1.研究背景

尼古丁是煙草葉中含有的一種天然生物堿。煙草和香煙煙霧在涉及心血管、內(nèi)分泌、呼吸和生殖系統(tǒng)等多種器官和系統(tǒng)的多種病理學(xué)發(fā)展中起著致病作用。據(jù)世界衛(wèi)生組織2017年報(bào)告，全球尼古丁濫用程度估計(jì)為11億吸煙者，每年有800萬人死亡。此外，長(zhǎng)期尼古丁濫用還會(huì)誘發(fā)成癮，調(diào)節(jié)大腦中的主要神經(jīng)遞質(zhì)類別。因此，吸煙會(huì)對(duì)健康造成潛移默化的影響。

有研究曾發(fā)現(xiàn)尼古丁會(huì)引起厭惡和焦慮。吸煙與焦慮之間的關(guān)系復(fù)雜，理解尼古丁依賴背后的行為學(xué)，對(duì)于開發(fā)和完善有效的方法來阻斷煙癮可能很重要。本研究旨在通過定量和多元T型分析（TPA）評(píng)估不同劑量的長(zhǎng)期尼古丁攝入對(duì)大鼠焦慮行為影響。

2.研究方法

本研究中使用白色不透明有機(jī)玻璃制成的一個(gè)方形（50×50 cm）曠場(chǎng)區(qū)域，包含四個(gè)直徑為4 cm的等距孔。使用40只雄性大鼠，被隨機(jī)分為四組，每組10只，大鼠被放置在試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。以0.1、0.5和1mg/kg/天的劑量給藥尼古丁，每天三次，連續(xù)14天。生理鹽水1 ml/kg，每天3次作為對(duì)照。

基于先前研究中使用的行為類別，由訓(xùn)練有素的專業(yè)人員使用諾達(dá)思的行為觀察記錄分析系統(tǒng)（The Observer XT）對(duì)測(cè)試的視頻文件進(jìn)行標(biāo)注和分類。大鼠行為模式圖（圖1）包括以下：行走（Wa）、固定嗅探（IS）、攀爬（Cl）、后腿直立（Re）、邊緣嗅探（ES）、頭部探嗅（HD）、前爪舔（FPL）、后爪舔（HPL）、面部理毛（FG）、身體理毛（BG）、靜止（Imm）。

圖1

諾達(dá)思行為觀察記錄分析系統(tǒng)（The Observer XT）是一款功能強(qiáng)大的軟件，從制定行為編碼方案，收集和篩選數(shù)據(jù)，到對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，支持研究項(xiàng)目的整個(gè)工作流程。系統(tǒng)可以編碼和觀察各種行為，也可以整合其他數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。清晰的數(shù)據(jù)可視化和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力可以為研究項(xiàng)目的整個(gè)工作流程提供支持和幫助。

3.研究結(jié)果

3.1.長(zhǎng)期尼古丁攝入會(huì)誘發(fā)明顯的焦慮相關(guān)行為

行為的平均持續(xù)時(shí)間（秒）如圖2所示，行走（Wa）、攀爬（Cl）、靜止（Imm），固定嗅探（IS）和后腿直立（Re）有顯著變化。與生理鹽水組相比，行走（Wa）和固定嗅探（IS）在0.3 mg/kg/天，攀爬（Cl）和后腿直立（Re）在所有劑量下均顯著降低。0.3mg/kg/天時(shí)，靜止（Imm）顯著增加。

圖2

行為的平均發(fā)生率如圖3所示。行走（Wa）、攀爬（Cl）、固定嗅探（IS）、邊緣嗅探（ES）、頭部探嗅（HD）和后腿直立（Re）的變化顯著。測(cè)試顯示，與鹽水組相比，行走（Wa）、攀爬（Cl）和頭部探嗅（HD）在所有劑量下，固定嗅探（IS）和邊緣嗅探（ES）在0.3mg/kg/天的劑量下均顯著降低（p<0.05）。

圖3

從數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，在不同劑量尼古丁攝入的大鼠中，行走（Wa）、固定嗅探（IS）、攀爬（Cl）、后腿直立（Re）活性明顯降低，靜止（Imm）顯著增加，其持續(xù)時(shí)間和發(fā)生頻率也不同，這些結(jié)果表明焦慮水平增加。

3.2. 尼古丁會(huì)引起不同類型焦慮

圖4

圖4A所示，鹽水組T型的平均長(zhǎng)度±SEM為2，尼古丁0.3、1.5和3 mg/kg/天分別為3.47±0.16、2.23±0.12、2.66±0.21；與鹽水相比，尼古丁0.3 mg/kg/天顯著增加（p<0.05）。如圖4B所示，生理鹽水組T型的平均出現(xiàn)率±SEM為222±107，尼古丁0.3、1.5和3 mg/kg/天分別為45.6±10.6、113±33.8、113±31.1；與生理鹽水相比，尼古丁0.3 mg/kg/天的減少量顯著（p＜0.05）。

圖5

圖5顯示，在所有尼古丁組中，頭探和邊緣嗅聞的T型顯著增加。

（1）長(zhǎng)期尼古丁會(huì)引起不同類型的焦慮

在相同的實(shí)驗(yàn)方法中，短期攝入尼古丁的大鼠在洞穴探索（ES和HD）和垂直探索（Cl和Re）的成分方面出現(xiàn)了顯著變化。T型分析的結(jié)果揭示了短期和長(zhǎng)期尼古丁攝入之間非常不同的情況。可以證明，在水平探索行為（即Wa和IS）方面存在明顯差異，在梳理活動(dòng)（即FPL、HPL、FG、BG）方面存在明確差異。事實(shí)上，在短期尼古丁攝入情況下，水平活動(dòng)不會(huì)發(fā)生變化，梳理活動(dòng)也會(huì)發(fā)生明顯變化，但在目前長(zhǎng)期尼古丁的研究結(jié)果中，水平探索受到了嚴(yán)重影響，而梳理似乎根本沒有改變。由于探索和梳理行為的變化與焦慮水平的改變密切相關(guān)，因此，我們的研究結(jié)果表明，在短期和長(zhǎng)期尼古丁攝入后，會(huì)出現(xiàn)一種與焦慮相關(guān)的性質(zhì)不同的行為。

（2）長(zhǎng)期尼古丁作用下行為的時(shí)間效應(yīng)影響

在所有尼古丁接觸組中，不同T型的數(shù)量都有所增加。我們沒有觀察到劑量依賴效應(yīng)。有趣的是，在低尼古丁劑量（0.3毫克/千克/天）下達(dá)到了顯著的效果；平均發(fā)生率，在所有劑量下都明顯減少。尼古丁的長(zhǎng)期攝入導(dǎo)致的變化是更顯著的行為變異性（即不同T型數(shù)量的增加），更多的復(fù)雜性（即T型長(zhǎng)度的增加）以及更少復(fù)發(fā)（即降低T型的平均發(fā)生率）。簡(jiǎn)言之，長(zhǎng)期的尼古丁作用下的大鼠會(huì)產(chǎn)生更多不同的T型，更復(fù)雜，但重復(fù)這些T型的次數(shù)更少。

事實(shí)上，在所有尼古丁治療組中，頭部探嗅和邊緣嗅探的行為成分?jǐn)?shù)量顯著減少，但這兩種成分在所有T型中的存在顯著增加。這些數(shù)據(jù)表明，在長(zhǎng)期尼古丁被試中，兩種專注探索活動(dòng)，即頭部探嗅和邊緣嗅探，在構(gòu)建焦慮相關(guān)行為中起著關(guān)鍵作用。T型的存在越顯著，其組成變化越大，并且含有更多的頭部探嗅和邊緣嗅探，這表明焦慮相關(guān)行為顯著。這種行為變得更為復(fù)雜，并趨向于探索與被試相關(guān)的環(huán)境刺激。因此，目前的數(shù)據(jù)支持長(zhǎng)期尼古丁會(huì)在行為發(fā)生的背景下引發(fā)更明確、更結(jié)構(gòu)化、更有組織的焦慮相關(guān)行為。

總結(jié)

目前的研究表明，長(zhǎng)期尼古丁會(huì)誘發(fā)明顯的焦慮相關(guān)行為。一方面，這種情況是非常明顯的，另一方面，它與在短期尼古丁攝入動(dòng)物中觀察到的情況不同，本研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了一種更具體、更集中、更結(jié)構(gòu)化的焦慮相關(guān)行為。更好地理解尼古丁和焦慮之間的聯(lián)系，或許可以找到戒煙的新療法。

參考文獻(xiàn)

Casarrubea M, Pierucci M, Aiello S, et al. Effects of chronic nicotine on the temporal structure of anxiety-related behavior in rats tested in hole-board. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 2020, 96: 109731.

關(guān)注諾達(dá)思公眾號(hào)，獲取更多產(chǎn)品信息及學(xué)術(shù)文章！