药物依赖或成瘾被定义为一种以反复发作的强迫性觅药和用药行为为主要特征的慢性、复发性脑部疾病。异常的强化学习过程被认为可能是药物成瘾的基础。本实验室之前的功能磁共振成像结果发现吸烟者的前扣带回无法利用不确定性来调控奖赏估计误差,最终导致吸烟者决策异常。但目前对吸烟者这种决策能力下降的生化分子机制还不明确。因此本研究使用大鼠博弈任务对这一问题进行探究。本研究总共进行了三个实验。在实验一中,根据条件位置偏爱实验范式建立大鼠的尼古丁成瘾模型。我们摸索出能稳定诱导出大鼠的尼古丁条件位置偏爱的实验参数,之后能使已建立的条件偏爱消退以及偏好的恢复。这表明大鼠尼古丁成瘾模型建立完成。在实验二中,我们比较尼古丁大鼠和正常对照大鼠在大鼠博弈任务中的行为表现,任务完成后检测大鼠前扣带回脑区中5-羟色胺受体和多巴胺受体mRNA的表达。我们发现对照组大鼠随着不停地选择逐渐偏好选择有利选项,而尼古丁组大鼠则不会偏好。实时定量PCR结果发现,相对于正常对照大鼠,尼古丁大鼠的5-羟色胺受体的mRNA表达明显的下降,而多巴胺受体mRNA表达在两组之间没有明显的差异。进一步,我们还发现5-羟色胺受体mRNA表达量与大鼠在博弈决策任务中对奖赏估计误差的学习率之间正相关。在实验三中,考虑到人和动物的决策任务中奖赏物不同:在人的决策任务中金钱(第二强化物)作为奖赏,而动物以食物或水(第一强化物)作为奖赏。我们让正常人类受试者进行一个以水为奖赏物的决策任务来验证人和动物决策行为是否一致。我们发现不管奖赏物是金钱还是水,任务中受试者的选择模式是一致的。这表明人和大鼠在进行决策相关的任务时有着相似的认知过程。因此,本研究的结果表明前扣带回中5-羟色胺受体表达的异常可能是尼古丁成瘾导致决策异常的重要原因。这些发现支持对药物成瘾者异常决策的干预治疗可以集中在前扣带回的5-羟色胺系统。