探討小動物肢體協(xié)調(diào)性的圓筒實驗及水平樓梯實驗方法

一.圓筒實驗方法（Rearing Cylinder）

圓筒試驗是針對于不對稱中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究工具。主要研究嚙齒類動物在貼壁站立的過程中肢體不對稱使用的情況。本試驗對神經(jīng)退行性疾病的模型，如帕金森，ALS，阿爾茨海默氏癥，中風(fēng)有重要意義。

此檢測需要將小鼠放置在一個透明的有機玻璃圓筒內(nèi)，觀察動物在直立狀態(tài)下使用上肢的偏好。一般而言，小鼠在正常狀態(tài)下多會使用雙上肢碰觸攀爬圓筒壁以作出探索行為，但損傷后使用傷側(cè)肢體的頻率會明顯下降，因而可以通過評估損傷側(cè)肢體的使用頻率和意愿反應(yīng)小鼠的恢復(fù)狀況。動物將會被放置在透明有機玻璃的圓筒狀里（15 cm × 20 cm：D × H），一共 15 min，全程錄像，圓筒后面設(shè)置玻璃以獲取動物背對攝像機時的情形。每次動物直立狀態(tài)下上肢接觸圓筒壁完成（雙上肢放回地面為標記）記為一組。一共分析前 10 組，長分析時程為 15min。實驗正式開始前三天動物會被放置到圓筒里適應(yīng) 15～20min，并接受基線檢測。

Rearing 分析結(jié)果使用*攀爬和序貫攀爬表示，每次攀爬動物都會面臨使用哪側(cè)肢體的選擇，故存在*攀爬（左、右、雙側(cè)）和序貫攀爬（左、右、雙側(cè)）三種不同的結(jié)果。

定義：

*攀爬（initial rear）：動物直立后diyi次使用上肢攀爬圓筒壁的行為，每次肢體直立（Rearing session）后只存在一次*攀爬（只記一分），記錄每個 session*攀爬的時間便于后期檢查。

左側(cè)：使用左上肢碰觸攀爬；

右側(cè)：使用右上肢攀爬碰觸；

雙側(cè)：同時使用兩側(cè)上肢攀爬，如果肢體前后放置到圓筒壁的時間>  0.25 秒，則認為是雙側(cè) rear。

序貫攀爬（subsequential  rear）：動物在*攀爬后繼續(xù)對圓筒壁做出的探索攀爬行為。同樣面臨三種選擇，左、右，雙側(cè)，每次序貫攀爬的完成均記一分，可能存在> 1 分的情況。

若*攀爬被定義為左，則序貫攀爬只能是左或者雙側(cè)；

若*攀爬被定義為右，則序貫攀爬只能是右或者雙側(cè)；

若*攀爬被定為為雙，則序貫攀爬只能被定義為雙側(cè)；

左側(cè)：在*攀爬后動物繼續(xù)使用左側(cè)上肢攀爬圓筒壁的行為，每次使用均記一分，若右上肢在左上肢之后碰觸了圓筒壁則記為雙側(cè)；

右側(cè)：在*攀爬后動物繼續(xù)使用右側(cè)上肢攀爬圓筒壁的行為，每次使用均記一分，若左上肢在右上肢之后碰觸了圓筒壁則記為雙側(cè)；

雙側(cè)：每次序貫攀爬中雙側(cè)上肢繼續(xù)攀爬圓筒壁的行為，序貫雙側(cè)可以發(fā)生在任何類型的*攀爬和序貫攀爬之后，該類型攀爬可以是交替使用雙上肢亦可以是同時使用雙上肢。在非輪流的情況下，連續(xù)發(fā)生的單側(cè)肢體碰觸攀爬不計為單側(cè)或雙側(cè)的序貫攀爬。一旦被記為序貫雙側(cè)，則接下來所有的序貫碰觸只能繼續(xù)是序貫碰觸而非左或右側(cè)碰觸。 不記錄所有下降過程中的攀爬碰觸，除非動物未*低頭又發(fā)生了至少一次攀爬。

二.水平樓梯實驗（Horizontal Ladder）

該測試反應(yīng)小鼠肢體在水瓶樓梯上的行走控制能力。水平橫梯跑道（100 cm × 13 cm：L × W）由兩塊有機玻璃組成，橫梯間隔 1 cm。動物飼養(yǎng)籠放置于跑道末端促使動物通過橫梯跑道回籠。每次實驗前將在整條跑道中隨機抽掉 25 根橫梯制成無規(guī)律間隔跑道（大間隔 4cm），并使用攝像機記錄跑步情況，每次檢測需要重復(fù)奔跑 5 次。之后逐幀分析肢體踩空和滑落橫梯的情況，計算出小鼠錯誤步數(shù)的比例。