是研究环境中化学物和物理因素对生物体行为影响的一门学科。主要运用心理学、行为科学和神经生理学方法,研究这些有害因素在低剂量时,对精神活动及神经生理功能方面的影响。
行为毒理学
行为毒理学是研究环境中化学物和物理因素对实验动物和人的行为的影响的一门学科。主要运用心理学、行为科学和神经生理学方法,研究这些有害因素 (尤其是作用于神经系统的)在低剂量时对精神活动及神经生理功能方面的影响。
行为毒理学的研究方法可分为动物实验和对人的直接观察。前者预先给予动物以各种形式及程序的训练,以建立获得性行为,如条件反射及各种操作活动——压杆、奔跑、觅食、踩轮等。然后使其接触低剂量有害因素,再通过观察行为的改变,判定神经系统受损情况,并揭示剂量-效应关系。也可给怀孕动物接触低剂量有害因素,随后观察子代行为功能发育及成熟过程有何异常。对人的观察,常在现场进行,采用成套的心理学测验方法,检查中枢神经系统的功能状态,包括感知、运动、思维、智能、记忆、性格以及作业能力等方面的改变。据此对接触某一低剂量的有害因素者进行一次性调查或长期随访观察,探究接触者在上述行为功能方面的改变(效应),以判定此环境有害因素对机体的影响,特别是早期可逆性的影响,并为制订和评价卫生标准提供依据。
目前表示效应的测试方法种类繁多,但客观、灵敏、可靠而又便于进行定量评价的方法,仍有待于进一步探索。所以选用测试指标时,应考虑有害因素的作用性质,观察对象的年龄、性别及职业特征,并尽量采用多种指标综合而成的成套检测方法。对接触职业性危害因素人群的观察,常用的方法有: 自我感觉询问,如询问情绪状态; 智力测定,测定时主要采用Wechsler成人智力量表(WAIS); 记忆力检测,如即时、延期及逻辑记忆测定等; 概念形成,如积木构图测定等; 视敏捷度,如对光反应速度测定等; 操作速度,如Santa Ana敏捷性测定和指叩速度试验等。对具有急性作用的因素,可在接触前、接触过程中及接触后,分别按时测定,然后进行比较。对以慢性作用为主的因素,不必过分考虑短时间内接触前后的差异。行为功能改变可用心理功能衰退指数(MDI)表示
可反映身心两方面的早期细微变化。又如,儿童长期接触环境毒物可能影响智力及体力发育; 通过测定儿童
枢神经系统功能发育的快慢,从而揭示毒物对儿童健康的直接和间接的影响。
研究神经毒物,如杀虫剂(有机磷、有机氯等)、溶剂(二硫化碳、汽油等)、重金属(铅、汞等)、工业废气(一氧化碳等)以及刺激性气体等对机体的影响时,行为毒理学具有一定的实用价值。在制订化学物最高容许浓度时,通过行为毒理学研究,找出高等动物行为功能(如反射和条件反射活动)改变的阈剂量,也具有重要参考价值。例如,有人对接触铅污染的空气平均达6.6年的一组儿童,应用一般智能成套测验进行研究,结果表明该组儿童虽无任何临床症状,但其智力商明显地低于对照组;指叩速度也明显减慢。因此认为,长期接触低浓度铅可引起儿童神经功能改变。又如,对职业性铅接触者进行信号检索、型式辨认、心算、视敏度、听敏度、即时回忆等成套的行为测验,并结合心理状态问答法,结果发现体内铅负荷与某些心理的、生理的或运动的功能改变有明显相关(见表)。许多学者还采用类似方法,观察一氧化碳对动物及人的行为功能的影响,发现行为改变远比症状出现得早。如人接触一氧化碳或二氯甲烷 (可在体内转化生成一氧化碳),当体内碳氧血红蛋白浓度达5%时,采用听觉警觉作业方法,测验其对不同强度(分别为40,44.5及33.5分贝)声音的鉴别能力。发现对照组鉴别正确率平均为63%;一氧化碳及二氯甲烷接触者均降到40%,而且鉴别反应的潜伏时间也明显延长。
一些行为功能测验结果与体内铅负荷的关系
测验指标 | 测验功能分类 | 测试 时间 (分) | 与体内铅负 荷呈显著相 关的指标 | 行为 功能 改变 情况 | 产生功能改变 时血铅浓度 (μg/100ml) |
听敏度 | 听觉测验 | 10 | 尿铅、血铅、 血中δ氨基 γ-酮戊酸 脱水酶 (ALA-D) | 降低 | 80~89 |
震 颤 | 神经肌肉的不 随意运动测验 | 5 | ALA-D | 增加 | 70~79 |
肌力、耐力、 恢复力 | 神经肌肉的随 意运动测验 | 10 | 尿铅、血铅、 ALA-D | 降低 | 70~79 |
眼、手协 调动作 | 神经肌肉的随 意运动测验 | 5 | 尿铅、 ALA-D | 降低 | 70~79 |
主观感觉 | 心理测验 | 5 | / | 降低 | 70~79 |
行为毒理学为探索毒物对机体的早期可逆性影响开辟了新的途径,但很多问题还有待进一步研究,以期更好地为早期健康监护、卫生标准的制订以及防治措施的改进提供依据。