg/kg） ，10min后记录EEG。结果 ①生理盐水没有引发EEG变化；②注射吗啡后30 ～100分钟γ明显减少(P

【关键词】 吗啡；急性成瘾；脑电图；纳洛酮

The Effect of γ Waveform on Naloxone Reversing Acute-injection Morphine in Fre ely Rats. Shi Mi, Yu Ping, Qu Chunhuan, et al. Department of Psychology,Capital Normal University, Beijing 100089, P.R.China

【Abstract】 Objective To study naloxone reversing EEG changes of morp hine acute-injected in freely rats. Methods Dispart the rats i nto three groups randomly, then do implanted surgery by turns. Make rats resumefor a week after the surgery. Take the EEG recording before injecting drug as th e consult. Respectively intraperitoneal inject saline (0.9%1ml);(10mg/ kg); simultaneity intraperitoneal inject naloxone (4mg/kg) and(10mg/kg ). Then record the EEG of rats in free movement. Results ①Sali ne could not reduce diffierences in EEG after injection. ②There are significantdifferences from 30 to 100 minnutes after injecting(P

【Key words】 Morphine; Acuted-addiction; EEG; Naloxone

吗啡的耐受主要和μ受体有关，研究发现将μ受体基因剔除的小鼠不会出现吗啡耐受现象。 急性注射吗啡会使前额叶与其他脑区的功能性联系减弱。纳洛酮是一种μ受体，是阿片类受 体的特异性拮抗剂，它能够迅速通过血脑屏障，对抗吗啡引起的脑功能障碍。植入式无线EE G遥测系统的采集软件在没有附加装置的情况下对自由活动大鼠的脑电图(electroencephalo gram，EEG)进行长时间的定时检测和记录，减少了电极引起的阻抗，提高了EEG的记录质量 ，同时植入式无线EEG遥测系统的分析软件能够进行滤波，这样就可以对不同时间段的特定 频段的波形进行比较。

本实验采用植入式无线遥测EEG技术记录并分析急性注射吗啡后背外侧前额叶皮层EEG变化及 纳洛酮对吗啡引起的EEG变化的影响。

1 材料与方法

1.1 材料 实验动物与分组：北京大学医学部提供的Wistar大鼠，起始体重250g左右，实 验前让动物自由进食进水，12:12小时光照―黑暗周期，在实验室适应1周，实验动物随机分 为生理盐水组、吗啡组、纳络酮拮抗吗啡组(每组6只或者7只动物)。实验药品：吗啡注射液 (沈阳制药厂出品)；纳洛酮(北京四环制药厂出品) ；生理盐水(自配0.9%)，给药方式为腹 腔给药。

1.2 实验仪器与实验程序 实验仪器：采用植入式无线遥测系统(美国DSI公司生产)。由植 入子与接收器组成。立体定位仪。牙钻。

实验程序：本实验分脑电手术阶段和EEG检测阶段。脑电手术：由于受仪器的限制，将大鼠 分批作植入子埋入手术，每次作4只。水合氯醛(10%)(400mg/kg，i.p)麻醉大鼠，使动物在 实验过程中处于浅麻醉状态，用立体定位仪固定头部，让大鼠自主呼吸，实验在安静、室温 21～22℃、光线柔和条件下进行。碘酒消毒后剪开头部皮毛，用双氧水去除头皮至漏出颅

骨，确定两个电极的放置部位：前囟前2mm、中线左右旁开1～2mm、硬膜下0.5～1 mm，2个电极先后用502胶水和牙托粉固定。对背部消毒后剪开皮毛，埋入植入子，用手术线 缝合并消毒。大鼠手术后连续给消炎药3～5天，手术恢复1周后采用美国DSI公司的EEG无线 遥测仪器进行EEG监测。

本实验设计为组间设计，在检测EEG阶段，将大鼠随机分为3组：生理盐水组、吗啡组、纳洛 酮拮抗吗啡组。给药方式都是腹腔注射，其中生理盐水组为控制组，其给药剂量是1ml/kg0. 9%NaCl溶液；吗啡组给药剂量是10mg/kg morphine；纳洛酮拮抗吗啡组的给药方式是一侧腹 腔注射吗啡（10mg/kg），同时另一侧腹腔注射纳络酮（4mg/kg）。

EEG检测：用DSI配套系统检测并记录EEG，在动物注射药物前记录一次作为各自的前对照， 各组动物给药后10分钟开始自动记录EEG，每次记录60s，间隔10分钟记录一次，共记录15次 。

1.3 统计与分析方法 将药物注射前后记得的EEG作为药物效应的电生理指标，对所记录的 EEG数据依次采用滤波处理和快速傅立叶变换，并将快速傅立叶变换后得到的实验数据依据 以下公式：各频段百分比=各频段功率/总功率转化为实验结果分析数据，其中各频段范围如 下：δ(2～4Hz)、θ(4～8Hz)、α(8～12Hz)、β(12～20Hz)、γ(20～100Hz)，总功率设为 0～100Hz。均使用SPSS软件分别进行独立样本t检验，结果以均数±标准误(Mean±S.E.M.) 表示，以P

2 结 果

2.1 统计结果 为减少EEG的个体差异，进行组内比较。结果见表1～3。

表1表明，注射生理盐水前后，在各个时间段γ%值与注射前相比基本没有变化，P>0.05。

由表2的数据可以看出，吗啡注射后30～100分钟，大鼠EEG的γ%显著减少（P

表3的数据显示：纳洛酮在吗啡注射后的30～90分钟阻断了吗啡的作用，在90～100分钟纳洛 酮失去对吗啡的拮抗作用，吗啡对EEG的影响又显示出来。此外，实验结果还显示δ、θ、 α、β等频段的波形在吗啡注射前后也发生了一定程度的变化，但是统计结果显示没有明显 的规律性。

2.2 γ振荡分离结果 见附图。

如图所示用植入式无线遥测系统的分析软件分离药物注射前后γ振荡的图像，结果发现生理 盐水注射前后γ振荡的振幅、频率、活动性等没有发生明显的变化。吗啡注射后30～100min 较之吗啡注射前γ振荡的振幅变大，频率减小，活动性降低，而吗啡注射后110minγ振荡的 振幅、频率以及活动性都开始逐渐恢复到注射前的状态。同时注射纳洛酮与吗啡后的30-90m inγ振荡较之注射前没有变化，而注射后90～100minγ振荡的振幅增大、频率开始减少、活 动性降低，注射后的110minγ振荡的特征性变化又开始恢复到注射前的水平，该结果与前面 的统计结果是一致的。对γ振荡的图像进行分离还发现一个重要的特点：吗啡注射后γ振荡 也出现有一定量的棘波，纳洛酮戒断吗啡后γ振荡后棘波消失，之后随着吗啡作用的恢复棘 波又再度出现，由此可见棘波与γ振荡之间存在一定的相关，棘波的出现可能会引起γ振荡 的降低。以往的研究仅发现吗啡会引起EEG变化，并在总频谱图上出现大量棘波。

3 讨 论

吗啡成瘾是一种危害人类身体健康的心理疾病，以往对多种药物成瘾的研究表明，药物成瘾 后EEG会呈现一定的规律性变化，Ajayan等对酒精成瘾患者的EEG研究表明成瘾后前额叶γ（ 20Hz以上）频段出现明显减少[2]。急性吗啡成瘾是一种常见的药物成瘾模型。大 鼠吗啡急性注射后EEG的变化既能够反映其脑活性的特征也可以反应相关的心理行为，对吗 啡急性注射后大鼠的EEG进行分析为进一步研究药物成瘾提供一定的电生理依据。功率谱分 析方法是基于傅立叶变换为基础的频域分析法[3]，对啮齿类动物吗啡成瘾后的EEG 进行傅立叶分析， 结果表明γ频段的变化是药物成瘾过程EEG活动的重要基础之一，它可能与许多认知功能有 密切关系(Schütt & Ba2ar，1992)。而且人类在处理模棱两可的视觉图像时，其额叶γ频 段的活性会增加50%（Ba2ar，1998；Schütt，et al，1999）。随着EEG信号分析技术的发 展，大量研究表明γ频段与人类认知过程的理解和决策等脑的高级活动有关(Rodriguez，etal，1999)，在神经科学领域，研究者越来越关注不同区域脑细胞的同步γ活性。对本实验 的EEG数据进行功率谱分析，发现在急性吗啡注射后的30分钟～100分钟大鼠EEG的γ频段显 著性降低，这些结果提示：急性注射吗啡后会引起背外侧前额叶皮层兴奋性增加，从而导致 前额叶皮层决策执行能力的降低。同时也表明背外侧前额叶皮层在药物成瘾中起重要作用。

纳洛酮是吗啡受体阻滞剂，其结构与吗啡相似[4]，它能够改善细胞膜对钙离子的 通透性，迅速翻转吗啡的作用，对吗啡成瘾者可以诱发戒断症状，对各型阿片受体均有拮抗 作用[5]。而且纳洛酮本身不具有成瘾性。研究发现纳洛酮能够戒断吗啡急性给予 海马CA3区引起的突触传递增强的效应[6]，电泳纳洛酮可以翻转吗啡的作用[ 7]。而且丘脑中央下核内微量注射纳洛酮翻转了吗啡诱发烦乱反应的抑制[8]。 纳洛酮本身具有厌恶性[9]，它可以诱发未使 用吗啡的大鼠产生厌恶情绪，但保持短、消退快。而且它能够诱导吗啡依赖大鼠对条件性位 置的厌恶反应(Gowing，et al，2002)。本实验结果在一定程度上支持了上述结论：注射剂 量为4mg/kg的纳络酮后，在30～90分钟内γ频段没有显著性变化，这表明纳纳洛酮翻转了吗 啡的效应，而且其对吗啡作用的翻转效应与吗啡的兴奋性类似，都具有时间依赖性。然而有 研究表明纳洛酮引起的吗啡戒断同自发产生的吗啡戒断一样[10]，在复吸后引发的 条件性位置偏爱中是不起作用的，而戒断线索却明显地引起了CPP的复原，并且使肾上腺皮 质酮水平升高。因此纳洛酮拮抗吗啡的具体机制需要进行更为深入地研究。

以往对药物成瘾动物的EEG研究主要是采用有线式检测法，限制了检测时动物的活动，从而 在一定程度上使研究结果具有一定的局限性。随着研究技术的发展，植入式无线遥测记录技 术渐渐融入了对EEG的研究[11]，它可以长时间连续记录动物的自由活动行为及其 伴随的电 位变化，这种无线电生理遥测法能够同时记录短时间和长时间内突发电位的变化，减少了运 动引起的电极阻抗，提高了EEG的质量，同时它还降低了对动物活动范围的束缚，减少了附 加装置的使用，因此可以灵敏地反应动物的EEG变化。本次实验用DSI公司的植入式遥测法检 测大鼠急性吗啡注射的EEG变化使研究结果具有很大的价值。EEG的主要特点是时间分辨率极 高，可以达到毫秒级，因此对研究脑活动的动态过程特别有效，然而不可否认EEG存在一个 最大的缺点是空间间分辨率低[12]，只有几厘米，尽管EEG能够反应脑内皮层各部 位的综合电活动，但是它实质性的定位并不准确。由此可见，我们需要不断改进EEG的监测 水平以满足深入研究的需要。

急性吗啡成瘾的机制十分复杂，研究吗啡作用过程的EEG变化为寻求急性药物成瘾的作用机 制提供了电生理学的依据。虽然本实验结果显示，纳洛酮能够翻转吗啡的作用，但由于吗啡 是阿片类药物，其受体在体内分布较广，对于中枢神经系统内纳洛酮是如何翻转吗啡的欣快 感，缺乏明确的解释，其机制尚待进一步探讨。另外，对EEG的记录技术与分析方法仍需要 改进，这样才能为药物成瘾者的心理健康评估与临床治疗提供更有价值的科学依据。

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(收稿时间：2007-10-21)