一、實(shí)驗(yàn)原理

 

高架十字迷宮（the elevated plus maze,EPM）是評價(jià)嚙齒類動物焦慮反應(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（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 , 交接部分為中央?yún)^(qū) , 距地面有一定高度 。其原理是由于面對新事物開臂 小鼠會產(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)致動物產(chǎn)生恐懼不安的心理。可以通過對比小鼠在開臂和閉臂內(nèi)的滯留時(shí)間和路程來評價(jià)小鼠的焦慮行為。

EPM實(shí)驗(yàn)在藥wu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wu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**wu濫用的影響及ji素的功能,應(yīng)激對生殖、衰老、妊娠的影響等。抗焦慮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，儀器上方裝有動物行為實(shí)驗(yàn)專用的監(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：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)重于每一次動物實(shí)驗(yàn)完成后的清潔除味工作，一定要去除上一只動物在宮體內(nèi)**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)員需要記錄動物的編號、日期、狀態(tài)等信息；實(shí)驗(yàn)動物提前運(yùn)送到行為學(xué)實(shí)驗(yàn)室專用臨時(shí)籠架 ,適應(yīng)環(huán)境至少3H左右, 減少動物緊張。

2、將實(shí)驗(yàn)動物（大鼠或者小鼠）從飼養(yǎng)籠中取出，實(shí)驗(yàn)動物盡量背向?qū)嶒?yàn)員，將動物輕輕放在儀器宮體的中央?yún)^(qū)域，動物面向開臂，然后實(shí)驗(yàn)員迅速安靜的離開；

3、打開SuperMaze或者VisuTrack動物行為分析軟件，跟蹤動物在高架十字迷宮儀器內(nèi)的軌跡運(yùn)動，自動計(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)動物，放入飼養(yǎng)籠，做好實(shí)驗(yàn)完成動物的標(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)，以動物的四肢均進(jìn)入臂內(nèi)為準(zhǔn)或者以動物身體80%進(jìn)入臂內(nèi)為準(zhǔn)。

2、開臂活動（open arm time，OT）：動物四肢全部進(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)，以動物的四肢均進(jìn)入臂內(nèi)為準(zhǔn)或者以動物身體80%進(jìn)入臂內(nèi)為準(zhǔn)。

4、閉臂活動（closed arm time，CT）：動物四肢全部進(jìn)入或者身體80%進(jìn)入閉臂內(nèi)的持續(xù)時(shí)間，單位：秒。

5、向下探究次數(shù)（head-dipping）：實(shí)驗(yàn)動物置身于中央?yún)^(qū)域或者開臂時(shí)，一邊用前爪握住迷宮邊緣一邊把頭部和肩部伸出開臂的邊緣向迷宮下面探究的行為次數(shù)。

6、閉臂后腿直立次數(shù)（rearing）：也叫閉臂支撐性站立，動物在閉臂前腿抬起以后腿支持身體直立的次數(shù)。

7、中央?yún)^(qū)域活動：中央?yún)^(qū)域指的是開臂和閉臂鏈接交叉的區(qū)域，實(shí)驗(yàn)動物在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的活動路程和滯留時(shí)間。

 

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％。每只大鼠測試5min。中間用濕布擦拭迷宮，清chu糞便，繼用干布擦凈后再進(jìn) 行下一只大鼠的測試。

 

六、結(jié)論

高架十字迷宮試驗(yàn) ( EPM ) 既可以建立焦慮應(yīng)激的模型也是國際上公認(rèn)的經(jīng)典測量焦慮反應(yīng)的方法。其原理是利用動物對新異環(huán)境的探究特性和對高懸敞開臂的恐 懼心理, 形成動物的矛盾沖突來考察大鼠的焦慮狀態(tài)。EPM 測試的項(xiàng)目中, 焦慮動物的 OE% 和 OT% 會明顯降低, 經(jīng)典抗焦慮藥wu則使兩者升高, OE + CE 反映了動物的運(yùn)動活性。本研究發(fā)現(xiàn)模型組大鼠的 OE% 和 OT% 顯著下降, 運(yùn)動活性也降低。HD反映了動物在非保護(hù)區(qū)內(nèi)的探索行為, 代表動物對陌生環(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wu有無zhen靜作用及zhen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實(shí)驗(yàn)者放置在開臂與閉臂的接合處, 且讓小 鼠面對開臂若面對閉臂, 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同一開臂 , 否則可能會產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差。

2、其他一些可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的事項(xiàng)包括小鼠的年齡、性別、營養(yǎng)及健康狀態(tài)、小鼠對環(huán)境的適應(yīng)、實(shí)驗(yàn)條件基本保持一致實(shí)驗(yàn)時(shí)間段、固定的實(shí)驗(yàn)者、燈光、氣味等。

3、如果在實(shí)驗(yàn)中偶爾小鼠會從上掉落, 這時(shí)實(shí)驗(yàn)者需要立即將小鼠從地上抓起放回迷宮并將該事件記錄下來, *后在數(shù)據(jù)處理過程中留意此意外對結(jié)果產(chǎn)生的差異。

4、迷宮宮體距離地面的高度不宜過高或者過低，根據(jù)實(shí)驗(yàn)動物的大小確定。

5、可以選擇一些白色或者黑色的吸水紙鋪在迷宮底部，對于實(shí)驗(yàn)效率以及除味效果上面，更加合適。

6、務(wù)必提前至少3小時(shí)，將實(shí)驗(yàn)動物放在實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)，減少動物對新環(huán)境的不安情緒。