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动物行为实验指南 | 不同方法测试悬尾和强迫游泳试验的行为影响

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2024-09-25 12:36

　　背景简介

　　类似抑郁的行为、攻击性、活动、类似焦虑的行为和其他类型的行为是通过一系列行为测试来衡量的，以分析药物和其他刺激的影响。行为测试范式已被用于近交系和突变小鼠的队列，以评估各种行为特征，如运动活动、感觉和运动功能、焦虑样行为、学习和记忆。因此，行为测试通常是为了尽量减少各种混杂因素的潜在影响。需要使用一套标准化的行为测试，以确保更准确地解释行为表型。悬尾和强迫游泳测试是行为测试中使用的测试之一。几十年来，这些测试一直被用于评估小鼠和大鼠的抑郁样行为。悬尾试验是一种用胶带或类似材料将小鼠的尾巴挂在盒子或杆上的方法。获得的它行为被记录下来，类似抑郁的行为使动物保持不动的时间来估计。

强迫游泳实验系统，型号：XR-XQ202，上海欣软

　　在强迫游泳测试中使用的测试设备由一个透明的圆柱体组成。圆筒装适量的水，使小鼠或小鼠的四肢不能接触到底部表面然后将小鼠或小鼠放在水中以记录其行为。类似抑郁的行为再次通过动物保持静止不动的总时间来估计。然而，还有一些问题有待解决。在小鼠研究中，实验环境和处理方法的不同会极大地影响行为实验的结果。例如，目前还不清楚在不同的时间和地点进行测试，如何影响单个实验动物的结果，也不清楚如何同时测试几个实验动物的结果。目前，一些商业上可用的行为测试设备可以同时用于多只小鼠，而其他的设备则只能用于一次测试一只小鼠。因此，确定实验方法和实验环境中的这种差异对这些测试结果的影响是很重要的。小鼠利用视觉和嗅觉信息对同种动物的异常行为表现出兴趣。小鼠在视觉上识别并对表现出异常行为的笼子伴侣表现出兴趣。此外，据报道，他们可以识别虚拟现实空间。其他研究表明，小鼠是群居动物，有强烈的跟踪异体个体的倾向。小鼠改变他们的行为基于视觉、嗅觉和听觉信息，表明有很高的可能性，实验动物的行为可以改变应对其他个体的存在当多个个体同时进行悬尾测试或强迫游泳测试。需要确定同时或相互独立地测试两只个体小鼠之间的潜在差异。

　　实验步骤

　　强迫游泳试验和悬尾试验被广泛用于评估小鼠抑郁样行为的预测模型。目前还没有单只小鼠或多只小鼠同时进行测试会如何影响这些测试的结果。因此，同时或分别测试两只小鼠的差异。为了研究同时测试多只小鼠的效果，在小鼠中进行了强迫游泳测试和悬尾测试。悬尾试验以三种模式进行：(1)在两只小鼠之间用不透明的隔板进行试验测试；(2)两只小鼠之间没有隔板；(3)单只小鼠测试。在波尔索尔特强迫游泳试验中，同时进行试验的小鼠在没有隔板的情况下表现出与单独测试的小鼠相比，不动时间延长。在悬尾试验中，三组小鼠的不动时间没有差异。结果表明，研究小鼠抑郁样行为的行为实验环境可导致小鼠抑郁样行为的差异，有必要详细说明行为测试的方法。

　　使用悬尾试验对抑郁样行为进行检测，试验装置由白色墙壁组成，其中一面墙壁是开放的，可以通过它对动物进行录像。仪器中心的照明为 250 lx。可同时对两只动物进行测试尾巴悬挂在离试验室地面60厘米高的地方，胶带距离尾尖厘米。摄像机记录下小鼠的行为，时间为6分钟。

　　随后对行为进行分析，以确定以下参数：静止次数和静止总持续时间。每只小鼠保持不动的总时间以秒为单位记录，然后以占总时间的百分比或每分钟的百分比表示。数据采集和分析使用视频跟踪软件进行。采用三种模式来评估受试者的行为是否会因实验条件的不同而发生变化：(1) 每次只测试一只小鼠（个体组）；(2) 同时测试的两个笼子之间有不透明的隔板隔开（不透明隔板组）。两只小鼠同时进行悬尾试验的行为，三组小鼠的不动次数和1分钟内的不动次数没有明显差异。三组之间在不动的时间百分比上没有显著差异。

Fig1. 不同条件悬尾和强迫游泳示意图

　　结果分析

　　悬尾试验

Fig2.不同条件下悬尾实验结果

　　同时测试两只小鼠在强迫游泳和尾巴悬挂试验中表明，在悬尾试验中，同时测试，无论有无不透明屏幕，与一次测试一只小鼠的结果相比，对静止不动时间没有影响。

　　在悬尾试验中，三组间的静止次数和静止时间均无明显差异。尽管人们认为小鼠会根据视觉信息改变它们的行为，但在这个实验中，尽管有附近的笼子同伴，它们并没有改变它们的行为。当小鼠尾巴被处理时，它们会经历压力和焦虑。对小鼠行为表型的研究已经确定，处理应激是在实验中和实验之间复制表型失败的最可能的原因之一。有可能在这个测试中，由于处理相关的痛苦，小鼠无法适当地掌握周围的环境。此外，与强迫游泳测试不同的是，在悬尾测试中，因为尾巴是弯曲的，小鼠不能自由地旋转并探索整个视野也不能旋转，这意味着它们不能探索周围的环境。

　　强迫游泳试验

Fig3.不同条件下悬尾实验结果

　　在强迫游泳测试中，当实验小鼠与笼子里的同伴相邻时，它们的静止时间会增加。这些结果表明，在强迫游泳试验中的测试环境增加了静止时间。在强迫游泳试验中，与单独试验的小鼠相比，同时没有隔板的小鼠静止不动时间的比例增加了。当同时测试两只小鼠，但通过分区分隔时，静止时间的比例有增加的趋势，同样与单独测试的小鼠相比。小鼠倾向于避开水，当它们被放置在这种介质中时，它们很快变得不动。在不透明组和无分区组中，他们也可以使用嗅觉和听觉信息。本研究的结果表明，当同时在两只小鼠上进行强迫游泳测试时，无论是否有隔板时，都有必要注意对结果的影响。在第二天进行的强迫游泳测试的结果中，两组之间没有明显的差异，因为作者认为小鼠已经对测试环境有了很好的适应。在一个没有分隔符的实验环境中，作者研究了相邻透明圆柱体中的性质是否改变了测试对象的抑郁样行为，因为已经证明小鼠通过模仿其他个体来改变它们的行为。然而，在这个实验中，笼子里的同伴在相邻的圆柱体中的行为，无论它们是过度活跃还是不移动，都没有改变观察者的行为。很可能是由于焦虑和恐惧，小鼠没有时间或精神空间来模仿笼子里的同伴。如果实验时间延长，小鼠的行为有可能会发生变化。需要进一步的研究来澄清这些细节。

　　使用水的小鼠行为实验包括强迫游泳测试、T迷宫测试和Morris水迷宫测试。Morris水迷宫是一种广泛用于研究学习和记忆行为的模型。该测试专门评估空间学习和记忆。在Morris水迷宫中，实验对象依赖远端线索从游泳池周围的起始位置寻找一个水下逃生平台。假设动物在水上时能够掌握周围环境。在研究中使用的强迫游泳测试中，建议小鼠从视觉和听觉抓住周围的环境在水中孵化时获得的信息，并相应地改变了它们的行为。小鼠可能会停止表现出积极的游泳行为，以了解它们所处的环境，并花时间收集视觉和听觉信息。小鼠能够从视觉上识别笼子里同伴的行为，并同时使用嗅觉和听觉线索作为额外的感官信息。大多数行为特征对遗传、环境和实验因素都很敏感，如遗传背景、实验室条件和以前的测试经验。实验者必须适当地进行行为测试；然而，在许多情况下，不可能从研究论文中的方法描述来确定哪种环境以及每个研究人员是如何实际进行行为测试的。因此，实验结果因实验室而异。

　　研究啮齿类动物的行为有助于理解神经精神疾病的病理生理学，并为治疗开辟了新的途径。即使在广泛使用的强迫游泳测试中，小鼠也会根据环境中轻微的偏差而改变静止不动的次数和时间。重要的是，高静止不动被理解为抑郁样行为的增加。如上所述，在强迫游泳测试中增加的不动时间可能会影响类似观察和适应性的行为。因此，在解释行为测试的结果时必须小心谨慎。

　　注意事项

　　所有行为测试均在行为测试室进行，测试时间为光/暗周期的上午9:00至下午16:00。16:00的光照阶段。测试结束后，用70%的乙醇清洗设备，以防止残留的嗅觉线索造成假象。

　　行为小鼠的行为测试按照下述测试顺序进行。小鼠被随机分为两组：一组为对照小鼠，另一组为测试小鼠。笼中的作为示范小鼠。

　　研究结束时，动物二氧化碳吸入法安乐死。

　　参考文献

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