学习记忆是人类生存和发展的基础，它赋予人类更好地适应和改造环境的能力。正常的学习记忆是一种稳态过程，一旦稳态被打破，则可能造成适应不良，导致一系列精神疾病，如强烈而持久的负性情绪记忆与创伤后应激障碍和抑郁症密切相关。创伤后应激障碍和抑郁症发病率高，后果严重，治疗措施有限，并且发病机制仍然不清楚。因此利用动物模型研究负性情绪记忆的突触可塑性和神经环路机制，对于我们理解相关精神疾病的发病机制和新药研发有重要意义。　　背景恐惧记忆具有清晰的形成，巩固，提取，消退等过程，因此常被用做创伤后应激障碍的动物模型。海马突触可塑性，特别是LTP被认为是背景恐惧记忆形成和巩固的细胞基础，但恐惧记忆消退的海马突触可塑性机制以及背景恐惧记忆各阶段脑动态活动仍不清楚。强迫游泳是常用的习得性绝望抑郁症动物模型，具有操作简单，药物预见性好等特点。但是强迫游泳导致抑郁样行为的神经环路活动机理和抗抑郁药物对抑郁样行为涉及的神经环路活动的影响都不清楚。，　　小动物[18F]2-Fluoro-2-deoxy-D-glucose-PET(FDG-PET)成像是一种新型的功能成像技术，FDG作为葡萄糖类似物可以被神经元摄取并堆积在细胞。FDG摄取和PET扫描在时间上是分离的，因此可以在FDG摄取时进行行为或药理学操作，PET成像出的FDG分布就代表行为或药物诱导的全脑神经环路活动。因此利用小动物FDG-PET成像技术可以揭示背景恐惧记忆的神经环路的动态变化，抑郁样行为和抗抑郁药物对脑神经环路活动的影响。　　在本论文中，我们首先利用电生理和行为学技术研究了胚胎期吗啡暴露对成年后背景恐惧记忆和海马突触可塑性的影响。我们发现，胚胎期吗啡暴露的成年大鼠天然焦虑水平下降，而背景恐惧记忆虽有轻微降低但持久难以消退，同时海马突触可塑性对应激的反应消失，即应激既不能阻断LTP也不能易化LTD。海马LTD缺失可能是背景恐惧记忆不能消退的细胞机制。　　接着，我们利用小动物FDG-PET对大鼠背景恐惧记忆过程进行了动态脑活动观察，我们发现海马和纹状体全程参与背景恐惧记忆的形成，巩固，近期提取和远期提取;而杏仁核只参与了巩固和近期记忆提取。并且在提取阶段海马和杏仁核的活动方向相反。结合行为药理学的结果，在恐惧记忆的提取过程中，海马/压后皮层和杏仁核/纹状体等脑区可能交互抑制，以提取记忆并组织行为，使动物表现出恐惧行为（僵直）。　　最后，我们利用小动物FDG-PET结合强迫游泳大鼠抑郁症模型，发现强迫游泳可以抑制海马活动，而增强梨状皮层和岛叶皮层的活动。抗抑郁新药CXZ-123及阳性对照丙咪嗪和氯胺酮可以逆转强迫游泳的效应，激活海马，抑制梨状皮层和岛叶皮层。这表明海马可能是抑郁症发病的主要脑区和抗抑郁的最终靶点。CXZ-123对脑神经环路的影响不同于丙咪嗪和氯胺酮，提示CXZ-123可能是与丙咪嗪和氯胺酮不同作用机制的新型抗抑郁药物。　　综上所述，我们的研究初步发现了背景恐惧记忆消退的海马突触可塑性机制，背景恐惧记忆动态脑活动以及抑郁样行为和抗抑郁新药引起的脑活动。结合小动物FDG-PET成像技术，行为药理学和电生理学等技术，可以快速推进负性情绪记忆相关的精神疾病发病机制和相关新药研发的进展。