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为解多药物记忆研究难题，研究人员开发 MODAT 范式，可测小鼠多药记忆，助力成瘾研究。
在药物成瘾的研究领域，物质使用障碍（SUD）是一个棘手的问题。大多数患有 SUD 的人会同时或先后使用多种物质，像 “speedballs” 这种将阿片类药物和兴奋剂（如 heroin [HER] 和 methamphetamine [METH]）混合的毒品就很常见，而且它导致过量用药的发生率比单独使用任何一种物质都要高。SUD 的持续存在与药物使用相关的线索密切相关，这些线索在个体接触后，即使在长期戒断后，也能诱发渴望和寻求药物的动机，成为终身的复发风险因素。然而，目前在啮齿动物中，缺乏有效区分与两种不同滥用药物相关记忆的方法。常用的行为学方法，如条件性位置偏好（CPP）和自我给药协议，都存在各自的局限性。CPP 难以研究多种药物相关记忆，自我给药协议虽然能模拟多药使用，但在解析同一动物的简单记忆方面存在困难。为了解决这些问题，来自 The Herbert Wertheim UF Scripps Institute for Biomedical Innovation and Technology 的研究人员开展了一项重要研究，他们开发了一种名为多记忆物体 - 药物关联任务（MODAT）的新范式。该研究成果发表在《Addiction Neuroscience》上，为药物成瘾研究开辟了新的道路。
研究人员在开展研究时，用到了几个主要关键的技术方法。首先是行为学测试，通过新颖物体识别（NOR）测试确定小鼠对物体的学习能力，还进行了气味偏好测试、物体偏好测试等，以筛选合适的物体和气味用于构建复杂刺激。其次是免疫荧光（IF）技术，用于测量 cFos 蛋白表达，以此来评估大脑区域的活动。最后，运用多种数据分析方法，如配对 t 检验、单因素方差分析等，对实验数据进行处理和分析。
下面来看具体的研究结果：
- 确定基于物体的学习能力：研究人员选用了四种物体（订书机、锁、夹子和滤网）进行 NOR 测试。结果发现，小鼠能够对这些物体表现出基于物体的学习能力，例如当订书机作为训练物体时，小鼠会花更多时间探索新颖的物体（如锁或滤网）。这表明所选物体适合用于后续实验，能让小鼠展示出新颖物体学习行为。
- 选择中性气味形成复杂刺激：为了构建复杂刺激，研究人员对八种不同的气味提取物进行测试，筛选出对小鼠无明显偏好的中性气味，最终确定了杏仁、蛋糕、草莓和香草这四种气味。将这些气味与物体配对后，发现小鼠对这些带气味的物体没有明显偏好，且物体位置存在影响，后续实验中对物体位置进行了平衡处理。
- 建立多记忆物体 - 药物关联任务（MODAT）：
- 确定单一行为输出：研究人员通过一系列实验确定了 MODAT 的最佳参数，如 METH 的最佳剂量为 0.5mg/kg，HER 的最佳剂量为 2.5mg/kg，最佳的条件化和测试持续时间为 30 分钟。在这些条件下，HER 处理的小鼠会花更多时间与 HER 配对的物体互动，而 METH 和 COC 处理的小鼠在接触配对物体时会表现出更高的运动活性。
- 检测两种药物配对关联：研究人员进一步测试小鼠对两种不同药物与物体形成关联的能力。结果表明，同一小鼠可以在两种不同的带气味物体和两种不同药物之间形成关联记忆，这些记忆可以通过增加的运动活性和探索物体的时间这两种行为输出表现出来。不过，雌性小鼠的实验结果与雄性小鼠存在差异，可能是由于单笼饲养的压力干扰，后续需要改进实验方法。
- 全脑 cFos 映射：研究人员进行全脑 cFos 映射，以探究药物配对物体引发的大脑激活情况。结果发现，在许多脑区，HER 相关记忆检索后的 cFos 强度低于 METH 相关记忆检索后的强度，但在部分脑区则相反。这些结果为研究药物特异性差异反应提供了初始数据，确定了包括前额叶皮层、伏隔核、杏仁核和海马体等在内的多个未来研究方向。
综合研究结论和讨论部分，MODAT 是一种新颖且易于采用的范式，它利用了 CPP、NOR 和药物诱导运动的元素，能够在同一小鼠中评估两种药物相关的记忆。通过确定小鼠的物体学习能力、筛选合适的气味和物体组合、建立最佳实验参数，以及进行全脑 cFos 映射分析，研究人员发现了不同药物相关记忆在行为学和神经生物学方面的差异。这一范式不仅可以用于测量多种药物相关记忆的检索，还可用于研究与 SUD 治疗策略相关的记忆其他阶段，如消退和再巩固。不过，该范式也存在一些需要改进的地方，如提高行为学测试的精度，优化雌性小鼠实验方案等。总的来说，MODAT 为研究多药物暴露下的记忆存储和检索提供了有力工具，为药物成瘾研究打开了新的大门，有助于推动相关领域的进一步发展。
