药物的精神依赖性是导致药物滥用的最主要因素，对于具有中枢活性的新药，评价其精神依赖性潜力，制定相应的管理方法，保证临床安全用药是十分重要的。

　　实验方法主要有自身给药、药物辨别刺激试验和条件性位置偏爱试验，这些方法实质上是行为药理学的试验。

　　1 基本原理

　　具有精神依赖性的药物能明显改变用药者的情感与体验，产生一种轻松欣快的感觉，促使用药者周期性或连续地出现感受欣快效应的用药欲望。在其不能获得药物的情况下会产生强烈的觅药行为，而最终不择手段地去获得药物，即出现强迫性用药行为。所以，药物的精神依赖性内在的含义是对欣快的强烈渴求，外表显现是获得药物的行为。内在的渴求是主观体验，只能间接用药物所导致的动物行为改变去反映动物对药物的渴求程度。所以，需要通过行为药理学的方法建立反映动物求药的试验模型。

　　动物或人在感受药物欣快时的外部环境不具有药物的因素，但其与体验药物效应的用药行为相联系，就逐渐会使用药者出现要求感受药物效应的欲望。这就是经典的巴甫洛夫条件性反应。所以，在行为药理学的领域内用操作式条件反射动物模型来研究药物改变行为的模式和程度，就可达到定量评价药物依赖性潜力的目的。

　　2 自身给药试验

　　自身给药试验是本世纪60年代发展起来的行为药理学试验方法。我国于80年代中期开始建立此方法。现日趋完善。自身给药试验是操作性条件反射试验，其装置包括自身给药系统和自动控制系统。

　　2.1 自身给药系统

    自身给药系统是依实验动物大小而设计不同规格的自身给药实验箱。分封闭式和开放式两种。

　　2.1.1大鼠封闭式自身给药实验箱

    封闭式自身给药实验箱包括隔音箱和位于其内的特制饲养笼两部分。隔音箱是由铝合金或不锈钢材料作成的。内空间大小为长50cm,宽30cm,高40cm。壁厚5cm,用隔音材料制作。箱顶部有照明灯，后壁上部有红、绿色信号灯，后壁中间离底部15cm处有踏板，踏板外侧有食物强化装置，侧壁有恒定通风换气装置。特制饲养笼大小约长30cm,宽25cm,高30cm，笼顶部有转轴与静脉保护管相连。大鼠静脉插管后放在特制饲养笼中，插管通过静脉保护管连到注射泵。实验过程中，大鼠在封闭箱内，其自身给药行为不受外界因素干扰，试验人员可以自由出入。

　　2.1.2 鼠开放式自身给药实验箱

    开放式实验箱的大小和样式与封闭式特制笼相似，后壁和顶壁为板式。后壁装有信号灯、踏板，侧壁有饮水管、食槽。大鼠静脉插管后放入此箱内，通过静脉保护管与转轴相连。开放式实验箱易受环境影响，试验人员不能自由进入，不能有异光、噪音等干扰因素。

　　2.1.3 猴开放式自身给药实验箱

    猴自身给药实验箱一般由不锈钢或硬塑板作成，长90cm,宽75cm,高90cm。前壁开放或有开门，后壁有信号灯、踏板，靠边有饮水管和食槽。猴静脉插管后即放入笼内，静脉插管通过保护管与笼后壁外侧的恒速输液泵相连，饲养、试验均在箱内。

　　2.2 自动控制系统

　　自身给药试验均由计算机自动控制，一般由IBM－PC主机和工控机组成。主机运行主控程序，控制试验进行，定时观察进行情况，接受工控机数据，进行统计处理，制成表格。既可直接显示，又可存入数据库。工控机内含时钟电络，通过控制程序处理分析各自身给药箱的信息，及时作出反应，实现24h连续监控。

　　为了尽可能避免外界因素干扰自身给药试验，一般都配有辅助视频监视系统，通过监控器和遥控摄象机，将信号经视频线路返回控制室，对实验全过程进行监视和记录。

　　2.3 自身给药试验的强化程序

　　自身给药试验是操作性条件反应。操作行为（踏板）与启动注射泵给药时间的关系由强化程序控制。常用的有固定比率、固定间隔、不定间隔、累进比率和续发程序。我们当前采用的是固定比率和累进比率。

　　固定比率程序（FR）：动物完成固定踏板次数即可得到药物，如开始FR=1,踏板1次就可得到注射一次药物；FR=5，踏板5次才可得到注射药物一次。常用的FR1—FR50之间。在FR程序下，可进行连续自身给药试验，一天24h从不间断；也可人为预定一定时间段自身给药。FR是应用最广泛的率反应程序。

　　累进比率程序（PR）：在此程序控制下动物要获得下一次药物都必须逐渐增加踏板次数。通常按一定公式计算获得药物逐渐增加的踏板数。例如:以2n作为递增系数时得到药物的踏板数依次为1，2，4，8，16，32，64......。若下一次获得药物需要的踏板数动物在一定间隔时间内难以完成，则认为此比率过高，上次得到药的比率即为终点值，或称断点（breakpoint）。精神依赖性愈强，终点值愈高。

　　2.4 自身给药试验步骤

　　2.4.1 实验动物的选择

    许多动物均可做自身给药试验，而目前国内用于非临床安全性评价的自身给药试验主要是大鼠和猴。

　　猴的种属特性与人接近，自身给药行为可以模拟人滥用药物。一般是用恒河猴，经卫生检疫、驱虫和预防结核治疗后使用。

　　实验前选合格的猴戴上金属背心，连接保护板，放于自身给药箱内适应1周左右，并观察自发踏板次数。凡每个试验周期自发踏板数超过5次者不入选。

　　2.4.2 插管手术和动物护理

    用动物麻醉机进行吸氟烷麻醉。此法麻醉时间可随手术时间变换，恢复快，安全；也可皮下或肌肉注射35－40mg.kg－1戊巴比妥钠。应用中要注意戊巴比妥钠剂量大时抑制呼吸，一次用量不可过大，手术时间长可适当追加用药。

　　静脉插管首选颈内外静脉，必要时可用股静脉。将猴仰卧于手术台上，备皮消毒后，沿锁骨上缘正中线处切口，分离肌层，暴露颈内静脉，结扎其远心端。在近心端做v字切口。将内径0.8mm,外径1.5mm的硅胶管从切口处缓慢插入静脉至右心房入口处，见回血顺利后固定硅胶管，缝合切口。硅胶管游离端经肩胛骨上方从背后中部穿出，经保护管，单向阀，空气过滤器与恒速输液泵相连。猴戴上金属背心，连接保护管，固定在自身给药箱后壁。

　　手术后应抗感染，定时肌肉注射青霉素，至少连续3d。往插管内定时注射生理盐水，以保证管通畅。在正式自身给药试验过程中每2周注射1次速效麻醉剂依托咪酯，检查插管是否在静脉内。

　　经常检查手术部位和背心摩擦部位有无感染，并注意观察猴的一般状态。手术后经6－7d的恢复，猴状态良好才可用于自身给药试验。

　　2.5 自身给药试验过程

　　踏板训练：开始由人引导猴在信号灯亮时踩踏板，随之获得药物注射，一般选用固定比率程序。每天大约踏板获得药物10余次。经1周左右训练，猴便能在信号灯亮时踏板，建立获得药物的条件反射。药物的强化效应可使猴主动踏板，踏板反映其求药欲望和觅药行为。经过一段时间训练后，猴日踏板数与药物注入量（日摄入总量，totaldailydose,TDD)趋于稳定。

　　自身给药试验选用大鼠一般用雄性，成年，体重300g以上。试验步骤和护理与猴相同。

　　2.6 自身给药试验结果评价

　　主要从自身给药试验结果的3个方面评价药物的精神依赖性潜力：(1)形成稳定的自身给药行为；(2)试验药物能替代标准阳性对照药的自身给药效能；(3)变换训练自身给药的控制程序引起动物自身给药行为的改变。

　　2.6.1 稳定的自身给药行为的判断

    动物自身给药每日踏板次数和药物流入量趋于稳定，连续1周，踏板次数接近，标准差不超过10。当换用训练药物的不同剂量后，踏板数随剂量减少而增加，剂量增加而减少，而TDD变化不大。标准阳性药吗啡，通常每次注射的训练剂量为0.25mg.kg－1，1周左右学会主动踏板，3－4周形成稳定的自身给药行为，其平均踏板数为12.0±s1.6；当剂量变为0.125mg.kg－1，其平均踏板数变为25.2±s4.1；若用0.5mg.kg－1替换，其平均踏板数变为9.5±s1.4。

　　用生理盐水替代训练药物后有熄灭效应。如吗啡猴，用生理盐水替代后，d1踏板数急剧增加，原来建立的条件反射仍起作用，它为得到药物而拼命踏板，其后随着踏板得不到药物强化而逐渐淡化，约3d后踏板数渐少，直至完全停止踏板。这就是吗啡猴自身给药的熄灭效应。

　　试验药物或阳性对照药能使动物建立稳定的自身给药行为，表明其具精神依赖性潜力。

　　2.6.2 替代试验

    用标准阳性对照药和FR控制程序训练动物形成稳定的自身给药行为后，用试验药物的不同剂量进行替代试验，观察动物自身给药行为的变化。若有与阳性药相似的自身给药行为，就可找出维持相近踏板的剂量，从而可比较出它们的精神依赖性潜力的大小。

　　2.6.3 变换训练的控制程序

    在用FR=1的程序训练动物形成稳定的自身给药行为后，可逐渐增加获得药物的难度。如FR依次升为2、3、4、5……50，比较试验药物和阳性药形成稳定自身给药行为的FR值高低。若FR值高，表明药物的强化作用强，精神依赖性潜力大。

　　在FR=1的自身给药行为建立后，应用累进比率可更精确地比较不同试验药物的强化效应。药物使动物的踏板行为的断点值愈高，其强化作用愈强，精神依赖性也愈强。用累进比率得到的试验结果可以定量比较药物的精神依赖性程度。

　　3 药物辨别试验

　　药物辨别试验（drug discrimination）是一种研究药物辨别刺激性质的行为药理学实验方法。其主要是利用辨别实验箱和各种训练程序训练动物区分不同药物的主观感受并产生与之相应的稳定的行为反应（如给药后压一侧杆，即伴药杆，给溶剂或生理盐水压另一侧杆，即非药物杆），并观察不同药物或药物不同剂量引起的相应行为变化。以选择性压杆反映药物的辨别性质。

　　3.1 药物辨别试验装置

　　药物辨别试验装置主要是辨别实验箱。其有多种类型，依据选用的动物，操作行为的种类，行为反应后的奖或罚来选择。目前国内辨别试验选用大鼠。操作行为方式采用压杆。辨别箱前壁两侧装有两个压杆可供动物选择。一个杆设置一种药物情形：一侧为药物杆（drug lever，D），另一侧为非药物杆（no drug lever, N）。装配有自动提供定型、定量食物的装置和电击惩罚的装置。实验箱放在有通风、避光、隔音功能的外箱内。动物压杆反应信息的收集、食物奖励或电击惩罚的实施均由计算机按设置的程序自动控制进行。

　　3.2 药物辨别试验步骤

　　一个完整的辨别试验包括起动训练（initial training),辨别训练（discrimination training）和替代试验（substitute test）3部分。大鼠电击回避型的辨别试验步骤如下：

　　3.2.1 起动训练

    每天一个试验期（session），最长30 min，在此期内应完成20次训练。程序设置是：只要完成20次训练，或者没有达到20次但时间已达30 min，就终止试验。在开始训练阶段动物先学习压杆。箱底格栅层每隔4 s发送1 s 1.0 mA的电刺激。若大鼠不压杆就会连续受到电击，压杆一次即能终止电击，完成一次训练。间隔45 s开始下一次训练，以次类推，重复训练，大鼠渐渐地学会一遇到电击就去压杆，且能在30 min试验期内完成 20次训练。然后训练大鼠选择性压杆。程序设置是压一侧杆为正确杆，终止电击；压错误杆或不压杆继续受电击，直到压正确杆一次才终止电击，完成一次训练。以在30 min内能完成20次训练为合格。

　　3.2.2 辨别训练

    学会压杆回避电击的大鼠在药物和非药物存在情形下进行辨别学习训练。大鼠在药物存在情形下压一侧杆、非药物情形下压另一侧杆。在一组大鼠中，若设置一只给药后压左侧杆（D），右侧就为非药物杆（N）；另一只大鼠给药后压右侧杆，则左侧杆就为非药物杆；依次交替安排，每周训练6 d，两天给药物，两天非药物，依次循环，如D,D；N,N；D,D；N,N；D,D；N,N；……。

　　辨别训练开始选用最简单的程序FR=1，即压正确杆一次就终止电击，完成一次训练。一个试验期内完成20次训练，若连续4个试验期都达到完成20次训练，FR可增加1，直到FR=5。在FR=5情形下，不仅要训练大鼠压杆正确率达90％以上，且每试验期第一次训练中错误压杆数低于5。若连续8次达到上述要求，表明大鼠学会稳定地辨别药物与非药物情形。不论是试验药物还是阳性对照药已使大鼠建立稳定的辨别行为，就可以用此大鼠进行替代试验。

　　3.2.3 替代试验

    替代试验既可用训练药物的不同剂量替代，也可用其他试验药物替代。依据大鼠选择性压杆情况判断替代药物的辨别性质。

　　为了保证替代试验准确性，在每次替代试验前，用训练药物的剂量和盐水进行训练结果检验，合格后，继续给予训练药物的其他剂量观察压杆正确率与剂量间的关系和压杆速率变化曲线，然后进行替代试验。

　　3.3 辨别试验结果评价

　　具有辨别刺激性质的药物在辨别试验中可使大鼠等动物建立稳定的辨别行为，犹如药物作用于人体，通过人的主观内在体验而产生行为方面的改变。药物辨别试验中动物辨别行为的形成和形成稳定辨别反应后的替代试验结果都有明确的药理学意义。

　　3.3.1 辨别行为的形成说明药物有辨别刺激性质

    可以从3方面说明：

　　3.3.1.1 辨别行为形成的速率 以达到训练标准的时间来表示。达标的时间短，说明药物的辨别刺激效应强。

　　3.3.1.2 每个训练期的首次压杆正确率 因为首次正确率反映动物感受药物的效应而选择适当反应的能力。正确率愈高，药物的主观效应愈强。

　　3.3.1.3 延长药物辨别训练后产生的正确选择反应的相对频率，即准确性集中度 可定性地分高、中、无3类。集中度高即持续选择正确反应；集中度中等即能辨别偶有失误；无准确性即没有学会辨别（药物、非药物反应无区别）。

　　3.3.2 替代试验获得的数据有两方面意义

　　3.3.2.1根据替代药物代替训练药物时每个试验条件下的辨别反应正确率可将替代药物分为三类：(1) 替代药物与训练药物的药理性质极其相似；(2) 替代药物选择训练药物反应的百分率具中度（25％－75％）；(3)替代药物不产生训练药物的辨别反应，其药理性质不同于训练药物。

　　3.3.2.2 根据训练药物和替代药物不同替代剂量和相应压杆反应的百分率之间在一定范围内呈线性关系，通过线性回归可得出回归方程，计算出药物辨别反应达50％的药物剂量，从而对各药的辨别刺激强度进行量的比较。

　　4 条件性位置偏爱试验

　　条件性位置偏爱试验（conditioned place preference,CPP）是1979年建立并逐步完善的一种非操作式行为药理学实验方法。

　　根据受试者对能够引起行为效应的刺激表现出接近或远离的反应而将其分为奖赏性刺激和惩罚性刺激。如果把奖赏刺激与某种特定环境（非奖赏中性刺激）反复联系之后，后者便可获得奖赏性质，即这一特定环境可以诱发与非条件性奖赏联系在一起的那种非条件性行为反应，这也就是经典的巴甫洛夫条件性反应。条件性位置偏爱试验便是建立在这一理论基础之上的判定物质奖赏效应的新方法。

　　4.1 实验装置

　　大鼠的位置偏爱箱由有机玻璃制成的黑、白盒构成，大小为44 cm×28 cm×28 cm，中间由可以抽拉的隔板隔开，白盒底板粗糙，黑盒底板光滑。偏爱箱的一面为透明有机玻璃，便于观察大鼠行为。偏爱箱放入具有隔音和通风设备的木制箱内，木箱内空间大小为60 cm×60 cm×50 cm，六壁均为乳白色，顶部装一5w的白织灯，使箱内光线强度为20 lx，箱子正面壁上有15 cm×20 cm的观察窗，可以从外向内观察。箱子侧面配有线路板和多线平行接口，使动物活动信号能传送到计算机。大鼠在偏爱盒内的活动时间通过计算机自动记录下来。

　　小鼠的偏爱盒比大鼠的偏爱盒小，结构相似。

　　4.2 实验程序和结果评价

　　本试验室采用有趋向性程序，试验分3个阶段进行。第一阶段首先测试大鼠的天然环境嗜好。在本试验室条件下，大鼠对黑盒表现出天然嗜好，所以，后面的训练阶段以白盒为伴药盒。第二阶段为训练阶段。在此期间，用隔板封闭两盒间通道。每只大鼠上下午注射一次，两次间隔6 h以上。其中一次为注射药物，另一次注射生理盐水，注射药物后将大鼠放入白盒，注射生理盐水后放入黑盒，每次在盒中停留时间40－50 min。一般训练5－7 d。第三阶段为测试时间。在此阶段中间隔板抬高12 cm，大鼠不注射药物，也不注射生理盐水，将其放在两盒中间让其自由走动。启动计算机程序，记录15 min内大鼠分别在黑、白盒内停留的时间。在整个试验过程中保证箱内光线、色调、气味等环境条件的一致。

　　经过不同剂量试验药和对照药物训练的大鼠，其在伴药盒显示不同的停留时间，通过分别计算各组实验动物在伴药盒的停留时间的均值和标准差，再做组间t检验，比较组间差异的显著性。如果药物使动物在伴药盒停留时间显著延长，表明药物产生了偏爱效应，其具有奖赏效应和精神依赖性潜力。

　　条件性位置偏爱试验也常用小鼠，其体重20 g±s 2 g，雄性，训练程序和结果评价与大鼠试验相同。