智啟醫(yī)學(xué)新維度
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一、高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)
高架十字迷宮(High plus maze）是利用動(dòng)物對(duì)新異環(huán)境的探究特性和對(duì)高懸敞開臂的恐懼形成矛盾沖突行為來(lái)考察動(dòng)物的焦慮狀態(tài)。高架十字迷宮具有一對(duì)開臂和一對(duì)閉臂，嚙齒類動(dòng)物由于嗜暗性會(huì)傾向于在閉臂中活動(dòng)，但出于好奇心和探究性又會(huì)在開臂中活動(dòng)，在面對(duì)新奇刺激時(shí)，動(dòng)物同時(shí)產(chǎn)生探究的沖動(dòng)與恐懼，這就造成了探究與回避的沖突行為，從而產(chǎn)生焦慮心理。而抗焦慮藥物能明顯增加進(jìn)入開臂的次數(shù)與時(shí)間，十字迷宮距離地面較高，相當(dāng)于人站在峭壁上，使實(shí)驗(yàn)對(duì)象產(chǎn)生恐懼和不安心理。高架十字迷宮被廣泛應(yīng)用于新藥開發(fā)/篩選/評(píng)價(jià)、藥理學(xué)、毒理學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、動(dòng)物心 理學(xué)及行為生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科的科學(xué)-研究和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等領(lǐng)域，是開展行為學(xué)研究尤其是焦慮抑郁研究的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)裝置由兩條相對(duì)開放臂(50cm長(zhǎng)×l0cm寬)和兩條相對(duì)閉合臂(50cm長(zhǎng)×l0cm寬×40cm高)及中央?yún)^(qū)(10cm×l0cm)連接而成，距離地面50cm，閉合臂由高40cm涂黑木板圍成。測(cè)量時(shí)室內(nèi)暗光(80勒克斯)。
實(shí)驗(yàn)開始時(shí)將小鼠從中央格面向閉合臂放入迷宮，記錄5分鐘內(nèi)的活動(dòng)情況。觀察指標(biāo)包括：開放臂進(jìn)入次數(shù)(有兩只前瓜進(jìn)入臂內(nèi))，開放臂停留時(shí)間，閉合臂進(jìn)入次數(shù)，閉合臂停留時(shí)間。計(jì)算開放臂停留時(shí)間比例，開放臂進(jìn)入次數(shù)比例，高架十字迷宮中總進(jìn)入次數(shù)。實(shí)驗(yàn)完成后將小鼠取出，將兩臂清理干凈，噴灑酒精除去氣味。后用ANY-maze行為學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
進(jìn)入開放臂次數(shù)及停留時(shí)間與大鼠的焦慮情緒成負(fù)相關(guān)，進(jìn)入開放臂次數(shù)越少，停留時(shí)間越短，說(shuō)明老鼠的焦慮情緒越嚴(yán)重。
二、條件性恐懼實(shí)驗(yàn)（場(chǎng)景恐懼實(shí)驗(yàn)）
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階段 |
實(shí)驗(yàn)方法 |
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> |
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條件性訓(xùn)練（第1天） |
無(wú)刺激 180s 聲音信號(hào) 30s 電擊 2s 無(wú)刺激 20s |
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物被給與條件性聲音刺激 |
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環(huán)境相關(guān)（2天） |
無(wú)刺激 180s |
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放入階段中的環(huán)境中以期評(píng)價(jià)環(huán)境相關(guān)的條件性恐懼程度 |
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改變的環(huán)境相關(guān)信息（2天+2h） |
無(wú)刺激 180s 聲音 180s 無(wú)刺激 60s |
改變環(huán)境信息（比如在實(shí)驗(yàn)箱中放入一個(gè)分隔板、改變光源和背景噪音或用其他溶液清洗實(shí)驗(yàn)箱等）后觀察動(dòng)物的條件性恐懼程度。刺激的順序由實(shí)驗(yàn)者決定。 |
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實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過(guò)軟件分析系統(tǒng)對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 以上的實(shí)驗(yàn)中，**階段沒(méi)有給與刺激但是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物表現(xiàn)出明顯的環(huán)境相關(guān)性恐懼，表現(xiàn)為活動(dòng)性明顯減少，但是并沒(méi)有出現(xiàn)freezing反應(yīng)。在第三階段，同一只動(dòng)物在改變了環(huán)境后沒(méi)有表現(xiàn)出不動(dòng)反應(yīng)（活動(dòng)性減少），但是在給與聲音信號(hào)后，可以觀察到明顯地條件性恐懼freezing反應(yīng)。 |
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三、強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)
1977 年，Porsolt RD次應(yīng)用強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)檢測(cè)抗抑郁藥物的作用。后來(lái)強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)就成為評(píng)價(jià)藥物抗抑郁作用的動(dòng)物模型。該實(shí)驗(yàn)方法是一種行為絕望實(shí)驗(yàn)法，其基本原理是當(dāng)大鼠或小鼠放進(jìn)一個(gè)有限的空間使之游泳，開始時(shí)拼命游泳力圖逃脫，很快就變成漂浮不動(dòng)狀態(tài)， 僅露出鼻孔保持呼吸，四肢偶爾劃動(dòng)以保持身體不至于沉下去， 實(shí)際是動(dòng)物放棄逃脫的希望， 屬于行為絕望。
經(jīng)典的強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)分兩天進(jìn)行。天讓大鼠或小鼠在25 ℃的深水中強(qiáng)迫游泳15min ，取出后在犯℃溫室烘干，歸籠。**天， 在同樣的條件下進(jìn)行強(qiáng)迫游泳5min ，記錄不動(dòng)時(shí)間。Mirua H等將強(qiáng)迫游泳的時(shí)間改為(10一30) mini。張中啟等在實(shí)驗(yàn)第2天直接觀察小鼠強(qiáng)迫游泳6min內(nèi)后4min的不動(dòng)時(shí)間圖。這些都是對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方法所做的修改。大鼠或小鼠的不動(dòng)時(shí)間是判斷抗抑郁藥物作用的指標(biāo)。不動(dòng)時(shí)間越短，抗抑郁作用越強(qiáng)。
水溫、水深、動(dòng)物、季節(jié)是影響實(shí)驗(yàn)的4個(gè)因素。Kitada 等指出水溫低于20℃會(huì)縮短不動(dòng)時(shí)間。因此，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)常常把水溫控制在25一30℃。水深的選擇應(yīng)以動(dòng)物無(wú)法逃脫為標(biāo)準(zhǔn)。一般大鼠實(shí)驗(yàn)時(shí)水深為(17一33) cm，小鼠實(shí)驗(yàn)時(shí)水深約10cm。水太深，動(dòng)物難以使用前爪和尾保持不動(dòng)，就會(huì)游動(dòng)和攀爬。水太淺，動(dòng)物可利用尾和后爪保持平衡而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外，不同品系的動(dòng)物對(duì)抗抑郁藥的敏感性不同。Wistar-腸Ot 。品系大鼠比其它品系大鼠在游泳時(shí)更趨向于保持不動(dòng)狀態(tài) 。該實(shí)驗(yàn)受季節(jié)影響比較大， 冬季動(dòng)物的不動(dòng)時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，夏季則相反。
