（神经生物学专业论文）前额叶皮层行为抑制和计数功能的研究.pdf

缩略l 卅表 缩写英文名称 缩略词表 中文名称 a d h d a r a s b g b m i c s d a d r i p l l p s i t i l c m u s n c n e p f c p f d d l p f c p f v p s r t s a l y o h a t t e n t i o nd e f i c i th y p e r a c t i v i t yd i s o r d e r注意力缺损多动症 a d r e n o c e p t o r肾上腺素受体 a r c u a t es u t c u s弓状沟 b a s a lg a n g l i a 基底神经节 b i c u c u l l i n em e t h i o d i d e 荷包牡丹碱 c e n t r a ls u l c u s 中央沟 d o p a m i n e多巴胺 d e l a y e d r e s p o n s et a s k延缓反应任务 i n t e r - p a t t e r ni n t e r v a l图形呈现间隔 i n t e r - p a r i e t a ls u l c u s顶问沟区 i n t e r t r i a li n t e r v a l 训练间隔 l o c u sc e r u l e u s 蓝斑 m u s c i m o l 蝇蕈醇 n o r m a lc o n t r o l 正常对照 n o r e p i n e p h e r i n e去甲肾上腺素 p r e f r o n t a lc o r i e x前额叶皮层 d o r s a lp r e f r o n t a lc o r t e x 前额叶皮层背侧部 d o r s o l a t e r a lp r e f r o n t a lc o r t e x 前额叶皮层背外侧部 v e n t r a lp r e f r o n t a lc o d e x 前额叶皮层腹侧部 p r i n c i p a ls u l c u s主沟 r e a c t i o nt i m e 反应时间 s a l i n e 生理盐水 y o h i m b i n e育亨宾 ! 兰塑些三_ 中文摘要 人们和动物在进行有目的的认知活动时，需要抑制无关刺激( 包括外来的和 内生的) 引起的反应，以确保目标行为的准确实施。这种对复杂行为提供保护框 架的能力被称为行为抑制( i n h i b i t o r yc o n t r o lo f b e h a v i o r ) 。前额叶皮层( p r e f r o n t a l c o d e x ，p f c ) 在行为抑制中起着关键的作用。p f c 行为抑制功能的神经机制还不 清楚。 数能力( n u m e r i c a lc o m p e t e n c e ) 指个体对刺激的数性质作出反应的能力。计 数能力( c o u n t i n ga b i l i t y ) 是其中比较高级的类型。动物是否具有计数能力，目 前争议很大。对于计数这样抽象而复杂的脑内信息处理，必定涉及到p f c 这一 脑的最高级结构。但是，与p f c 有关的计数神经机制还很不清楚。 第一部分：阻断前额叶皮层0 l ：受体损害猴n o g o 操作 研究表明，p f c 的啦受体对工作记忆的调控起着非常关键的作用。本工作 试图了解p f c 的a 2 受体是否也参与行为抑制功能。我们先训练两只幼年雌猴进 行g o n o g o 任务操作，然后在猴双 她前额叶背外侧部( d o r s o l a t e r a l p r e f r o n t a lc o d e x d l p f c ) 埋置渗透压泵缓慢匀速地将o r 2 受体拮抗剂y o h i m b i n e 注入p f c ，并检测 猴g o n o g o 任务操作成绩。结果发现，在打药期间，猴g o 操作成绩不受影响， 而n o g o 操作成绩显著降低。这说明阻断d l p f c 的d 2 受体功能后，猴的行为抑制 功能受到了伤害。我们的研究揭示，猴d l p f c 的毡2 受体参与行为抑制的神经机 制。 关键词： 2 受体；行为抑制；前额叶皮层：g o n o g o 任务；猕猴 第二部分：阻断前额叶皮层c l ：受体导致猴多动 自发性多动( s p o n t a n e o u sl o c m o t o rh y p e r a c t i v i t y ) 是注意力缺损多动症 ( a t t e n t i o nd e f i c i th y p e r a c t i v i t yd i s o r d e ga d h d ) 、k o r s a k o f f 氏失忆症( k o r s a k o f f s a m n e s i a ) 以及t o u r e t t e 氏综合症( t o u r e t t e ss y m p t o m o l o g y ) 等多种疾病常见的 一种症状。多动的神经机制还不完全清楚，目前认为，前额叶和基底神经节多巴 叶1 文摘要 胺( d a ) 能系统起着重要的作用。但临床上，c t 2 受体激动剂能够有效地治疗 a d h d ，这是否表明去甲肾上腺素( n e ) 能系统在多动机制中也扮演重要角色? 为此，我们在猴双侧d l p f c 缓慢注入旺2 受体拮抗剂y o h i m b i n e ，并连续记录猴在 打药前、打药期问和打药结束后的自发活动量。结果表明，猴的活动量在注射 y o h i m b i n e 期问显著增多，药物注射完成后又回到基础水平；而以相同的方式注 射生理盐水时猴的活动量没有变化。这说明，d l p f c 的毗受体参与自发活动的神 经控制，d l p f c 的啦受体功能低下有可能引发多动。 关键词：0 t 2 受体：前额叶皮层：多动；猕猴 第三部分：阻断前额叶皮层d ：受体导致大鼠多动 前面的工作表明，p f c 的啦受体被阻断后，猴的行为抑制功能受n t 伤害， 同时猴表现出多动行为。为了进一步明晰p f c 的o 【2 受体与多动的关系，我们在 大鼠内侧前额叶皮层( m e d i a lp r e f r o n t a lc o r t e x ，m p f c ) 局部注射y o h i m b i n e ，用 o p e n f i e l d 检测大鼠的自发活动量。结果表明，m p f c 注入y o h i m b i n e 后，4 、6 、 8 和1 0 周龄大鼠的水平活动量和垂直活动量都显著地高于相应生理盐水组，并 且呈剂量依赖效应。这一工作进一步表明，p f c 的d 2 受体参与自发活动的神经 控制。 关键词：啦受体；前额叶皮层；多动；大鼠 第四部分：猴具有从1 到6 的计数能力 数能力是个体对刺激的数性质做出反应的能力。大量的文献表明，动物具有 相对数量判断和顿识的能力。但是，至今还没有直接的实验依据令人信服地证实 动物具有计数能力。我们训练三只猕猴对计算机给出的序列性信号做出反应。整 个训练分6 个阶段：第1 阶段要求猴触摸计算机给出的第1 个方块信号；第2 阶 段要求猴触摸计算机给出的第2 个方块信号而抑制对第1 个方块信号的反应；依 此类推，直到猴完成第6 阶段的学 - j ( 即要求猴只摸第6 个方块而抑制对第1 5 个方块信号的反应) 。所有的方块信号的大小、形状和颜色等物理性质都一样， 相继出现的两个方块之间的时间在5 0 0 1 5 0 0 m s 之间随机变动，因此，猴子要准 确地选择到第6 个方块，就必须对依次出现的方块给予准确地数标签。实验结果 显示，以训练成绩连续5 天达到8 5 为学习标准，3 只猴在6 个月期间都学会了 中卫摘莹 全部6 个阶段的任务。这样，我们提供了直接的行为学证据，表明猴具有计数能 力，能够从l 数到6 。 关键词：数能力；计数：猕猴 第五部分：猴前额叶皮层腹侧部参与计数功能 猴的计数功能涉及到哪些脑区呢? 我们推测，p f c 因为与复杂认知功能有着 非常密切的关系，因而有可能在计数中扮演某种角色。我们先训练2 只弥猴进行 1 到5 的计数任务操作( 方法与第四部分相似) 。猴操作成绩连续5 天都稳定在 8 5 以上后，我们在猴p f c 注射g a b a 能激动剂m u s c i m o l ，使p f c 可逆性失活， 检测猴计数操作成绩。结果发现，前额叶腹侧部( v e n t r a lp r e f r o n t a lc o r t e x ，p f v ) 的功能失活后，猴计数任务操作成绩显著地降低：而相同的方式注射生理盐水， 或在邻近的前额叶背侧部( d o r s a lp r e f r o n t a lc o r t e x ，p f d ) 注射m u s c i r n o l ，猴操作 成绩都不受影响。这些结果表明，猴p f v 是计数相关的关键皮质中枢。 关键词：计数；前额叶皮层；猕猴 茎兰塑鐾 三 t h er o l e so ft h em o n k e y p r e f r o n t a lc o r t e x i ni n h i b i t o r y c o n t r o lo fb e h a v i o ra n dc o u n t i n gp e r f o r m a n c e c h a g l i nm a d i r e c t e db yp r o f b a g m i n gl h u m a na n da n i m a l sh a v eaf u n d a m e n t a la b i l i t yt os u p p r e s si n a p p r o p r i a t e a c t i o n s ，ac o g n i t i v ef u n c t i o nf e r m e di n h i b i t o r yc o n t r o lo fb e h a v i o re x t e n s i v e s t u d i e si n d i c a t et h a tt h e p r e f r o n t a lc o r t e x ( p f c ) p l a y s a k e y r o l ei nt h i s f u n c t i o n h o w e v e r , i t sn e u r a lm e c h a n i s mi su n c l e a l n o n 寸1 u m a np r i m a t e sp o s s e s sab i o l o g i c a l l yd e t e r m i n e dr e p r e s e n t a t i o no f n u m e r o s i t y i t i sd o c u m e n t e dt h a t t h e y h a v ea c a p a b i l i t y t os u b i t i z es m a l l n u m e r o u s n e s sa n dj u d g er e l a t i v e n u m e r o u s n e s s h o w e v e r ，i ti s n o tc l e a r w h e t h e rt h e yh a v ea c o u n t i n ga b i l i t y ，o n e o ft h em o s ti m p o r t a n tn u m e r i c a l c o m p e t e n c e s ，a n dw h e t h e rp f c ，t h eh i g h e s tf u n c t i o n a la s s o c i a t i o na r e a ，i s i n v o l v e di nc o u n t i n gp e r f o r m a n c e p a r t1 ：s e l e c t i v ed e f i c i ti n n o g op e r f o r m a n c e i n d u c e d b y b l o c k a d eo f p r e f r o n t a l c o r t i c a l c 【2 - a d r e n o c e p t o r s i n m o n k e y s i ti sd e m o n s t r a t e dt h a tc z 2 一a d r e n o c e p t o r s ( c 2 - a r s ) i nt h ed o r s o l a t e r a lp f c ( d l p f c ) p l a y ak e yr o l ei nw o r k i n gm e m o r y i no r d e rt od e t e r m i n ei f 2 - a r sa r e i n v o l v e di np f cn e u b im e c h a n i s m u n d e r l y i n gi n h i b i t o r yc o n t r o lo fb e h a v i o hw e i n v e s t i g a t e d t h ee f f e c to fc h r o n i ci n f u s i o no ft h e 口2 一a d r e n e r g i c a n t a g o n i s t y o h i m b i n ei n t ot h ed l p f co nav i s u a l l yg u i d e dg o n o g ot a s k t h en o - g ob u t n o t g op e r f o r m a n c e w a s s e l e c t i v e l yi m p a i r e dd u r i n g a d m i n i s t r a t i o no f y o h i m b i n e ：t h em o n k e y ss h o w e da ni n a b i l i t yt oi n h i b i tt h et o u c h i n gr e s p o n s et o t h en o g os i g n a ls i m i l a ri n f u s i o no fs a l i n eh a dn oe f f e c t t h ep r e s e n ts t u d y 英文摘要 6 p r o v i d e sd i r e c tb e h a v i o r a lp h a r m a c o l o g i c a le v i d e n c et h a t ( ) 【2 - a r si nt h ed l p f c a r ei n v o l v e di nr e s p o n s ei n h i b i t i o n k e yw o r d s ：o , 2 a d r e n o c e p t o r ；g o n o - g ot a s k ；r o s p o n s ei n h i b i t i o n ； m o n k e y p a r t2 ：l o c o m o t o rh y p e r a c t i v i t yi n d u c e db yb l o c k a d eo f p r e f r o n t a lc o r t i c a lc c 2 - a d r e n o c e p t o r si nm o n k e y s s p o n t a n e o u s l o c o m o t o r h y p e r a c t i v i t y i sa s y m p t o m s e e ni ns e v e r a l p s y c h o p a f h o l o g i e s ，s u c h a sa t t e n t i o nd e f i c i t h y p e r a c t i v i t yd i s o r d e r ( a d h d ) ， k o r s a k o f f sa m n e s i a ，a n dt o u r e t t e + s s y m p t o m o l o g y i t i sk n o w nt h a t d o p a m i n e r g i cs y s t e m i nt h ep f ca n db a s a lg a n g l i a p l a y sac r i t i c a l r o l ei n r e g u l a t i n gl o c o m o t o ra c t i v i t y o nt h eo t h e rh a n d ，o r , 2 一a d r e n e r g i ca g o n i s t sh a v e b e e n d e v e l o p e da n du s e d f o rt r e a t m e n to fa d h d d o p r e f r o n t a lc o r t i c a l0 2 一a r s a l s oc o n t r i b u t et ot h er e g u l a t i o no fl o c o m o t i o n ? t oa d d r e s st h i s q u e s t i o n ，w e c h r o n i c a l l yi n f u s e dy o h i m b i n ei n t ot h ed l p f ci nt w om o n k e y sa n di n v e s t i g a t e d t h em o n k e y sd a i l ym o t o r i ca c t i v i t yi nt h e i rh o m ec a g e s r e s u l t ss h o w e dt h a t t h es p o n t a n e o u sl o c o m o t o ra c t i v i t yo fe a c hm o n k e yd r a m a t i c a l l yi n c r e a s e d d u r i n g8 - d a y s i n f u s i o no f y o h i m b i n e ，a n d r e t u r n e dt oc o n t r o ll e v e la f t e r t e r m i n a t i o no ft h ei n f u s i o n s i m i l a rt r e a t m e n tw i t hs a l i n ew a sw i t h o u te f f e c t t h u s ，0 1 2 - a d r e n e r g i cm e c h a n i s mi n t h ed l p f ca l s op l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei n r e g u l a t i n gl o c o m o t i o n a n db l o c k a d eo fa 2 - a r si nt h i sc o r t i c a lr e g i o nr e s u l t si n l o c o m o t o r h y p e r a c t i v i t y k e yw o r d s ：( x 2 - a d r e n o c e p t o r ；p r e f r o n t a lc o r t e x ；l o c o m o t o rh y p e r a c t i v i t y m o n k e y p a r t3 ：l o c o m o t o r h y p e r a c t i v i t yi n d u c e db yb l o c k a d eo f p r e f r o n t a lc o r t i c a l ( x 2 - a d r e n o c e p t o r si nr a t s t of u r t h e rc o n f i r mt h er o l eo fp r e f r o n t a lc o r t i c a la 2 一a r si nt h er e g u l a t i o no f l o c o m o t o r a c t i v i t y w ej o c a l l yi n f u s e dy o h i m b i n ei n t ot h em e d i a lp f c ( m p f c ) i n r a t sa n dm e a s u r e dt h es p o n t a n e o u sl o c o m o t o ra c t i v i t i e so ft h ea n i m a l si n a n o p e nf i e l d r e s u l t ss h o w e dt h a tr a t s ( 4 一，6 - 8 一a n d10 - w e e ko l d ) t r e a t e dw i t h y o h i m b i n e e x h i b i t e d s i g n i f i c a n t l y m o r eh o r i z o n t a la n dv e r t i c a ll o c o m o t o r a c t i v i t i r e st h a ns a l i n e c o n t r o lr a t s t h ee f f e c t o f y o h i m b i n e w a sd o s e d e p e n d e n t t h e s e r e s u l t sf ur t h e ri n d i c a t et h ee s s e n t i a lr o l e o f p r e f r o n t a l c or t i c a l0 2 一a r si nt h en e u r a lm e c h a n i s mu n d e r l y i n gs p o n t a n e o u sl o c o m o t i o n k e y w o r d s ：a 2 - a d r e n o c e p t o r ；m e d i a lp f c ；l o c o m o t o rh y p e r a c t i v i t y ；r a t p a r t 4 ：m o n k e yh a s a c o u n t i n ga b i l i t ya n d c a nc o u n tf r o mo n e t o s i x i th a sb e e nd o c u m e n t e dt h a tn o n h u m a np r i m a t e sp o s s e s sa b i o l o g i c a l l y d e t e r m i n e dr e p r e s e n t a t i o no fn u m e r o s i t y t h e ya r ec a p a b l eo f r e p r e s e n t i n g a n d d i s c r i m i n a t i n gn u m b e r h o w e v e r ，t h e r e i sn od i r e c ta n d c o n v i n c i n g e v i d e n c et h a tm o n k e y sh a v eam e n t a l l yc o u n t i n ga b i l i t yh e r ew e r e p o r tt h a t t h r e er h e s u sm o n k e y sh a v e a c q u i r e dac o m p e t e n c e t oc o u n tv i s u a lp a t t e r n su p t os i xt h a ta r ep r e s e n t e d s e q u e n t i a l l y t r a i n i n gi n c l u d e d6s t e p s ，e a c hr e q u i r i n gt h em o n k e yt om a k ear e s p o n s e t oa t a r g e tp a t t e r nt h a ta p p e a r e d a tag i v e no r d i n a l p o s i t i o n ，i n h i b i t i n g a r e s p o n s et op a t t e r n sa p p e a r i n ga to t h e ro r d i n a lp o s i t i o n s f o re x a m p l e ，t h e y h a dt ot o u c ht h e1 s tp a t t e r ni nt h e1 - c o u n t i n gt a s k ，t h e2 n d p a t t e r ni nt h e1 - t o 一2 c o u n t i n gt a s k t h e3 r dp a t t e r ni nt h e1 - t o - 3c o u n t i n gt a s k ，a n ds oo n ，a tl a s t 。t h e m o n k e yl e a r n e dt ot h e6 mp a t t e r ni n t h e1 - t o 6 c o u n t i n gp a t t e r n a p i e c eo f a p p l ew a sd e l i v e r e dt ot h em o n k e ya f f e re a c hc o r r e c tr e s p o n s e i n t e r - p a t t e r n i n t e r v a lw a sr a n d o m i z e db e t w e e n5 0 0 15 0 0 m ss ot h a tt h em o n k e yc o u l dn o t u s eat i m i n gs t r a t e g yt os o l v et a s kp r o b l e m t h em o n k e yh a dt o c o u n ti nm i n d h o w m a n yp a t t e r n sh a db e e np r e s e n t e do rh a dt ob ea w a r eo fw h i c ho r d i n a l p o s i t i o nac u r r e n tp a t t e r nw a sl o c a t e da t o t h e r w i s e i tw a si m p o s s i b l ef o ri tt o k n o ww h i c hp a t t e r nw a st h et a r g e to n e a l l3m o n k e y sa c q u i r e da na b i l i t yt o c o u n ts e q u e n t i a l l yp r e s e n t e dv i s u a l p a t t e r n su pt os i xw i t h i n6m o n t h s t h e 茎苎塑茎 一! p r e s e n ts t u d yp r o v i d e s s of a rt h em o s td i r e c td e m o n s t r a t i o nt h a tr h e s u s m o n k e yh a s ac o u n t i n ga b i l i t y k e y w o r d s ：n u m e r i c a lc o m p e t e n c e ；c o u n t i n ga b i l i t y ；r h e s u sm o n k e y p a r t5 ：t h ev e n t r a lp r e f r o n t a lc o r t e xi se s s e n t i a lf o rc o u n t i n g p e r f o r m a n c e i nm o n k e y s d o e st h ep r e f r o n t a lc o r t e x ，t h em o s t h i g h e s t - o r d e ra s s o c i a t i o na r e a ，p l a ya r o l ei n c o u n t i n gp e r f o r m a n c e ? t oa d d r e s st h i sq u e s t i o n ，w ei n a c t i v a t e dt h e p r e f r o n t a lc o r t e xb yl o c a l l yi n f u s i n g t h e g a b g e r g i ca g o n i s tm u s c i m o la n d i n v e s t i g a t e d h o w c o u n t i n gp e r f o r m a n c e w a sa f f e c t e di nt w o m o n k e y s p e r f o r m i n g1 - t o 一5c o u n t i n gt a s k r e s u l t ss h o w e dt h a ti n a c t i v a t i o no ft h ev e n t r a l p r e f r o n t a lc o r t e xb u tn o tt h ed o r s a lp r e f r o n t a lc o r t e xs i g n i f i c a n t l yi m p a i r e dt h e t a s kp e r f o r m a n c e ：t r i a l si nw h i c ht h em o n k e y sf a i l e dt os e l e c tt h e5 p a t t e r nt o r e s p o n di n c r e a s e dd r a m a t i c a l l y s i m i l a rt r e a t m e n tw i t hs a l i n eh a dr i oe f f e c t t h u s ，t h ev e n t r a l p r e f r o n t a l c o r t e x p l a y s a ne s s e n t i a lr o l ei n c o u n t i n g p e r f o r m a n c e k e y w o r d s ：v e n t r a lp r e f r o n t a lc o r t e x ；c o u n t i n gp e r f o r m a n c e ；m o n k e y 笙二塑坌咝堑煦堡堕些星! ! 鐾堡塑童鳖! ! ：壁塑堡一一生 第一部分阻断前额叶皮层0 c ：受体损害猴l l o g o 操作 一引言 前额叶皮层( p r e f r o n t a lc o d e x ，p f c ) 是系统发生上最晚出现、个体发育中最 迟成熟的大脑新皮层，有着丰富的皮层间及皮层下交互联系( s a n i d e s1 9 7 0 ； g o l d m a n r a k i c p o r r i n o1 9 8 5 ；p r e u s s & g o l d m a n r a k i c1 9 9 1 ：m o r e c r a f te ta 1 19 9 2 ；h o f & n i m c h i n s k y19 9 2 ；a r i k u n ie ta 1 19 9 4 ；c a r m i c h a e l & p r i c el9 9 4 ；f u s t e r 1 9 9 7 ；a ne ta 1 1 9 9 8 ) 。p f c 在思维、推理、行为的计划和组织等许多脑的高级功 能中起着关键作用。行为抑制是指抑制对无关刺激( 包括外来的和内生的) 起反 应的能力，它为人或动物的认知行为( 特别是较复杂行为) 提供了保护框架 ( k e n n a r de ta 1 1 9 4 1 ；l u r i a1 9 6 6 ；b a r k l e ye ta 1 1 9 9 2 ) ，属于p f c 的核心功能之一。 如果该功能受损，人或动物将不能抑制对无关刺激引起的反应，表现为注意力不 集中，非随意性活动增多等症状( l u r i a1 9 6 1 ；1 9 6 5 a ；b ：1 9 7 3 ；l u n ae ta 1 1 9 6 4 ) 。 p f c 损伤的病人常表现出多动、注意力分散等症状，猴或其它动物p f c 损毁后 也有类似的行为表现( g r o s s1 9 6 3 ；g r o s s & w e i s k r a n t z1 9 6 4 ；h u n te ta 1 1 9 9 0 ； s w a i n s o ne ta l 2 0 0 3 ；f u n a h a s h ie la 1 1 9 9 3 ) 。 p f c 接受来自蓝斑的去甲肾上腺素( n e ) 能纤维投射( a m s t e n & g o l d r n a n r a k i c1 9 8 4 ；l e w i s & m o r r i s o n1 9 8 9 ；b e r r i d g ee ta 1 1 9 9 3 ；s a r ae ta 1 1 9 9 5 ) 。研究表 明，n e 能系统在调控p f c 认知功能中起重要作用( a r n s t e n & g o l d m a n r a k i c1 9 8 5 ： c a ie ta 1 1 9 9 3 ；a r n s t e ne ta 1 1 9 8 8 ；a r n s t e n & l e s l i e1 9 9 1 ；r a m a e ta 1 1 9 9 6 ) 。在啮 齿类动物，耗竭n e 后，动物的注意力特别容易受干扰，并且活动量增多( p e a r l s o n & r o b i n s o n1 9 8 1 ；r a s k i ne ta 1 1 9 8 3 ) 。在灵长类动物，啦受体拮抗剂能抑制与 n o g o 反应相关的p f c 神经元活动，其激动剂能兴奋n o g o 反应相关的p f c 神经 元活动( l ie ta 1 1 9 9 8 ) 。提示，p f c 的啦受体在行为抑制功能中可能扮演着重要 的角色。 研究行为抑制功能最好的行为任务模型是g o n o g o 任务( a l l e n1 9 4 0 ： r o s v o l de ta 1 1 9 6 1 ；m i s h k i n1 9 6 4 ；k o n o r s k i1 9 7 2 ；s a k u r a i s u g i m o t o1 9 8 5 ) ：这一 笙二塑坌型堕煎麴! ! ：些堡生呈堡塑点壅! ! ：g ! 堡堡 ! ! 任务要求受试对一种刺激做出某种反应或动作，而对另一种刺激则抑制这种反应 或动作。通过g o n o g o 行为任务，我们可以很好地检测出受试行为抑制能力的状 态。在这种对称性奖励的“刺激一反应”模式中，如果受试的g o 操作成绩正常， n o g o 操作成绩的好坏就直接代表了其行为抑制能力的好坏。 在本研究中，我们采取行为药理学方法，在猴p f c 局部慢性注射2 受体拮 抗剂y o h i m b i n e ，阻断p f c 的2 受体，观察猴g o n o g o 任务操作是否受影响，以 确定a 2 受体在p f c 的行为抑制功能中是否发挥作用。 篁= 墅坌堕堑萱塑堕塞星坠垦签塑童塑翌! 墨! 堡韭生 二材料与方法 1 实验材料 幼年猴( 知c 以馏m u t a t t a ) 2 只，雌性，2 3 岁，体重分别为2 2k g 和2 5k g ； 未曾用于其它实验；单笼饲养( 笼子大小为8 0c m 8 0c r u x 9 0c m ) ；动物房里 温度控制在2 5 2o c 。水和食物不限。 y o h i m b i n e h y d r o c h l o f i d e 购自美 国s i g m a 公司。渗透压泵( o s m o t i c p u m p ) 购于美国a l z a 公司，这种渗 透压泵能够连续8 天匀速地( 1 山1 1 r ) 将药物注射到猴p f c 内( 见图1 1 ) 。 2 实验方法 2 1 实验装置 接头 图1 1 渗透压泵示意图 训练时，将猴固定在特制的猴椅上，在猴正前方放置一个触摸屏。触摸屏距 离猴椅前沿3 0c m ，在猴能够触摸到的范围内。触摸屏与猴椅之间有一个食物盘， 猴做出正确反应后可以从此盘中获得作为奖威的苹果块。触摸屏为高灵敏度的表 面声波式触摸屏，能够准确地记录猴g o n o g o 任务操作的成绩和g o 反应时间( 从 触摸启始信号到触摸到g o 信号之间的时间) 。 2 2g o n o - g o 任务操作 训练过程分三步。第一步为初级阶段：要求猴对荧光屏上呈现的颜色作出反 应。荧光屏呈红色时，要求猴立即用手触摸荧光屏，做对后给一块苹果丁( o 5c m o 5c mx o 5c m ) 作为奖励；而当荧光屏呈绿色时，要求猴在1 分钟之内不触摸 荧屏，做对后也给予奖励。通过训练，猴能建立起颜色一操作条件反射。然后开 始第二步训练：要求猴对荧光屏上随机呈现的红色或绿色方块( 4 5c m 4 5c m ) 作出反应。红色方块( g o 信号) 呈现时，要求猴在8 0 0 毫秒内触摸红色方块( g o 反应) ；而绿色方块( n o g o 信号) 呈现时，要求猴至少在1 5 0 0 毫秒内不去触摸 荧光屏( n o - g o 反应) 。猴按要求操作后给予奖励。经过一段时期的训练，猴的操 笙二塑坌坠堑煎塑! ! ：丛星坚；星! 塑董茎! ! ：靶坐焦 一! 兰_ 作正确率可达9 0 以i 。这时开始第三步实验：增设了白色方块作为启始信号， 猴必须先触摸这个启始信号才能启动任务作业。猴触摸了启始信号后，荧光屏随 机出现一个有颜色的方块( 红、绿或黄色) ，要求猴对不同颜色的方块作出相应 的反应：如果是红色方块，要求猴在8 0 0 毫秒内触摸该方块( g o 反应) ；如果是 绿色方块，要求猴至少在1 5 0 0 毫秒内不去摸( n o g o 反应) ，猴按要求正确操作 后，获得奖励( 苹果丁) ；如果是黄色方块，则不管触摸与否，猴都不会获得奖 励。经过一段时间的训练，猴的g o 反应和n o g o 反应的正确率都可达到9 0 以 上。连续5 天操作f 确率保持在9 0 以i 时，即表示猴学会了g o n o g o 任务。 3 脑外科手术 手术前一天，准备好实验所需物品，将手术器械高压消毒，手术室紫外线照 射3 0 分钟。猴手术前禁食1 2 小时，但给足饮水。 在氯胺酮( 肌肉注射，3 - 5 m g k ，诱导麻醉) 和戊巴比妥钠( 腹腔注射， 3 5 m g k g ) 麻醉下，将猴头部固定于立体定位仪( n a r i s h i g e s n 一2 型) 上。剪掉 头部的毛发；用铅笔在手术切口部位的头皮上作标志线：用刀片沿标志线切开皮 肤，清理颅骨表面；在颅骨表面埋置若干不锈钢固定螺丝，同时用立体定位仪确 定几个定位标记点( a