機(jī)械性疼痛是指組織在外力作用下發(fā)生的疼痛:當(dāng)組織遭受外力刺激時,會發(fā)生變形;當(dāng)變形程度超出機(jī)械性傷害感受器的閾值時,傷害感受器被激活,從而使機(jī)體產(chǎn)生疼痛的感覺。機(jī)械性疼痛的特點(diǎn)是來去匆匆,即疼痛感伴隨機(jī)械刺激的有無而及時地出現(xiàn)和消失。因為這個特點(diǎn),機(jī)械性疼痛測試是目前疼痛研究中最早被使用且最廣泛的研究方法之一。
為了測定機(jī)械性疼痛的閾值,科學(xué)家們腦洞大開,最早使用馬的鬃毛制成不同粗細(xì)的細(xì)絲來判斷動物對疼痛的耐受程度,取得了很好的效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,塑料纖維絲逐漸取代了動物毛發(fā),大幅提高了測量過程中細(xì)絲的耐久度。此外一些依靠電子元件的測痛方法也趨于成熟,逐漸被科研工作者們認(rèn)可。以下介紹幾種比較常見的機(jī)械性疼痛測試工具和方法。
Vonfrey測試包
Vonfery測痛包
Vonfrey測試包實(shí)驗作為一種最經(jīng)典的機(jī)械性疼痛測試方法,是用多根不同粗細(xì)的Vonfery纖維絲依次刺激動物的檢測部位,其中每根纖維絲都對應(yīng)一個固定的施力值。檢測過程中以細(xì)絲彎曲作為施力的象征,根據(jù)動物對不同纖維絲的反應(yīng)情況,判斷動物的機(jī)械痛承受閾值。由于該方法經(jīng)典且設(shè)備便捷,直至目前仍然被認(rèn)為是機(jī)械性疼痛測試的“金標(biāo)準(zhǔn)”。
測試方法
Vonfery測試包的優(yōu)點(diǎn)在于簡單高效、靈活易用。而它的缺點(diǎn)主要在于重復(fù)性差,精確度不高。首先,細(xì)絲彎曲的程度會對施加給動物的力度大小造成一定的影響。雖然這對某個實(shí)驗中的實(shí)驗結(jié)果不會造成影響(默認(rèn)同一個實(shí)驗者每次測試時會讓細(xì)絲彎曲到相同程度),但是這可能會導(dǎo)致不同實(shí)驗者進(jìn)行同一測試時得到截然不同的結(jié)果。其次,Vonfery細(xì)絲的測試結(jié)果需要借助計算公式轉(zhuǎn)換為50%置信區(qū)間的疼痛閾值結(jié)果,不是完全準(zhǔn)確的動物機(jī)械疼痛閾值。
優(yōu)點(diǎn):簡單高效、靈活易用
缺點(diǎn):精確度低,結(jié)果不穩(wěn)定,換算復(fù)雜
發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量:1000+
電子機(jī)械痛測試儀/電子Vonfery測試儀
電子機(jī)械測痛儀
本儀器是Vonfery測試包的電子替代版本。將一個尖端較細(xì)的探針與受力感應(yīng)器連接,利用牛頓第三定律的原理,實(shí)時記錄探針對測痛部位施加的力的大小。當(dāng)動物產(chǎn)生疼痛感覺時,會出現(xiàn)閃躲的本能反應(yīng),導(dǎo)致受力感應(yīng)器記錄的施力數(shù)值迅速下降。借此可以更為精準(zhǔn)的判斷動物的機(jī)械疼痛閾值。
測試方法
測試力度變化圖
作為Vonfery細(xì)絲測痛法的升級版,電子機(jī)械測痛儀在精確度,準(zhǔn)確性上均有很大提升,此外也大幅度縮短了每只動物的測試時間。新一代的電子機(jī)械測痛儀在探針附近安裝有攝像頭,實(shí)驗過程中只需要通過外接屏幕即可輕松觀察到施力位置,極大程度上減輕了實(shí)驗人員在測試時的頸椎負(fù)擔(dān)。雖然價格比普通Vonfery細(xì)絲高,但是電子Vonfery仍然受到許多研究者的青睞,目前使用電子Vonfery發(fā)表的SCI文章數(shù)達(dá)到了1000+。
優(yōu)點(diǎn):實(shí)驗簡便,結(jié)果精確
缺點(diǎn):價格較貴
發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量:1000+
鉗式壓力測痛儀
鉗式壓力測痛儀圖
鉗式壓力測痛儀用一個類似于鑷子的裝置代替探針進(jìn)行疼痛測試,主要用于同時測試動物腳爪雙側(cè)同時受力時的疼痛閾值,其基礎(chǔ)原理與電子機(jī)械痛測試儀原理相同。主要用于動物腳爪整體機(jī)械痛閾值的相關(guān)研究,如脊髓/外周神經(jīng)近脊髓處損傷后腳爪的痛覺恢復(fù),血栓后腳爪的痛覺恢復(fù)等,對研究動物神經(jīng)損傷后的代償作用有一定的價值。
測試方法圖
鉗式壓力測痛儀彌補(bǔ)了vonfery只能測試單個點(diǎn)狀區(qū)域疼痛的缺陷,完善了脊髓損傷后四肢以及尾部機(jī)械性疼痛的評估方式。他的缺點(diǎn)在于,受眾較少,測試方法單一。目前使用鉗式壓力測痛儀發(fā)表的SCI文章數(shù)已經(jīng)超過了100篇。
優(yōu)點(diǎn):操作簡單
缺點(diǎn):適用面小
發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量:100+
壓感式測痛儀
壓感式測痛儀
壓感式測痛儀用一個圓柱狀鈍性探針來進(jìn)行疼痛測試,主要用于進(jìn)行一定區(qū)域范圍的疼痛閾值的測量,其基礎(chǔ)原理與電子機(jī)械痛測試儀原理相同。主要用于骨關(guān)節(jié)炎導(dǎo)致的疼痛,脊髓損傷后椎體疼痛,以及止痛或抗炎藥物的止痛效果的測試等,對于無法確定具體疼痛位點(diǎn),或者需要進(jìn)行大范圍疼痛閾值測試的實(shí)驗有一定的價值。
測試方法
壓感式測痛儀在關(guān)節(jié)、脊柱等骨質(zhì)較多的部位測痛具有優(yōu)勢。通過擴(kuò)大施力面積,可以更好地體現(xiàn)動物一整個部位的機(jī)械性疼痛的耐受情況。他的缺點(diǎn)和鉗式壓力測痛儀一致,受眾較少,測試方法單一。目前使用壓感式測痛儀發(fā)表的SCI文章數(shù)已經(jīng)超過了100篇。
優(yōu)點(diǎn):操作簡單
缺點(diǎn):適用面小
發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量:100+
瑞沃德行為學(xué)整體解決方案
瑞沃德行為學(xué)解決方案的疼痛研究模塊,已囊括以上的機(jī)械性疼痛的測試方法,還可提供熱刺激、溫度偏好等疼痛研究方法。目前瑞沃德提供完整的行為學(xué)解決方案,涵蓋疼痛、學(xué)習(xí)記憶、飲水?dāng)z食、社交、情緒、獎賞成癮等多個研究方向,可幫助研究人員更快開展整體水平探究疾病發(fā)病機(jī)制的研究,為基金申請?zhí)峁﹫詫?shí)硬件平臺;標(biāo)準(zhǔn)化體系化行為學(xué)實(shí)驗室布局方案,助力實(shí)驗室建設(shè),可為工作人員創(chuàng)造安全、舒適、高效的實(shí)驗室環(huán)境。