阿爾茨海默病轉(zhuǎn)基因小鼠的行為學(xué)檢測方法

1、阿爾茨海默病轉(zhuǎn)基因小鼠的行為學(xué)檢測方法    阿爾茨海默?。ˋlzheimer's Disease, AD）是一種進行性發(fā)展的致死性神經(jīng)退行性疾病，臨床表現(xiàn)為認知和記憶功能不斷惡化，日常生活能力進行性減退，并有各種神經(jīng)精神癥狀和行為障礙。 本文主要是對目前國內(nèi)外常采用的 AD 轉(zhuǎn)基因小鼠行為學(xué)測試方法作一綜述。1 Morris 水迷宮實驗（Morris water maze）Morris 水迷宮是由英國心理學(xué)家 Morris 于 20 世紀 80年代初設(shè)計發(fā)明的，是目前最可靠有效的檢驗動物行為記憶功能的方法。 這種裝置可觀察并記錄動物入水后搜索目

2、標所需的時間、采用的策略和它們游泳的軌跡，有助于分析和推斷單位的學(xué)習(xí)、記憶、空間定向和認知功能等方面的能力。 目前廣泛運用在神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中。Morris 水迷宮實驗裝置是一個直徑約 1 m 的圓形水池，水池直徑的大小因?qū)嶒炚叩牧?xí)慣或?qū)嶒瀯游锏拇笮《煌?。填充物為不透明液體， 如牛奶或其他人工合成的不透明劑。實驗將水池分為 4 個象限， 在目標象限中央液面下 12 cm的位置放置一個直徑約為 10 cm 的圓形平臺。一般將池內(nèi)的液體的溫度控制在 25左右。醫(yī)學(xué)職稱論文代寫代發(fā)實驗設(shè)計為兩個階段： 定向航行實驗 （place navigationtest）和空間探索實驗（spat

3、ial probe test）。 定向航行實驗是學(xué)習(xí)階段，一般進行 49 d，每天訓(xùn)練 4 次。 每次將實驗動物隨機選擇一個象限面朝池壁放入水池中并開始計時，實驗動物找到目的象限中隱藏平臺所用的時間，即為逃避潛伏期。 每次訓(xùn)練時間限制為 60 s 或 120 s，找到平臺后允許動物在臺上休息 1030 s，若實驗動物在限制時間內(nèi)沒有找到平臺，則幫助其找到平臺，逃避潛伏期記為限制時間。 由計算機視頻軟件系統(tǒng)自動跟蹤記錄逃避潛伏期、游泳速度、繪制游泳軌跡等。 空間探索試驗是記憶階段。 此階段撤去目的象限隱藏的平臺，讓實驗動物在限制時間內(nèi)在水池中自由游泳，計算機記錄動物在各象限時間、穿越平臺位置次數(shù)

4、、游泳速度、繪制軌跡圖等。第四象限時間和穿越平臺次數(shù)是最有意義的觀察指標。 Morris 水迷宮檢測的是動物的空間參考記憶最為經(jīng)典的行為學(xué)檢測方法。之后的研究者在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上又進行了很多改進，如 Markowska發(fā)現(xiàn)動物學(xué)習(xí)階段將平臺設(shè)計為間歇地出現(xiàn)這種方法可更加有效地檢測動物的空間參考記憶能力。Arteni在水迷宮中采用了兩個隱藏平臺，輪流升起不同平臺的方法還可以檢測動物的工作記憶。 Morris 水迷宮廣泛用于嚙齒類動物的視覺相關(guān)的空間記憶和工作記憶的檢測中，但對于檢測動物長時程記憶的可靠性仍存在爭議。2 高架十字迷宮實驗（elevated plus-maze test）醫(yī)學(xué)職稱論文

5、代寫代發(fā)高架十字迷宮實驗室檢測動物焦慮情緒和活動能力的行為學(xué)方法，被廣泛應(yīng)用在抑郁癥、癡呆等疾病模型的相關(guān)研究中。迷宮的基本裝置主要由呈十字交叉的兩條開臂（50 cm×10 cm×10 cm）和兩條閉臂（50 cm×10 cm×40 cm）組成，迷宮的底部距離地面 50100 cm 不等。 四條臂的內(nèi)部均漆成黑色，室內(nèi)保持安靜暗光。 動物從四條臂的交叉區(qū)域面向閉臂放入。 計算機視頻軟件系統(tǒng)自動記錄動物的活動情況，實驗時間為 5 min。實驗主要觀察的數(shù)據(jù)包括：閉臂和開臂進入次數(shù)（至少兩只前爪進入臂內(nèi)）和停留時間。 并計算動物進入開臂的次數(shù)和在開臂滯留時間

6、分別占進入兩臂總次數(shù)和總時間的百分比。高架十字迷宮是利用動物對新異環(huán)境的探索性和對高懸敞開臂的恐懼，測試動物在復(fù)雜環(huán)境中的自主活動能力和焦慮程度。 動物進入開臂的次數(shù)和在開臂滯留時間越長，說明動物的自主活動能力越高，而焦慮程度越低。 許多研究發(fā)現(xiàn) AD 轉(zhuǎn)基因小鼠在高架十字迷宮中表現(xiàn)出焦慮程度增加，自主運動能力降低。3 開場實驗(open field test)開場實驗同樣可以檢測動物的焦慮程度和自主活動能力。實驗裝置主要為一 60 cm×60cm×40 cm 大小的頂部開口的箱體。箱底內(nèi)面被平均劃分為 25 個方格，靠近箱壁一圈的方格稱之為外周格，靠近內(nèi)部的方格稱之為中央

7、格。 實驗將動物放入正中一格，計算機視頻軟件系統(tǒng)記錄 5 min 內(nèi)動物的活動情況。 實驗時間一般設(shè)定在 7001200 am，2 次實驗之間將箱底打掃干凈。實驗主要觀察的指標為爬行格子總數(shù)和中央格爬行時間。 齲齒類動物喜歡在黑暗的角落環(huán)境活動，寬敞明亮的環(huán)境會使其焦慮程度增加。在開場實驗中爬行格子總數(shù)反映小鼠的自主活動能力，中央格停留時間可以衡量小鼠的焦慮情緒。 研究表明 AD 轉(zhuǎn)基因小鼠在曠場實驗焦慮程度增加，爬行格子總數(shù)減少，中央格爬行時間縮短。4 放射狀迷宮實驗放射狀迷宮實驗放射性迷宮最先由 Ohon 和 Samuelson于 1976 年應(yīng)用于動物的空間記憶研究， 之后在行為學(xué)研究中

8、得到廣泛應(yīng)用，實驗方法也得到不斷改進。醫(yī)學(xué)職稱論文代寫代發(fā)實驗裝置由一個中央平臺和多條放射臂組成，放射臂的數(shù)目不定，多為 8 條臂。 臂長多為 5060 cm，臂寬 10 cm，臂的末端放置一個食物盒，迷宮放置在距離地面 50 cm 高度實驗場所中設(shè)計一些外形明顯的物體作為動物空間參照目標。常用的實驗方案有以下 3 種：所有的臂上的食物盒中都放有食物，把實驗動物放置在中央平臺上，記錄動物進入放射臂的正確次數(shù)（未探索過的臂）及錯誤次數(shù)（已探索過的臂）。此方案主要反映了動物的工作記憶；同樣在所有的臂上食物盒都放有食物，記錄探索完所有臂需要的總次數(shù)（最大 25次），按公式（day2+day3+day

9、4+day5）4×day1 的計算結(jié)果。 評估與海馬皮層功能相關(guān)的空間記憶；部分放射臂中的食物盒中放置食物，記錄動物進入放射臂的正確次數(shù)（進入有食物的臂）和錯誤次數(shù)（進入沒有食物的臂），此方案主要反映了動物的空間記憶。部分研究將實驗中促使動物完成實驗的獎賞性措施（食物）換為厭惡性刺激，如放射臂水迷宮（Radial Arm waterMaze）。 實驗裝置包括一個直徑 100 cm 不等的圓形水池，多為 6 個放射狀分布的游泳臂，在某一臂的末端放置一逃避平臺。一天進行 4 次學(xué)習(xí)實驗，每次約 1 min。每次學(xué)習(xí)實驗小鼠被放在沒有放置逃離平臺的臂內(nèi) 開始臂。 下次實驗應(yīng)重新隨機選擇另一

10、個開始臂， 每個臂只能選擇一次。 記錄小鼠探索的錯誤次數(shù)（如果小鼠探索錯誤，將會被放回開始臂重新進行探索）。 1 d 的 4 次學(xué)習(xí)實驗中，小鼠錯誤次數(shù)的減少作為學(xué)習(xí)實驗的數(shù)據(jù)。 結(jié)束后，將小鼠放回窩 30 min， 再以第 4 次學(xué)習(xí)實驗相同的開始臂進行一次記憶實驗。5 T 型迷宮實驗T 型迷宮是檢測動物空間學(xué)習(xí)、工作記憶、交替行為的行為學(xué)檢測方法， 廣泛應(yīng)用于 AD 轉(zhuǎn)基因鼠的行為學(xué)研究中。 T 型迷宮通常為兩條等長的垂直通道，形狀如 T 型。每條通道除底面為黑色外，其他三面由透明樹脂組成。 通道尺寸一般為 75 cm×12 cm×20 cm，其中豎直通道的末端用不透明活動門隔出一通道作為實驗動物的起始位置。水平通道的兩端分別作為兩個目標位置，在由豎直通道進入水平通道的入口處分別有兩扇不透明活動門， 可以通向通道左右兩側(cè)方向，實驗者可以控制活動門的開放。 實驗場所放置外形明顯的物體作為視覺參照物。實驗開始時將實驗動物放置在起始位置處，打開水平通道入口處其中一扇活動門。 待實驗動物探索完一側(cè)水平通道回到起始位置后， 讓實驗動物在起始位置內(nèi)滯留 5