大鼠和小鼠抑郁行為檢測方法是基于興趣缺失、心境低落、絕望和無價值感為主要特征而設計的。科學家建立了多種行為實驗方法用于檢測動物的情緒行為改變。抑郁行為實驗方法主要包括糖水偏愛、新奇環境攝食抑制、新奇物體探索、曠場、強迫游泳、懸尾、獲得性無助等。
實驗介紹
獲得性無助實驗是指當大鼠接受連續無法控制或預知的厭惡性刺激(電擊)后,將其放在可以逃避電擊的環境中時,呈現出的逃避行為欠缺的現象,同時還伴有體重減輕、運動性活動減少、攻擊性降低等行為改變 。該實驗是評價抑郁行為一種比較理想的實驗方法 ,可廣泛應用于抑郁發病機制研究,以及新藥、保健產品研發,在**醫學中也具有重要應用價值。
實驗儀器
學習無助箱由透明的(或者黑色)有機玻璃制成一個有蓋的30cm*30cm*40cm的籠子,籠底由不銹鋼柵(1.5 cm 間隔)制成,側壁及頂蓋上均有通氣孔。籠底的不銹鋼柵可通電流,電流由發放命令的控制盒控制,一般發放的電流強度為0.8mA,持續1-15s,每1min 15 s給一次電擊(電擊持續時間和間隔時間均為隨機性的)。
實驗方法
本實驗主要分為模型的建立期和條件性回避反應測試期:
a:實驗當天動物應放入測試箱(A室或 B室)中,適應5min。
b:動物應在電擊 箱內接受30~60個運行周期的循環電擊。每個運行周期應包括無信號不可逃避的雙室足底電擊期和間歇期,電擊時間應為3~10s,間歇期時間應為3~10s。電刺激頻率宜為5~15Hz,刺激電流強度應為大鼠0. 65~1. 80mA,推薦 0. 8mA;小鼠0. 15~0. 6mA,推薦 0. 25mA。如采用電壓,大鼠應為65~70 V,小鼠 30 ~ 36V。
上海欣軟SuperLH學習無助實驗(習得性無助測試)中,需要對動物加以聲刺激、光刺激以及電刺激等外部線索。
聲刺激:喇叭輸出,頻率可調,音量可調;
光刺激(可選):LED光源,光強連續可調,12V2W,使用光刺激器時,需使用紅外濾光鏡和紅外照明;
電刺激:0~4mA恒流,0.01mA調整步長,64Hz正弦波刺激信號,9電極擾頻(交替)輸出,脈沖寬度30ms。
a:模型建立結束 后第2天應進行條件性回避反應測試。
b:動物放入 測試箱(A 側或 B 側)中,適應5min后,進行15 ~ 30個運行周期的實驗。
c:每個運行周期的總時間 應為30s,包括3~10s的條件刺激(燈光/ 聲音)、3~10s的條件刺激+非條件刺激(電擊條件同前)和 5~25s間歇期(不給以任何刺激)。
d:重復上述步 驟連續 2~3d。
評價指標
(1) 逃避失敗次數(times of evasion failures)
動物在設定的非條件刺激持續時間內未完成回避反應的總次數;逃避失敗次數與動物的抑郁程度成正比。抑郁行為判斷標準:30次電擊,動物逃避失敗次數大于25次或者與對照組相比具有顯著性增加 (P < 0. 05)。
(2) 逃避潛伏期( escape latency)
實驗開始后, 動物第1次穿梭至對側測試箱的時間;逃避潛伏期與動物的抑郁程度成正比。抑郁行為判斷標準:逃避潛伏期大于15s 或者與對照組相比具有顯著性 增加(P < 0. 05)。
(3) 其他
主動回避次數、**區時間(無電區域)、運動總時間(實驗期間動物處于運動狀態的時間)、運動總路程(實驗期間動物物理位移的總和) 等實驗指標亦作為抑郁行為輔助評價指標。這些指標值越少,表明動物抑郁程度越重。
總結概要
習得性無助范式是一種廣泛使用的抑郁癥模型,可用于轉基因、行為和藥理學研究。
它基于以下觀察結果:當面對不可避免的厭惡刺激時,動物會對新的厭惡但可逃避的壓力源產生隨后的應對缺陷。
動物受到隨機的輕微電擊。無助的動物不會終止試驗或逃脫,而是接受不可避免的壓力源。
測試評分包括逃避或終止失敗的次數、在施加電擊后逃避或終止試驗的潛伏期、主動回避(在電擊期間退出或終止)和被動回避反應(考慮到壓力源的預期)。
該協議可以進行調整以適應研究的具體情況,并且已經通過抗抑郁藥得到了一致的驗證。
引用參考
[1]姜寧[1],張亦文[1],姚彩虹[1],黃紅[1],劉新民[1],.大小鼠抑郁行為實驗方法概述[J].中國實驗動物學報,2021,29(6)
附:SuperLH習得性無助實驗系統特點
1、大鼠和小鼠
在學習無助實驗過程中,大鼠和小鼠表現出不同的狀態行為。SuperLH軟件可以同時應用于大鼠和小鼠測試。
2、高通量
SuperLH學習無助實驗軟件支持1-16只動物同時開展實驗。所有的刺激方案可以預先設定,所有測試動物同時開始和同時停止刺激測試。
3、靈活性
用戶可以預先選擇刺激類型,如聲刺激、電刺激、光刺激以及聲電刺激組合等多種形式的刺激類型。可以自定義每種刺激的開始時間以及持續時長。
4、隨機性
用戶可以設置電流刺激大小為隨機值或者固定值。通過自定義每次刺激的間隔時長為隨機值等,實現無助模型測試的隨機原理。
5、電流恒流刺激
電流刺激范圍0--4mA,精度0.01mA,電流采用正弦波恒流刺激,九路循環杜絕電擊盲區。
6、聲音刺激
用戶可以設定聲音刺激的頻率和刺激大小,以及聲刺激的持續時長。
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