隨著工作、生活節(jié)奏加快,壓力增大,焦慮是臨床常見癥狀,過度焦慮可導(dǎo)致
焦慮癥、抑郁癥等心理 疾病,嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量和健康水平。焦慮狀態(tài)動(dòng)物模型的制作對(duì)進(jìn)一步研究疾病十分重要。
高架十字迷宮(elevated plus maze,EPM)實(shí)驗(yàn)是利 用動(dòng)物對(duì)新異環(huán)境的探究特性和對(duì)高懸敞開環(huán)境的 恐懼形成矛盾沖突行為來考察動(dòng)物的焦慮狀態(tài),是動(dòng)物焦慮行為學(xué)研究中較為經(jīng)典的測(cè)試。但目前對(duì)于 EPM實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文通過檢索以往應(yīng)用這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)大鼠焦慮狀態(tài)的研究,并進(jìn)行整理分析,以期為后續(xù)使用該方法評(píng)價(jià)焦慮大鼠模型提供參考。
01高架十字迷宮的裝置
常用的高架十字迷宮多在溫度、濕度相對(duì)穩(wěn)定、進(jìn)行過遮光處理、安靜的房 間里設(shè)置4個(gè)高于地面的十字交叉窄臂。十字臂距離地面的高度通常為40-70cm,其中50cm的較多,一般不超過75cm。2條開放臂的尺寸 多為45cm以上的長(zhǎng)度、寬度為10cm 或15cm,邊 為1cm的臂高。另外兩條多為長(zhǎng)寬與開放臂相 同的封閉臂,其臂高多為30cm 或40cm 以上, 僅發(fā)現(xiàn)一項(xiàng)研究中封閉臂的臂高為12cm。4條 臂之間的中央連接區(qū)多為15cm×10cm 或10cm ×15cm的正方形,如圖,A:十字臂距地面的高度 B:開放臂長(zhǎng)度 C:開放臂寬度 D:開放臂臂高 E封閉臂臂高 F:中央連接區(qū)
02將大鼠放置入EPM的初始狀態(tài)
高架十字迷宮開始時(shí)多將單只實(shí)驗(yàn)大鼠置于迷宮中央平臺(tái)區(qū),大 鼠頭朝向其中一個(gè)開放臂或封閉臂,也有研究開始時(shí)將大鼠放置于其中一個(gè)開放臂,頭朝中央?yún)^(qū)域。
03大鼠提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)境時(shí)間
一般提前15min將大鼠放入EPM 實(shí)驗(yàn)房間,使其適應(yīng)環(huán)境,也有實(shí)驗(yàn)提前1h或2h。
04實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)
大多數(shù)文獻(xiàn)中每只大鼠在EPM 實(shí)驗(yàn)時(shí)間為5min,少數(shù)研究將時(shí)間延長(zhǎng)到10min,甚至更長(zhǎng)時(shí)間。
05高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)判方法
EPM實(shí)驗(yàn)過程中,通常由操作者人工或通過迷宮上設(shè)置的攝像、
使用VisuTrack動(dòng)物行為分析跟蹤設(shè)備(上海欣軟)記錄大鼠進(jìn)入開放臂次數(shù) (open arm entry,OE)、開放臂停留時(shí)間(open arm time,OT)、進(jìn)入封閉臂次數(shù) (closed arm entry, CE)及封閉臂停留時(shí)間(closed arm time,CT),并計(jì)算進(jìn)入開放臂次數(shù) 百分比 [OE% = OE/(OE +CE)×100%]以及在開放臂 停留時(shí)間百分比 [OT%=OT/(OT+CT)×100%]。OE及OT減少反映大鼠焦慮情緒加重。
也有研究在此基礎(chǔ)上增 加了各臂的總出入次數(shù)這一評(píng)判指標(biāo),以幫助判斷受試大鼠的活動(dòng)水平。各臂總出入次數(shù)減少表明大鼠活動(dòng)水平降低,在排除其他因素后,可推測(cè)大鼠的 焦慮情緒加重。
06焦慮模型大鼠造模成功實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在大多數(shù) 使用慢性應(yīng)激方法制造焦慮模型大鼠的研究中,造 模結(jié)束后多將焦慮造模后的大鼠與未進(jìn)行造模的空白大鼠同時(shí)進(jìn)行EPM 實(shí)驗(yàn)檢測(cè),通過焦慮模型組大鼠在 EPM中的表現(xiàn)與同期空白組對(duì)比分析,判定是否造模成功。
07注意事項(xiàng)
- 高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)基于大鼠對(duì)于開放、無保護(hù)以及高懸環(huán)境的恐懼、對(duì)新事物的好奇以及天生對(duì)黑暗環(huán)境的傾向,形成“探究-規(guī)避”行為沖突,模仿人類的焦慮狀態(tài)。
- 測(cè)試過程中若大鼠對(duì)開放環(huán)境的探究減少則表明焦慮情緒增加,是經(jīng)典的動(dòng)物焦慮行為 測(cè)試儀器。但在操作過程中,由于設(shè)備以及操作細(xì)節(jié)的差別造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果未能有客觀統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),多靠 造模前后比較或與空白組數(shù)據(jù)比較以判斷造模后的大鼠是否存在焦慮情緒。
- 高架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)大鼠產(chǎn)生恐懼和不安心理。其中高架十字迷宮中的 封閉臂因有一定的遮擋,形成在高懸環(huán)境中的相對(duì) 保護(hù),并對(duì)光線起一定遮蔽效果,滿足大鼠的嗜暗性傾向;開放臂則造成了大鼠對(duì)高懸敞開明亮環(huán)境的 懼怕 與探究天性的矛盾。
在高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)中,焦慮狀態(tài)越嚴(yán)重的大鼠,對(duì)高懸敞開環(huán)境的懼怕愈盛,探究性行為愈少。高架十字迷宮中十字交叉窄臂的寬度會(huì)決定開放臂的敞開環(huán)境以及封閉臂的安全感,影響這兩者的差別程度,同時(shí)也會(huì)決定中央連接區(qū)的面積,間接影響大鼠在中央
連接區(qū)的等待時(shí)間。開放臂與封閉臂的差別在于封閉臂的臂高,結(jié)合大鼠的自身高度考慮,臂高需要達(dá)到一定的高度才能形成封閉環(huán)境,給予大鼠安全感,誘導(dǎo)大鼠的探究行為以完成實(shí)驗(yàn)。
將大鼠放置進(jìn)入高架十字迷宮的初始位置為中央連接區(qū),頭朝封閉臂則開始實(shí)驗(yàn)時(shí)就使其傾向躲避,進(jìn)入保護(hù)環(huán)境,但這一操作可能會(huì)使實(shí)驗(yàn)大鼠在實(shí)驗(yàn)全程錯(cuò)過開放臂。而在初始時(shí)大鼠面向開放臂,使高 懸敞開環(huán)境對(duì)大鼠起到一定的新奇刺激,讓其陷入 探究與回避的矛盾,更有利于通過進(jìn)入開放臂的時(shí) 間及次數(shù)客觀評(píng)價(jià)其焦慮程度。若初始狀態(tài)時(shí)就將 大鼠放置于開放臂,則高懸敞開環(huán)境可能放大大鼠的懼怕,進(jìn)而造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果失真。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前, 大鼠應(yīng)當(dāng)提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)的房間,適應(yīng)其溫度、濕度以 及光線等環(huán)境情況,避免大鼠突然進(jìn)入新的實(shí)驗(yàn)環(huán) 境造成的不適影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)中,如果實(shí)驗(yàn)時(shí)間過短,未等實(shí)驗(yàn)大鼠適應(yīng)環(huán)境就提取數(shù) 據(jù),可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不真實(shí);而實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長(zhǎng),可能導(dǎo)致大鼠對(duì)開放環(huán)境的新奇度降低,也可能由于拉長(zhǎng)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的觀察時(shí)長(zhǎng),導(dǎo)致大鼠因生活節(jié)律影響造成差別。
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