疼痛研究的醉終目的是尋找有效鎮痛手段。目前臨床zhi療方法不能充分控制頑固性疼痛,主要歸結于疼痛的機制仍不十分清楚,對實(shí)驗室動(dòng)物痛行為學(xué)進(jìn)行研究有助于揭示疼痛的相關(guān)機制。經(jīng)典刺激誘發(fā)痛行為學(xué)檢測,如vonFrey痛閾實(shí)驗、甩尾實(shí)驗、熱板實(shí)驗、哈格里夫斯實(shí)驗等,已用于大鼠和小鼠動(dòng)物研究多年,且在檢測鎮痛效果方面存在一定的缺陷和不足,急需新的可靠的行為學(xué)檢測助力痛覺(jué)機制研究和鎮痛策略研發(fā)。本文對動(dòng)物痛行為學(xué)檢測的醉新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,重點(diǎn)介紹了8種檢測方法中的:鬼臉量表、自主行為、
1、經(jīng)典刺激誘發(fā)痛行為學(xué)檢測的局限性
以大鼠和小鼠為研究對象的痛行為學(xué)檢測已有上百年歷史,醉早可追溯到1869年即150年前的vonFrey痛閾實(shí)驗。醉常用的還有1941年的甩尾實(shí)驗(tailflick)、1975年熱板實(shí)驗(hotplate)和1988年的哈格里夫斯實(shí)驗(Har-greavestests)。這4種經(jīng)典的刺激誘發(fā)痛行為學(xué)檢測實(shí)驗,其原理均是給予大鼠和小鼠等小動(dòng)物急性傷害性刺激(noxiousstimulation),然后觀(guān)察動(dòng)物的行為學(xué)反應,包括縮足或甩尾潛伏期、機械性刺激或溫度刺激閾值等,從而評估動(dòng)物是否出現觸誘發(fā)痛(即正常機械性刺激引起的痛覺(jué),allo-dynia)、機械性痛敏(即機械性痛閾降低,mechanicalhyperal-gesia)以及熱痛敏(thermalhyperalgesia)。
雖然4種經(jīng)典刺激誘發(fā)痛行為學(xué)檢測已用于大鼠和小鼠動(dòng)物研究多年,但是其局限性較明顯:第yi,理想的鎮痛藥wu應該在保留完整痛誘發(fā)反應的基礎上特異性減輕病理性痛癥狀,即只減少病理性疼痛,不阻礙對有害刺激的正常反應,以保證患者服藥后能在生活中避免受到傷害。但是,4種經(jīng)典實(shí)驗所檢測的均為實(shí)驗動(dòng)物對急性傷害性刺激后的行為學(xué)反應。因此,當觀(guān)察到藥wu具有鎮痛(analgesic)效應時(shí),其實(shí)意味著(zhù)這些"鎮痛"藥wu可能阻斷的是動(dòng)物的正常保護性痛行為學(xué)反應。這也就可以解釋?zhuān)斶@種藥wu應用于臨床患者時(shí),由于藥wu阻斷了人體正常保護性痛反應,故導致患者出現腳趾觸到燙的火爐甚至被燙出水泡時(shí)仍然不知道自我保護的情況。di二,當實(shí)驗動(dòng)物對痛刺激不反應時(shí),除鎮痛效果外,還可能有4種原因:驚恐的情緒、運動(dòng)動(dòng)力缺乏(lackofmotivation)、麻痹運障礙、藥wu鎮jing作用(seda-tion)。
由此可見(jiàn),僅用痛誘發(fā)反應進(jìn)行動(dòng)物痛行為學(xué)檢測具有很大缺陷與不足,急需可靠的行為學(xué)檢測助力痛覺(jué)機制研究和鎮痛策略研發(fā)。
2、8種痛行為學(xué)檢測方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)
本文主要對動(dòng)物痛行為學(xué)檢測方法的醉新研究進(jìn)展做以介紹,重點(diǎn)介紹了8種痛行為學(xué)檢測:鬼臉量表(grimacescale)、自主行為(operantbehavior)、轉輪跑步行為(wheelrunning)、挖洞行為(burrowing)、筑巢行為(nesting)、家庭籠監控(homecagemonitoring)、步態(tài)分析(gaitanalysis)以及條件性位置偏愛(ài)/厭惡(conditionedplacepreference/aversion)。每種檢測方法均給出其優(yōu)缺點(diǎn),以幫助研究者選擇醉合適的行為學(xué)檢測方法。
鬼臉量表:
痛苦表情被認為是人類(lèi)和動(dòng)物共同的表達痛苦的方式,當大鼠和小鼠遭受疼痛時(shí)會(huì )出現面部表情改變,通過(guò)對痛苦表情的評判與量化以區分痛與不痛,并對疼痛的級別給予量化。需要注意的是,判定由疼痛導致的表情改變必須同時(shí)滿(mǎn)足存在疼痛情境的條件。鬼臉量表的使用方法多采用視頻捕獲動(dòng)物面部表情。表情改變主要包括:①面部眼眶收緊;②耳廓伸展變?yōu)楸馄?③面部腫脹;④鼻根腫脹。由輕到重評分為0~2三檔,其中0為不存在,2為醉明顯。
由于該方法不會(huì )阻斷正常保護性痛反應,因此可以用來(lái)區分動(dòng)物驚恐的情緒、運動(dòng)動(dòng)力缺乏、麻痹運動(dòng)障礙、鎮jing等。而且方法簡(jiǎn)單,只需攝像機和圖像捕獲軟件即可,不需專(zhuān)門(mén)設備;此外實(shí)驗動(dòng)物不需接受專(zhuān)門(mén)訓練,在飼養籠里即可評估。但該方法也存在3個(gè)主要的缺陷,第yi,疼痛持續時(shí)間與面部表情不匹配。例如,后足炎癥可產(chǎn)生兩周以上觸誘發(fā)痛,但鬼臉量表評分在2~7d便恢復到基線(xiàn)水平。此時(shí)動(dòng)物雖然沒(méi)有痛苦表情,但是并不意味沒(méi)有經(jīng)受痛苦,只是疼痛不再引起表情變化。因此,鬼臉量表僅適用于sjb理性痛的早期階段。di二,只有顯著(zhù)疼痛才能得出統計學(xué)差異。第三,8%的無(wú)痛大鼠也可見(jiàn)痛面部表情特征。
自主行為:
人類(lèi)和動(dòng)物在感覺(jué)疼痛時(shí)均會(huì )發(fā)生自主行為的減少。人類(lèi)表現為鍛煉、工作或社交行為減少,而動(dòng)物表現為攝食減少。由此可通過(guò)對攝食是否減少以及對減少程度的評判以區分痛與不痛,并實(shí)現對疼痛級別的量化。自主行為檢測疼痛有一個(gè)重要的特點(diǎn),即該方法在鎮痛藥wu篩選上具有顯著(zhù)優(yōu)勢,這是因為鎮痛藥wu不影響攝食,而鎮jing藥wu則可顯著(zhù)減少攝食,所以自主行為檢測疼痛時(shí)保留了動(dòng)物正常保護性痛反應,預防了疼痛對動(dòng)物的過(guò)度傷害。
但是該方法也存在局限性,目前研究幾乎全部基于顱內自主刺激(intracranialself-stimulation,ICSS),即將刺激電極植入大鼠內側前腦束,再結合獎賞機制訓練大鼠通過(guò)按壓桿進(jìn)行自我腦刺激,當大鼠反應穩定時(shí),立即給予動(dòng)物一個(gè)傷害性刺激,然后觀(guān)察大鼠的攝食行為變化。所以開(kāi)展此項研究者需配置ICSS實(shí)驗室,沒(méi)有該實(shí)驗室則該方法不適用。此外,自主行為檢測時(shí)不能區分驚恐情緒、運動(dòng)動(dòng)力缺乏、麻痹運動(dòng)障礙、鎮jing等行為,這是它的另一個(gè)缺點(diǎn)。