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第2章介紹了神經系統的細胞，第3章描述了神經系統的基本結構。下面將通過精神藥理學領域的知識把這些內容整合在一起。精神藥理學是研究藥物對神經系統和行為的影響的科學。

本章我們將介紹藥物具有的效應和作用點。藥物效應是指藥物導致的動物生理過程和行為的改變。例如，嗎啡、海洛因等阿片類藥物的效應有降低痛覺敏感性、減緩消化系統的活動、鎮靜、松弛肌肉、縮瞳和產生欣快感等。藥物作用點是指藥物分子與體內細胞膜或細胞內分子的交互作用點，藥物通過這些作用點影響細胞的某些生化過程。例如，阿片類藥物的作用點是位于某些神經元細胞膜上的特定受體。阿片分子與這些受體結合并將其激活，藥物就會改變相應的神經元活性并發揮效應。本章將重點介紹藥物效應和藥物作用點這兩方面內容。

精神藥理學是神經科學的一個重要領域。它不但涉及治療精神和行為疾病的藥物的開發，還為研究人員提供了實驗手段，使其能夠對神經系統的細胞功能和由特定神經回路控制的行為進行研究。

精神藥理學原理

本章首先介紹精神藥理學的基本原理：給藥途徑和藥物被吸收、運輸、代謝及排泄的過程。第二部分討論藥物的作用點。具體介紹各類神經遞質和神經調質以及相應藥物的生理和行為效應。

藥物代謝動力學

藥物只有在到達作用點后才能發揮效應。想做到這一點，進入機體后的藥物分子就得通過血液循環運送至一個或多個靶器官。一旦到達目標，它們將脫離血液并與相應的分子結合。我們基本上只對能夠進入中樞神經系統的藥物感興趣。雖然某些作用于周圍神經系統的藥物也能影響個體的行為，但就本章內容而言，它們的重要性小于那些作用于中樞神經系統細胞的藥物。 第2章介紹了神經系統的細胞，第3章描述了神經系統的基本結構。下面將通過精神藥理學領域的知識把這些內容整合在一起。精神藥理學是研究藥物對神經系統和行為的影響的科學。

本章我們將介紹藥物具有的效應和作用點。藥物效應是指藥物導致的動物生理過程和行為的改變。例如，嗎啡、海洛因等阿片類藥物的效應有降低痛覺敏感性、減緩消化系統的活動、鎮靜、松弛肌肉、縮瞳和產生欣快感等。藥物作用點是指藥物分子與體內細胞膜或細胞內分子的交互作用點，藥物通過這些作用點影響細胞的某些生化過程。例如，阿片類藥物的作用點是位于某些神經元細胞膜上的特定受體。阿片分子與這些受體結合并將其激活，藥物就會改變相應的神經元活性并發揮效應。本章將重點介紹藥物效應和藥物作用點這兩方面內容。

精神藥理學是神經科學的一個重要領域。它不但涉及治療精神和行為疾病的藥物的開發，還為研究人員提供了實驗手段，使其能夠對神經系統的細胞功能和由特定神經回路控制的行為進行研究。

精神藥理學原理

本章首先介紹精神藥理學的基本原理：給藥途徑和藥物被吸收、運輸、代謝及排泄的過程。第二部分討論藥物的作用點。具體介紹各類神經遞質和神經調質以及相應藥物的生理和行為效應。

藥物代謝動力學

藥物只有在到達作用點后才能發揮效應。想做到這一點，進入機體后的藥物分子就得通過血液循環運送至一個或多個靶器官。一旦到達目標，它們將脫離血液并與相應的分子結合。我們基本上只對能夠進入中樞神經系統的藥物感興趣。雖然某些作用于周圍神經系統的藥物也能影響個體的行為，但就本章內容而言，它們的重要性小于那些作用于中樞神經系統細胞的藥物。

藥物分子要經過重重屏障才能進入機體并找到它們的作用點。其中有些可以輕而易舉地通過這些屏障；有些通過的過程則非常緩慢。藥物分子進入機體后就會被酶解代謝或由尿液排出(或兩者都有)。經過一段時間，這些分子不是消失就是被轉化成非活性成分。藥物的這種被吸收、運輸、代謝并排泄的過程就是所謂的藥物代謝動力學(藥物的運動)。

給藥途徑

首先讓我們了解一下給藥途徑。注射是最常見的實驗動物給藥途徑。用注射器把溶于液體(或以微粒形式懸浮于液體)的藥物溶液注入機體。其中起效最快的方式是靜脈(IV)注射—將藥物直接注入靜脈。藥物即刻進入血液循環，幾秒鐘內就能抵達大腦。與其他注射方式相比，靜脈注射的缺點是對操作的精細度和技巧要求過高。此外，由于足量的藥物在一瞬間進入血液循環，因此一旦動物出現過敏反應，將來不及注射其他藥物進行抵消。

腹腔(IP)注射起效也很迅速，但沒有靜脈注射快。穿透腹壁將藥物注入腹腔(胃、腸、肝等腹腔器官間的空隙)。這種給藥方式常用于小型實驗動物。肌肉(IM)注射是將藥物直接注入較發達的肌肉，如上臂、大腿或臀部的肌肉。藥物通過肌內毛細血管進入血液循環。如果需要延緩吸收，可以混合注射能夠收縮血管和抑制肌內血流速度的藥物(如麻黃素)。

皮下(SC)注射是將藥物注入皮下空隙。只有注射量較小時才會采用，否則會很疼。某些脂溶性藥物可在溶于植物油后注入皮下。這種情況下的藥物分子要經過幾天時間才會緩慢脫離油性載體。如果需要特別延緩吸收，可將藥物加工成干燥的小藥丸或密封于硅膠囊內，植入皮下。

人類最常采用的給藥方式是口服。由于讓動物主動吃一些味道不好的東西有一定難度，所以研究人員很少在實驗中采用這種方法。還有些藥物會被胃酸或消化酶破壞，或者不能通過消化系統進入血液，也不能口服。例如，胰島素(一種肽類激素)，就必須注射給藥。舌下給藥是指將藥物含于舌下。藥物通過口腔黏膜上的毛細血管進入血液循環。(顯然，只有愿意把藥物含在舌下的人類才適合采用這種給藥方式。)硝酸甘油是一種血管擴張劑，適于冠狀動脈阻塞誘發心絞痛的病人舌下含服。

藥物還可以通過消化道的另一端給予，這種形式的藥物被稱為栓劑。直腸給藥很少用于實驗動物。顯然，該方法對小動物而言有一定難度。此外，大鼠之類的小動物在受到刺激后通常會排便，這就使得藥物無法在直腸內停留足夠長的時間而被充分吸收。我自己也不愿嘗試對大動物使用肛門栓。那些會使人胃口不適的藥物經常采用這種給藥方式。

肺也提供了一條給藥途徑：吸入。常見的吸食品有尼古丁、快克(可卡因的游離堿)和大麻。此外，用于治療肺部疾病的藥物常以氣體或噴霧形式吸入。一些常用的麻醉劑以氣體形式存在，也通過吸入的方式給藥。由于肺與大腦間的通路很短，所以用這種給藥方式藥效發揮得非常迅速。

局部給藥適用于那些以乳霜、軟膏、貼片的形式存在且能被皮膚直接吸收的藥物，如天然或人造類固醇激素或尼古丁(用于戒煙治療時)。適合局部給藥的區域還有鼻腔通道內的黏膜表面。常見的濫用藥物(如鹽酸可卡因)在被用力吸入后，就可吸附于鼻黏膜。這種方法能將藥物快速送至腦部。(這種方法也稱注氣法，不過這個名字不常用到。需要注意的是，鼻吸與吸入不同，當可卡因粉末被鼻吸后，它終結的地方是鼻腔通道內的黏膜，而不是肺。)

除上述方法外，藥物還可被直接注入腦內。第2章曾提到，血腦屏障能夠阻止某些化學物質脫離毛細血管進入腦，因此有些藥物無法通過這層屏障。這類藥物進入腦的途徑就是將其直接注入腦內或腦室系統的腦脊液。研究人員若想了解某種藥物對特定腦區(例如，下丘腦內某一核團)的效應，就得將微量藥物直接注入腦內。該方法被稱為腦內給藥，將在第5章做詳細介紹。要想使藥物在腦內廣泛分布，就得把藥物注入腦室以使其通過血腦屏障。藥物會在被腦組織吸收后發揮效應。這種方法被稱為腦室(ICV)給藥，僅用于把抗體直接注入腦內治療某些感染，在人類身上很少采用。

圖4.1顯示了可卡因這種常見的濫用藥物在靜脈注射、吸入、鼻吸和口服后的血漿濃度隨時間變化的曲線。雖然給藥量并不一致，但該圖顯示了在不同給藥范式下，藥物進入血液的相對速度。[見圖4.1]

藥物進入腦的方式

前文提到，藥物只有在抵達作用點后才會發揮效應。對于有行為效應的藥物，其作用點大都位于中樞神經系統內特定細胞的細胞膜上或內部。前面介紹了藥物進入機體的方式。除了腦內或腦室給藥外，其他給藥方式的差別僅在于藥物進入血漿(血液中的液體成分)的速度。但藥物進入血漿以后又會怎樣呢？血管上并沒有精神藥理學家們感興趣的藥物作用點。

血液中的藥物到達腦內作用點的速度取決于幾方面因素。其中最重要的是脂溶性。血腦屏障只對水溶性分子有阻礙作用，溶于脂類的分子能夠通過排列在中樞神經系統內毛細血管上的細胞，并迅速擴散至整個大腦。例如，二乙酰嗎啡(diacetylmorphine，即人們熟知的海洛因)的脂溶性好于嗎啡。因此，盡管兩種藥物分子到達腦內作用點后所產生的效力是相同的，但靜脈注射海洛因的藥效發揮得比嗎啡快很多。海洛因更快到達腦內作用點會帶來更強烈的“沖勁”，這也是吸毒者偏愛海洛因的原因。

失活和排泄

藥物不會永遠存在于機體內，進入機體的大部分藥物會被酶解，最終主要通過腎臟排泄出去。肝臟在藥物的酶解過程中起到了最為重要的作用，但血液中也存在少量去活化酶。腦內也含有能破壞某類藥物的酶。有時候，酶會把藥物分子轉化成具有生物活性的其他形態。這些轉化后的分子活性有時甚至高于藥物分子本身。這種情況下的藥效持續時間較長。

藥物效應

藥物效應千差萬別，小劑量高效藥物的效應可以等同于或超過大劑量低效藥物。衡量藥效的辦法是繪制量效曲線。給予被試不同劑量的藥物(通常規定為每毫克藥物比每千克被試體重)，然后標出每種劑量下的藥物效應，連在一起即可得量效曲線。因為大部分藥物分子在進入血液后會分散至身體的其他部分，所以要達到相同的藥物濃度，較重的被試(人類或實驗動物)就需要給予較大的藥量。如圖4.2所示，藥效會隨劑量增加而增加，直至效應點。到達這一限度后，即使藥量繼續增加，藥效也不會再增強了。[見圖4.2]

大部分藥物的效應不止一種。阿片類藥物(如嗎啡和可待因)有鎮痛作用(降低痛覺敏感性)，同時還會抑制延髓內控制心率和呼吸的神經元活性。醫生給病人開阿片類藥物緩解疼痛時，就要考慮多大的劑量既能夠鎮痛又不至于抑制心率和呼吸(因為這種效應是致命的)。圖4.3顯示了嗎啡的兩條量效曲線，一條是作為止痛藥的鎮痛效應曲線，另一條是呼吸抑制效應曲線。兩條曲線間的距離即用藥的安全范圍。顯然，最理想的藥物應該具有較大的安全范圍。[見圖4.3]

衡量藥物安全范圍的標準之一是治療指數。要獲得這種標準，需要給一組實驗動物(如小鼠)分別注射不同劑量的藥物，由此可得兩項數據：對50%的動物產生毒性效應的藥物劑量和對50%的動物產生預期效應的藥物劑量。兩者之比就是治療指數。例如，如果毒性劑量是效應劑量的5倍，那么治療指數就是5.0。藥物治療指數越低，醫生開處方時就得越謹慎。例如，巴比妥酸鹽的治療指數就很低—只有2或3。而鎮靜劑(如安定)的治療指數在100以上。因此，意外服用過量的巴比妥酸鹽就要比服用安定更易導致不幸的后果。

為什么不同藥物的藥效會存在差異？原因有二：及時，即使行為效應相同，不同藥物也可能有不同的作用點。例如，嗎啡和阿司匹林都能鎮痛，但嗎啡是通過降低脊髓和腦內痛覺感受神經元的活性來鎮痛，而阿司匹林是通過減少參與從受損組織到痛覺感受神經元的信息傳遞的化學物質。由于這種作用機制的差別，相同劑量的嗎啡(以毫克每千克被試體重為單位)就比阿司匹林的鎮痛效果強烈得多。

藥效存在差異的第二個原因是藥物與作用點間的親和力不同。我們將在下一節看到，精神藥理學家關注的藥物大都通過結合中樞神經系統內的各類分子發揮效應，其中包括突觸前膜或突觸后膜受體、轉運蛋白分子以及參與神經遞質生成和去活化的酶。不同的藥物與結合分子的親和力(兩種分子結合在一起的難易程度)存在明顯差異。藥物親和力高，產生效應所需濃度就低，反之則高。因此，即使兩種藥物作用點相同，其效應也會因為對結合點的親和力不同而存在很大差異。此外，由于很多藥物具有多重效應，同一種藥物就有可能對不同的作用點有不同的親和力。最理想的藥物應對治療作用點的親和力高，而對毒副作用點的親和力低。藥廠的研究目的之一就是尋找有這種效應模式的化學物質。

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