技術(shù)文章
一、實(shí)驗(yàn)原理
高架十字迷宮(the elevated plus maze,EPM)是評(píng)價(jià)嚙齒類動(dòng)物焦慮反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法 , 相較傷害性刺激所致小鼠焦慮行為檢測(cè)(如電刺激 、 噪聲刺激 、 飲食剝奪和暴露在捕食者氣味等), 該實(shí)驗(yàn)具有操作簡單的優(yōu)點(diǎn) , 能直觀反映小鼠的條件應(yīng)答 。 EPM實(shí)驗(yàn)是在高架Y型迷宮的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的 。 EPM由開臂(open arms和閉臂(closed arms)各兩條組成 , 呈十字形交叉 , 交義部分為中央?yún)^(qū) , 距地面有一定高度 。其原理是由于面對(duì)新事物開臂 小鼠會(huì)產(chǎn)生好奇心去探究 , 而它們有嗜暗的天性(閉臂), 兩者之間發(fā)生探究與回避的沖突行為,產(chǎn)生焦慮心理。整個(gè)迷宮距離地面的高度相當(dāng)于人類站在懸崖邊,易導(dǎo)致動(dòng)物產(chǎn)生恐懼不安的心理。可以通過對(duì)比小鼠在開臂和閉臂內(nèi)的滯留時(shí)間和路程來評(píng)價(jià)小鼠的焦慮行為。
EPM實(shí)驗(yàn)在藥物開發(fā)和研究中得到廣泛的應(yīng)用:主要用于苯二氮卓類藥物的抗焦慮作用研究 及篩選具有抗焦慮作用的新藥,也被用于研究精神性藥物濫用的影響及激素的功能,應(yīng)激對(duì)生殖、衰老、妊娠的影響等??菇箲]藥主要選擇性地抑制邊緣系統(tǒng) 的海馬、杏仁核 ,產(chǎn)生抗焦慮作用。
二、實(shí)驗(yàn)儀器
高架十字迷宮主要由兩條開臂和兩條閉臂組成,互相垂直呈十字交叉,儀器上方裝有動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)的監(jiān)控?cái)z像機(jī),通過采集卡連接電腦內(nèi)的SuperMaze或VisuTrack動(dòng)物行為分析軟件。高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)儀器區(qū)分大小鼠,尺寸不一樣。
通常情況下:
1、大鼠臂寬10cm,臂長50cm,閉臂高40cm,迷宮離地高度60-70cm左右;
2、小鼠臂寬5cm,臂長35cm,閉臂高15cm,迷宮離地高度約40-55cm左右;
(型號(hào):XR-XG201)
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1、實(shí)驗(yàn)之前,一定要確保高架十字迷宮整個(gè)裝置的清潔。這個(gè)步驟不僅僅是要求當(dāng)天的*實(shí)驗(yàn),更加側(cè)重于每一次動(dòng)物實(shí)驗(yàn)完成后的清潔除味工作,一定要去除上一只動(dòng)物在宮體內(nèi)遺留下來的尿液、糞便等,盡可能創(chuàng)造一個(gè)清潔、無味道的理想試驗(yàn)環(huán)境。同時(shí),實(shí)驗(yàn)員需要記錄動(dòng)物的編號(hào)、日期、狀態(tài)等信息;實(shí)驗(yàn)動(dòng)物提前運(yùn)送到行為學(xué)實(shí)驗(yàn)室臨時(shí)籠架 ,
適應(yīng)環(huán)境至少3H左右, 減少動(dòng)物緊張。
2、將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物(大鼠或者小鼠)從飼養(yǎng)籠中取出,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物盡量背向?qū)嶒?yàn)員,將動(dòng)物輕輕放在儀器宮體的中央?yún)^(qū)域,動(dòng)物面向開臂,然后實(shí)驗(yàn)員迅速安靜的離開;
3、打開SuperMaze或者VisuTrack動(dòng)物行為分析軟件,跟蹤動(dòng)物在高架十字迷宮儀器內(nèi)的軌跡運(yùn)動(dòng),自動(dòng)計(jì)算指標(biāo),通常實(shí)驗(yàn)時(shí)長為5min;
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取出實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,放入飼養(yǎng)籠,做好實(shí)驗(yàn)完成動(dòng)物的標(biāo)記信息,同時(shí),用酒精和紙巾清潔迷宮。
四、實(shí)驗(yàn)指標(biāo)
1、進(jìn)入開放臂次數(shù)(open arm entry,OE):進(jìn)入到任一開放臂的次數(shù),以動(dòng)物的四肢均進(jìn)入臂內(nèi)為準(zhǔn)或者以動(dòng)物身體80%進(jìn)入臂內(nèi)為準(zhǔn)。
2、開臂活動(dòng)(open arm time,OT):動(dòng)物四肢全部進(jìn)入或者身體80%進(jìn)入開臂內(nèi)的持續(xù)時(shí)間,單位:秒。
3、進(jìn)入閉臂次數(shù)(closed arm entry,CE):進(jìn)入到任一閉臂的次數(shù),以動(dòng)物的四肢均進(jìn)入臂內(nèi)為準(zhǔn)或者以動(dòng)物身體80%進(jìn)入臂內(nèi)為準(zhǔn)。
4、閉臂活動(dòng)(closed arm time,CT):動(dòng)物四肢全部進(jìn)入或者身體80%進(jìn)入閉臂內(nèi)的持續(xù)時(shí)間,單位:秒。
五、實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)原則
由① ~④分別計(jì)算 出 :
① 進(jìn)入開放臂和封閉臂的總次數(shù) (OE + CE ):表示大鼠的運(yùn)動(dòng)力(1ocomotor activity) :
② 進(jìn)入開放臂次數(shù)比例 (OE%) :即開放臂進(jìn)入次數(shù)/(OE+CE )×100% ;
③ 開放臂停留時(shí)間比例 (OT%) ,即開放臂停留時(shí)間/(OT+CT )×100%。每只大鼠測(cè)試5min。中間用濕布擦拭迷宮,清除糞便,繼用干布擦凈后再進(jìn) 行下一只大鼠的測(cè)試。
六、結(jié)論
高架十字迷宮試驗(yàn) ( EPM ) 既可以建立焦慮應(yīng)激的模型也是上*的經(jīng)典測(cè)量焦慮反應(yīng)的方法。其原理是利用動(dòng)物對(duì)新異環(huán)境的探究特性和對(duì)高懸敞開臂的恐 懼心理, 形成動(dòng)物的矛盾沖突來考察大鼠的焦慮狀態(tài)。 EPM 測(cè)試的項(xiàng)目中, 焦慮動(dòng)物的 OE% 和 OT% 會(huì)明顯降低, 經(jīng)典抗焦慮藥物則使兩者升高, OE + CE 反映了動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)活性。本研究發(fā)現(xiàn)模型組大鼠的 OE% 和 OT% 顯著下降, 運(yùn)動(dòng)活性也降低。HD反映了動(dòng)物在非保護(hù)區(qū)內(nèi)的探索行為, 代表動(dòng)物對(duì)陌生環(huán)境的好奇探究或因恐懼而尋求逃避, 與焦慮程度有一定相關(guān)性, 本研究中空瓶應(yīng)激后的大鼠 HD行為減少; RR可用來觀察藥物有無鎮(zhèn)靜作用及鎮(zhèn)靜強(qiáng)度。上述結(jié)果證實(shí), 慢性應(yīng)激后的大鼠明顯處于焦慮狀態(tài), 說明慢性焦慮應(yīng)激大鼠模型的制備成功, 且通過量化的標(biāo)準(zhǔn)客觀反映出大鼠的焦慮程度。
七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1、實(shí)驗(yàn)開始時(shí), 實(shí)驗(yàn)者需要手持小鼠使其背對(duì)實(shí)驗(yàn)者放置在開臂與閉臂的接合處, 且讓小 鼠面對(duì)開臂若面對(duì)閉臂, 實(shí)驗(yàn)結(jié)果將受很大影響, 且同一實(shí)驗(yàn)中所有小鼠均需要面對(duì)同一開臂 , 否則可能會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差。