第六章綜合討論

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第六章綜合討論

本研究在 Rescorla-Wagner 元素理論及整體理論的行為理論基礎下，透過制約期及後測期分別對藥物配對刺激之操弄，探討 CPP 及制約活動量行為中的制約刺激與酬賞性藥物配對之歷程及其相關之神經機制。研究結果得到：(1)制約刺激之連結強度確實可以透過 CPP 及制約活動量反映出差異；(2)關於複合刺激與酬賞藥物之配對歷程，本研究結果支持 Rescorla-Wagner 元素理論之假設；(3)破壞杏仁核、背側海馬或腹側海馬對 CPP 造成不等程度之影響，杏仁核與海馬參與之行為功能可能不同。

(1)由 Rescorla-Wagner 元素理論及整體理論看制約場地偏好行為 Rescorla-Wagner 元素理論對實驗一複合刺激 ABC、複合刺激 AB、

BC、AC 或元素刺激 A、B、C 等三種刺激組合，預期得到的連結強度分別是 1、2/3 及 1/3；而 Pearce 整體理論對複合刺激 ABC、複合刺激 AB、BC、AC 或元素刺激 A、B、C 等三類刺激，預期得到的連結強度分別是 1、4/9 及 1/9。雖然 Rescorla-Wagner 元素理論或是 Pearce 的整體理論對實驗一各刺激的連結強度所預期的數值不同，但兩理論預期各刺激連結強度由大到小排序是：複合刺激 ABC、複合刺激 AB (AC 或 BC)、元素刺激 A (B 或 C)。在實驗一 A 中三元素刺激激同時呈現時可以明顯引發受試表現 CPP，對視覺刺激與觸覺刺激兩者同時呈現或觸覺刺激與嗅覺刺激兩者同時呈現時亦可表現 CPP；而視覺刺激、觸覺刺激及嗅覺刺激單獨呈現時受試並不會表現出 CPP。值得一題的是視覺刺激單獨呈現時其連結強度雖未能引發 CPP 之表現，但受試在藥物配對箱停留之時間與控制液配對箱的時間接近顯著差異，這項結果顯示 CPP 可反映 CS 不同之連結強度。藥物配對箱內之不同元素刺激可能有不等

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之鮮明度，按本文這項結果而言，視覺刺激對受試似乎是較顯著的刺激向度。

根據 Rescorla-Wagner 元素理論對實驗二之複合刺激 AB 與元素刺激 A、B 等三類刺激，預期得到的連結強度分別是 2 及 1；Pearce 整體理論對複合刺激 AB 與元素刺激 A、B 等三類刺激，預期得到的連結強度分別是 1/2 及 1。雖然吾人無法知道藥物配對刺激的連結強度需要多強，

受試才可能會表現出 CPP。但從 Rescorla-Wagner 元素理論推論出受試對刺激表現的行為強度來看，受試對複合刺激 AB 所表現的 CPP 應強於對單一元素刺激所表現的 CPP；而 Pearce 整體理論則應得到相反的預期，即受試對元素刺激所表現的 CPP 應強於複合刺激 AB 所表現的 CPP。實驗二 A 結果顯示，受試對視覺刺激單獨呈現表現 CPP 而觸覺刺激單獨呈現卻不能引發 CPP，而受試對視覺刺激與觸覺刺激兩者同時呈現表現出 CPP。得到這樣的結果有兩種可能的解釋：(1)如果視覺刺激對受試而言是較鮮明之刺激，那麼其對觸覺刺激將產生遮避效果。當視覺刺激與觸覺刺激分別與藥物配對時，視覺刺激將會是主要獲得酬賞價值之刺激，在單獨呈現視覺刺激會引發受試表現 CPP。當視覺與觸覺刺激同時呈現時，觸覺刺激對受試而言可能在制約時鮮明度就較低而忽略之，故受試乃是對視覺刺激作反應，在這樣的情況下自然不會有複合刺激之連結強度較弱的情況發生；(2)雖然比較視覺刺激對複合刺激之場地偏好指標值並未獲得顯著差異，但相較於受試對視覺刺激的反應，

其對複合刺激表現一致性的偏好因此有非常顯著的 CPP。很有可能複合刺激的連結強度乃是兩元素刺激連結強度之加總，因此受試對複合刺激表現較顯著的偏好。因此本研究尚不能推論 Rescorla-Wagner 元素理論及整體理論何者能解釋 CPP 中複合刺激與藥物配對之歷程，有待將來實驗進一步釐清上述兩種可能何者較能解釋本研究所得到之實驗結果。

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(2)由 Rescorla-Wagner 元素理論及整體理論看制約活動量

這兩個行為理論在實驗一 B 及實驗二 B 中對各刺激之連結強度預期，如同在 CPP 中對各刺激連結強度的預期，唯測量的行為指標是制約活動量。無論是 Rescorla-Wagner 元素理論或整體理論在實驗一 B 預期各刺激連結強度由大至小的排序是：複合刺激 ABC、複合刺激 AB (AC 或 BC)、元素刺激 A (B 或 C)。實驗結果也顯示三元素刺激同時呈現與元素刺激兩兩呈現之活動量表現無差異，但與觸覺刺激及嗅覺刺激單獨呈現之活動量表現有顯著差異。實驗一 B 結果顯示受試在制約活動量上，對不同連結強度刺激之行為表現的確有差異。

在實驗二 B 中 Rescorla-Wagner 元素理論預期各刺激之連結強度由大至小排序是：複合刺激 AB、元素刺激 A (或 B)、複合刺激 DE；Pearce 整體理論預期各刺激之連結強度由大至小排序是：元素刺激 A (或 B)、

複合刺激 AB、複合刺激 DE。實驗結果顯示受試對視覺刺激與觸覺刺激兩者同時呈現的活動量顯著高於控制液配對刺激之活動量，而對視覺刺激的活動量表現與對控制液配對刺激的活動量則趨近顯著差異。元素刺激 B 組受試對後測呈現之各刺激之活動量表現則無統計上顯著。因此就實驗二之結果，本研究支持 Rescorla-Wagner 元素理論之假設。

(3)制約刺激與制約反應的關係

由實驗一及實驗二的結果發現，曾經與酬賞藥物配對過的複合刺激之各元素刺激單獨呈現無法引發受試表現 CPP 的情況下，這些刺激單獨呈現與這些刺激同時呈現所引發的制約活動量有顯著的差異。而視覺刺激與觸覺刺激兩者同時呈現及觸覺刺激與嗅覺刺激兩者同時呈現可引發受試表現 CPP 的情況下，受試對上述複合刺激之制約活動量無顯著差異，故 CPP 與制約活動量確實可以反映行為理論對 CS 連結強度的

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預期。然這並非表現酬賞藥物引發的自發性活動量上升與酬賞性有必然的關係。因為即使受試在制約情境被限制探索行為，但受試依然能對與酬賞藥物配對過的情境表現 CPP (Carr et al., 1988)。

Verzina 與 Stewart (1987)曾指出單一觸覺刺激就能形成 CPP，但在本研究實驗二單獨呈現觸覺刺激未能引發受試表現 CPP。其中可能原因是 Verzina 與 Stewart 的實驗乃是在空曠空間中僅呈現不同之觸覺刺激供受試區辦，在只有一種線索供受試區辨兩配對箱的情況下受試對單一觸覺刺激當然能表現 CPP。但本實驗能夠預期酬賞藥物出現的刺激除了觸覺刺激外還有視覺刺激，在有兩種線索供受試區辨兩配對箱的情況下，

刺激間也許因鮮明度競爭的緣故，使受試採用鮮明度較強的線索區辨兩配對箱。而在本實驗中視覺刺激的鮮明度較觸覺刺激強，因此受試採用視覺刺激作為主要區辨兩配對箱的線索。Panlilio 與 Schindler (1997)將燈光或聲音與古柯鹼配對，後測時在無任何注射狀態下對配對過的燈光而非聲音表現出較高的制約活動反應，因此視覺刺激似乎比聽覺刺激較容易與藥物酬賞物配對。上述研究的推論亦符合本研究在實驗二中視覺刺激單獨與酬賞藥物配對即能引發 CPP，及受試對視覺刺激與觸覺刺激同時呈或視覺刺激單獨呈現表現不同制約活動量的現象。

總而言之，CS 的連結強度確實可反映在 CPP 及制約活動量這兩種制約反應，且複合刺激引發 CR 的能力可能來自其所含之各元素刺激連結強度的加總。

(4)杏仁核、背側海馬及腹側海馬在制約場地偏好行為所扮演的角色 破壞杏仁核與破壞海馬對本研究之 CPP 有不等的影響效果，前者破壞影響單一元素刺激引發 CPP 的效果但不影響複合刺激引發 CPP 之效果，後者破壞對兩種刺激引發 CPP 的效果皆受影響。

根據過去研究發現破壞杏仁核影響受試表現 CPP 及制約恐懼學習

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中對與電擊配對之不連續刺激表現害怕反應(Brown & Fibiger, 1993;

Hiroi & White,1991; Maren & Fanselow, 1996)，杏仁核可能參與 CS 與 US 連結的說法已可被廣泛地接受。Brown 與 Fibiger (1993)曾指出在制約前以神經毒素(quinolinic acid)破壞外側杏仁核，影響古柯鹼引發 CPP 的形成。近期研究針對杏仁核次級區塊的檢驗，Fuchs、Weber、Rice 及 Neisewander (2002)發現制約前以神經毒素(NMDA)破壞腹外側杏仁核影響古柯鹼引發 CPP 的形成。若 CS 與 US 的連結需要杏仁核參與，在制約前破壞杏仁核將造成 CS 與 US 無法連結或連結強度很弱但由其他腦區塊負責的二種可能結果。本研究實驗三在制約前破壞杏仁核，制約期將視覺刺激與觸覺刺激分別與 US 配對，在後測期檢驗單一視覺刺激與兩元素刺激同時出現引發 CPP 的效果。實驗結果發現單一視覺刺激呈現不能引發受試表現 CPP，但視覺刺激與觸覺刺激同時呈現卻能引發受試表現 CPP。吾人推論破壞杏仁核的效果是使 CS 與 US 的連結很弱而非無法形成連結，一旦兩個曾經與藥物配對過的刺激同時呈現，兩元素刺激加總後的連結強度將能引發受試表現 CPP。換言之，杏仁核參與 CS 與 US 連結但不參與制約刺激連結強度加總之行為功能。而此實驗結果並非由破壞杏仁核導致感覺訊息無法傳遞所造成，因 Cador、Robbins 與 Everitt (1989)曾指出破壞杏仁核並不影響剝奪水之受試習得在 CS 出現後壓桿獲得水之表現。此外，進行後測期時除測試受試對複合刺激及視覺刺激之表現外亦測試其對觸覺刺激之反應，將有助於排除感覺訊息受杏仁核破壞而影響受試表現此種可能性。

在破壞杏仁核影響 CS 與 US 連結的結果下，受試對複合刺激 AB 依然表現出 CPP，推究一可能的原因為其他腦區塊亦參與 CS 與 US 連結之歷程只是形成之連結較弱。Rudy 與 Sutherland (1989)指出破壞背側海馬影響受試在負性模式區辨作業之表現且許多之研究結果支持海馬參與情境學習及空間學習(O’Keefe, 1983; Philips & LeDoux, 1992)，因此

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吾人推論可能參與之腦區塊為海馬。再者，雖然過去多認為依核為處理酬賞物價值之區塊，但林星宏 (1999)指出 CPP 中控制液配對箱與控制約液配對需要依核(Nucleus Accumbens)之參與且 Salamone (1994)指出依核不只參與在正向酬賞之學習歷程亦參與嫌惡學習(aversive

learning)，因此依核亦為另一可能參與之腦組織區塊。

回顧過去文獻發現探討海馬在藥物引發 CPP 之制約歷程所扮演角色之研究並不多，且結果很不一致。林星宏 (1999)利用安非他命引發 CPP 的模式，指出制約期間抑制背側海馬及腹側海馬之神經功能不影響後測的 CPP 表現。但是，Ferbinteanu 與 McDonald (2001)報導破壞背側海馬影響八角輻射狀迷津上的制約場地偏好形成。本研究實驗三結果顯示制約前破壞背側海馬及腹側海馬會阻礙受試對複合刺激 AB 之 CPP 表現，這與前述研究所報導之結果不盡然相同。其中不一致之處或無法直接比較的原因有：(1)雖然 Ferbinteanu 與 McDonald 及本研究均在制約期前破壞背側海馬及腹側海馬，但前者係在八角輻射狀迷津建立 CPP 與本研究在制約箱內所建立之 CPP 學習內涵可能不同；(2)林星宏 (1999)與本研究形成 CPP 的制約歷程不同，本研究在制約期係使各元素刺激分別與藥物配對，而非複合刺激同時呈現與藥物配對。(3)林星宏 (1999)於每日制約後干擾，而本研究則是在制約前就操弄神經破壞。雖然這些實驗室間所採用的實驗步驟不全然相同，但由本實驗得到破壞海馬會影響藥物引發 CPP，只是影響的機制仍有待進一步去鑑定。

本研究初期假設受試在 CPP 作業中可能需要將複合刺激形成一整體單位進而與酬賞藥物配對，而此功能是由海馬所負責。雖然在實驗三中得到破壞海馬阻礙 CPP 的形成，但實驗二結果並不支持吾人以整體單位的概念解釋海馬在 CPP 所扮演的角色。根據過去研究發現海馬與情境學習有密切關係(Philips & LeDoux, 1992; Frankland, Cestar,

Filipkowski, McDonald, & Silva, 1998; Good & Honey, 1991)，吾人推論

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海馬可能透過情境學習的角色影響 CPP。

(5)海馬與情境區辨學習

過去研究發現海馬在情境學習中扮演重要的角色，但破壞海馬並非一致地影響情境學習的表現。Good 與 Honey (1991)曾指出破壞背側海馬不影響受試學習＂情境 A 獲得食物酬賞物，在情境 B 則無食物酬賞物＂的簡單情境區辨學習；但影響受試學習 CS 在情境 A 出現會獲得 US，而在情境 B 出現不會獲得 US 這種較複雜的情境區辨學習。探討實驗情境(contex; CX)在複雜情境區辨學習中所扮演角色之文獻中，有一派說法認為 CX 為場合建立者(Occasion Setter; OS)調節 CS 與 US 之間的連結(Bouton & Swartzentruber, 1986; Holland & Bouton, 1999; Honey

& Watt, 1998,1999)。

OS 的概念可在正向背景區辨作業(feature-positive discrimination;

A-，AB+)與負向背景區辨作業(feature-negative discrimination; A+，AB-) 這兩種行為作業被清楚呈現，這兩種作業都要求受試學習 CS 與 US 的關係會因為另一個 CS 或情境刺激的出現而改變。正向背景區辨是指受試學習刺激 A 單獨呈現沒有 US，與另一刺激一起呈現有 US (A-, AB+)；負向背景區辨是指受試學習刺激 A 單獨呈現沒有 US，與另一刺激一起呈現有 US (A+, AB-)。乍看之下，背景刺激在正向背景區辨作業應該是獲得興奮性連結(B 出現表示 US 的出現)，在負向背景區辨作業應該是獲得抑制性連結(B 出現表示 US 消失)。但 Ross 與 Holland (1981)發現在序列區辨作業(serial discrimination)中，背景刺激作為一場合建立者調節 CS 與 US 的連結；而在同時區辨作業(simultaneous discrimination)，背景刺激作為一 CS 直接與 US 配對。Honey 與 Watt (1998, 1999)讓受試學習在刺激 A 出現時，刺激 X 與食物配對而刺激 Y 與無食物配對；在刺激 B 出現時，刺激 Y 與食物配對而刺激 X 與無食物配對(AX+, AY-, BX-, BY+)亦即雙向制約學習作業(biconditional

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discrimination)。他們發現受試並非將複合刺激視為一整體單元與有酬賞物或無酬賞物配對，而是將刺激 A 或刺激 B 視為一 OS 調節 X、Y 與食物的關係。吾人在 CPP 作業中也可以發現一個類似但比較簡化的現象，即在某一個 CX 下複合刺激 ABC 與藥物配對而複合刺激 DEF 與無藥物配對(CX-(compoundABC - US，compoundDEF - NO US))。

(6)情境刺激在制約場地偏好扮演之角色

本研究在初期嘗試建立 CPP 的實驗過程發現，受試要表現 CPP 需要在原 CX 下才能表現。實驗者曾將兩配對箱移至另一實驗間或是將配對箱移到原實驗空間的另一處，受試對原配對箱就無法表現 CPP。若是在同一 CX 下，換置特徵與原配對箱相同的其他箱，受試依然能表現 CPP，以上這些結果顯示 CX 在 CPP 的重要性。以下將探討 CX 在 CPP 形成中所扮演的角色：

(1)假設 CX 為 OS 而配對箱為 CS：當 OS 被改變時，在這 OS 下的 CS 與 US 的連結將無法被表現，這也符合本研究前導實驗(pilot study) 發現 CX 改變受試無法表現 CPP 的現象。(2)假設 CX 為 CS 而配對箱為 OS：複合刺激 ABC 與複合刺激 DEF 代表 CX 與酬賞藥物的關係不同(compoundABC –(CX–US)，compound_DEF–(CX - NO US))。在這樣的假設下，複合刺激 ABC 為一促進者(facilitator)而複合刺激 DEF 為抑制者 (inhibitor)，這也是為何 Rescorla (1985)認為制約抑制者(conditioned inhibitor)的相對概念是促進者而非制約興奮者(conditioned excitor)。因為在古典制約中一個刺激會成為制約抑制者，是由於它的出現使得某一原先能預期 US 出現的 CS 不能預期 US 出現(A+, AB-) (Rescorla, 1969)。因此無論 CX 為 OS 或配對箱為 OS，都能解釋 CX 為何對 CPP 的建立很重要。

假設 CPP 之 CX 或制約箱之中有一個可能是 OS 的好處是：(1)能解

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釋海馬對 CPP 的效果；(2)受試在進行 CPP 測試時為何是在兩箱不斷穿梭，而非只停留在藥物配對箱。就第一點而言，本研究起初假設受試在 CPP 作業中可能需要將複合刺激形成一整體單位進而與酬賞藥物配對，而此功能是由海馬所負責。實驗二結果並不支持前述之假設，但實驗三發現破壞海馬影響藥物引發 CPP 之表現。Rudy 與 Sutherland (1995) 提到能直接檢驗他們所提出的整體連結系統的動物模式有負性模型作業、雙向制約學習及中性背景區辨作業(feature-neutral discrimination;

AC+, C-, AB-, B+)，而間接檢驗整體連結系統是否存在的動物模式有情境特定制約(context-specific conditioning)及情境恐懼制約。這些被認為與海馬有關的行為作業，亦可以由場合建立者的概念解釋(Holland &

Bouton, 1999; Good & Honey, 1991; Rescorla, 1985)。因此在不能以整體單位解釋的情況下，OS 或許可以解釋海馬在 CPP 所扮演的角色。本研究目前的結果尚無法確認海馬在 CPP 中扮演的角色是否能以場合建立者詮釋，但 OS 與 CS 一個很大的相異處在 OS 無法經由消弱程序消弱其調節 CS 與 US 連結的能力。假設配對箱為 OS 而 CX 為 CS，將配對箱於另一處進行消弱程序因 OS 不受消弱程序影響的特性，受試依然能表現 CPP。而假設 CX 為 OS 而配對箱為 CS，在原處或在另一處對配對箱進行消弱將影響受試表現 CPP。因此透過對 CX 或配對箱進行消弱程序，有助於釐清場合建立者之概念是否能合理解釋 CPP。就第二點而言，從配對箱為 OS 的角度分析受試在進行 CPP 測試時為何是在兩箱不斷穿梭，而非只停留在藥物配對箱。吾人推論可能的原因是，受試在兩配對箱穿梭是為了確認 CX 經由曾經與 US 配對所獲得的酬賞價值。受試可在藥物配對箱中確認 CX 曾與 US 配對，在控制液配對箱中確認 CX 未與 US 配對。由於在藥物配對箱能預期 CX 與 US 連結，故受試會在藥物配對箱停留較長的時間。

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(7)控制液配對刺激是否具有抑制屬性

在本研究實驗一的實驗程序中，後測日測量受試對各藥物配對的單一元素刺激或兩個元素刺激組成的複合刺激的 CR 時，藥物配對箱呈現刺激除感興趣的刺激外，其他相對刺激是由控制液配對箱的刺激所取代。那麼在實驗一得到受試對單一元素刺激不足以引發 CPP 或制約活動量有兩種可能：(1)元素刺激本身的連結強度確實低到無法表現制約反應；(2)控制液配對刺激為抑制性刺激抑制了受試對元素刺激的反應，使得受試無法表現制約反應。

在 CPP 作業中控制液配對刺激的屬性無論是中性或是負向，藥物配對刺激對受試而言都是正向的。因此無論控制液配對刺激是否具有抑制性，受試皆會趨近與酬賞藥物配對的藥物配對刺激。Rescorla (1985)曾經比較透過制約抑制學習所得到的制約抑制者與一刺激在無 US 下重覆不斷地出現的抑制屬性，發現制約抑制者可抑制受試對制約興奮者的 CR，但重覆呈現的刺激無法抑制受試制約興奮者的 CR。若 CPP 中的控制液配對刺激對受試而言，只是一個刺激重覆不斷的出現而沒有伴隨 US 的話，將無法影響元素刺激的連結強度，即元素刺激無法引發 CPP 是因為元素刺激的連結強度很低所造成。但如果如前面推論 CX 為 CS，

在本研究所採用的 CPP 作業中，控制液配對刺激乃是扮演制約抑制者的角色，控制液配對刺激就會抑制受試對元素刺激的表現。根據先前所述 OS 與 CS 不同之特性，對 CX 與配對箱的消除程序將有助於釐清控制液配對刺激是否為抑制性刺激。

(8)總結

透過本研究對制約刺激不同於一般 CPP 程序的操弄，證明 CPP 及制約活動量確實能反應出 CS 連結強度不同的差異，且支持

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Rescorla-Wagner 元素理論對個體處理 CS 與 US 配對歷程的假設。藉由破壞杏仁核、背側海馬及腹側海馬的操弄，本研究結果顯示杏仁核處理 CS 與 US 的連結但不參與較高階的刺激加總處理的功能。先前對海馬在 CPP 的角色可能為處理複合刺激為一整體單位，進而與酬賞藥物配對的假設並未獲得支持，但海馬破壞仍對 CPP 的形成造成阻礙。吾人企圖以場合建立者的概念解釋海馬在 CPP 可能扮演之角色，至於是否可由場合建立者的概念解釋則需要更進一步的檢驗。

第六章 綜合討論