奖励性条件反射方法在益智中药药效研究中的应用

针对益智中药常为复方配伍、药效温和、药效物质基础不清的特点，选择临床疗效肯定的开心散、人参和远志等为模式药物，集成计算机、成像、电子工程和模式识别等多种技术，以大小鼠为实验动物，改进和完善现有奖励性操作条件反射装置，采用国际科学界公认的脑缺血、Aβ损伤、东茛菪碱等学习记忆障碍模型，结合神经药理学家们长期积累的经验，编译集动物学习记忆行为作业过程各种信号的捕获、采集和结果的分析、统计处理一体化的智能分析软件，建立动物不同形式和阶段认知功能的敏感评价指标，结合相关神经递质和酶学检测，研究敏感指标在评价开心散改善学习记忆中的作用，以及补益药人参、安神药远志、开窍药石菖蒲和渗湿利水药茯苓在开心散益智作用中的贡献度，建立以整体实验为主、适合中医药特点、国际社会接受、客观规范的益智中药药效评价的奖励性条件反射技术和方法。

针对中药复方配伍、多成分、多环节发挥作用的特点，创新性地集成图像分析、电子工程、信息技术于奖励操作条件反射益智药效实验方法，在研制奖励性操作条件反射计算机实时分析处理系统的基础上，选用通络救脑滴丸与开心散两种临床疗效确切的复方中药，以及组成开心散主要的单味中药-人参皂苷有效成份DS1226为模式药物，利用Aβ、东莨菪碱与束缚应激三种通用的学习记忆障碍模型的益智药效进行了评价。获得了如下主要结果：.1、研发了具核心自主知识产权，基于奖赏操作、复杂组合的多色信号灯变换序列-压杆操作-液（固）体奖赏操作条件反射实时检测分析处理系统，实现了暗环境和复杂光环境下动物认知行为信息获取的“可视化”，对动物认知行为信息准确进行全程无干扰的实时捕获、采集和分析，解决了多样本、多模式、多信号状态下，实验动物与系统交互控制难题。.2、首创了基于计算机视觉技术，多任务、多层次、精细敏感的认知行为评价指标体系，实现了动物认知行为实验技术从“定性”到“定量”的飞跃。建立了奖赏训练、单次操作、连续多次操作、信号辨识、消退测试等多模式，包括时间、位置、路程等多维信息构成的精细敏感、适合中药复杂体系特点的益智药效指标。.3、奖励操作条件反射方法发现临床常的开心散(KXS)、通络救脑（TLJN）两种复方中药，以及DS1226对不同学习记忆损伤模型有良好的改善作用。更有意义的是发现所建立的敏感评价指标可以体现两种复方在同一模型分阶段分层次的药效差异。如TLJN对Aβ1-40模型在奖励操作条件任务中学习记忆能力改善作用优于KXS ；KXS在东莨菪碱模型上的益智药效要优于Aβ1-40模型。.4、加拿大UBC大学脑研究中心、巴基斯坦卡拉奇大学和卢森堡国家卫生健康中心的科学家实地参观和应用后给予高度评价，先后被北京中医药大学、中国中医科学院中药研究所、军事医学科学院、中国医学科学院实验动物研究所等用于益智中药药效评价等国家新药重大创制专项实验技术支撑；目前已作为我国第一家国家航天医学基础与应用重点实验室、国家人因环境重点实验的核心技术。.5、申请国家发明专利1项，发表高水平学术论文5篇，其中SCI论文3篇，国际大会特邀请报告2篇。培养毕业博士研究生1名，硕士研究生1名。.本课题的完成为益智中药药效评价提供了适合中医药特点、国际社会接受、客观规范的益智中药药效评价提供一种新方法，在国内外产生了良好影响。