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中脑皮质边缘多巴胺系统(mesocorticolimbic dopamine system)与奖赏和药物成瘾有十分密切的关系。该系统包括腹侧被盖区(ventral tegmental area, VTA)多巴胺能神经元的两条主要投射通路：一条由腹侧被盖区投射到伏隔核(nucleus accumbens, NAc)和纹状体,称为中脑边缘多巴胺系统(mesolimbic dopamine system);另外一条由腹侧被盖区投射到前额叶皮质(prefrontal cortex),称为中脑皮质多巴胺系统(mesocortical dopamine system)。这两条通路合称为中脑皮质边缘多巴胺系统。药物成瘾的解剖基础是奖赏系统,中脑边缘多巴胺系统是其关键,中脑腹侧被盖区(VTA)及其投射区伏隔核(NAc)是主要的神经基础,多巴胺(DA)是非常重要的神经递质。除了参与天然和成瘾性药物的奖赏刺激,当今更多的研究发现中脑边缘多巴胺系统还与成瘾的渴求和复发有关。在VTA区域微量注射吗啡、可卡因等都能诱导产生条件性位置偏爱(CPP)。VTA区注射吗啡还可点燃海洛因、可卡因等的自给药行为。可卡因是当今世界最主要的成瘾性药物之一,它能引起并维持一系列机制非常复杂的成瘾效应。Ungless等人的研究表明单次注射可卡因可以使VTA区多巴胺能(DA)神经元谷氨酸突触传递强度呈现长时程增强效应(long-term potentiation,LTP)。但注射可卡因是否影响另一个决定神经元输出的关键因素——DA神经元胞体兴奋性目前仍不清楚。为了进一步研究单次可卡因注射对大鼠VTA区DA神经元兴奋性突触传递和内在兴奋性的影响,本研究采用离体脑片膜片钳技术,研究了单次可卡因注射24小时后VTA区DA神经元兴奋性突触后电流(EPSCs),内在兴奋性以及自发性慢性内向流(slow inward currents, SICs)的变化。主要结果如下：1单次可卡因注射24h后DA神经元兴奋性突触传递增强通过灌流AP-5阻断NMDAR后,计算AMPA/NMDA受体成分电流比率以及NMDA电流衰减时间常数,表现为可卡因组比率增强,衰减变慢。2单次可卡因注射24h后DA神经元内在兴奋性增强在PTX,AP-5,CNQX灌流以分别阻断DA神经元兴奋性和抑制性突触输入的条件下,给予细胞阶跃电流,DA神经元产生动作电位。表现为可卡因组基强度降低,放电个数和平均放电频率增加。3单次可卡因注射24h后DA神经元突触外NMDA受体电流增强依次以正常人工脑脊液(ACSF),0Mg2+,0Mg2++0Ca2+三种不同的灌流液进行持续灌流,在0Mg2+0Ca2+灌流液中产生较多的SICs。表现为可卡因组产生SICs的频率、幅度、面积显著大于盐水组。研究结果表明：单次可卡因暴露24h后,VTA区DA神经元兴奋性突触传递、内在兴奋性以及突触外NMDA受体电流均显著增强。说明单次可卡因暴露24h会导致突触传递强度和内在兴奋性呈现协同作用,提示突触外NMDA受体的激活可能是介导这种协同效应的关键途径之一。