腦聲常談:動物抑鬱行為實驗手冊丨小鼠懸尾實驗測試方法與指標評價

1985年,Steru等建立懸尾實驗方法,其原理主要是:將小鼠尾巴懸掛,小鼠頭部向下成倒懸體位,剛開始小鼠會劇烈掙扎試圖逃脫這一不適的狀態,但掙扎一段時間後發現逃跑無望會表現出不動狀態,也被認為是一種“絕望”狀態。懸尾實驗以懸尾小鼠的不動時間為指標檢測動物的絕望行為,是抗抑鬱藥物初篩以及檢測模型動物是否出現“抑鬱樣”行為的常用檢測實驗。

實驗軟體

VisuTrack動物行為分析軟體採用動物輪廓識別技術,針對抑鬱實驗的特點單獨開發的識別演算法,可精確辨別動物的四肢。先識別動物的全部身體形態,然後計算動物特徵身體部位,針對於每一個身體部位的動作獨立分析。分析更細緻,結果更準確,資料更客觀。

測試方法

在小鼠懸尾實驗中,將小鼠尾巴 3 /4 處固定在某 一掛鉤上,離地面 30 釐米左右,並在與小鼠懸掛裝置 水平方向放置攝像頭。實驗過程中,需要有“實驗組” 與“控制組”,分別是用藥與未用藥小鼠,注射藥物一 段時間後進行實驗(皮下注射需等待 30 分鐘,口服藥 物則需要等待 60 分鐘)。

懸尾實驗多采用小鼠,其操作方法如下 :

(1) 實驗開始前,動物尾部懸吊使小鼠呈倒懸體位,頭部應與懸尾箱底面保持一定距離。

(2) 如同時進行多隻動物實驗時,每兩隻動物間應用不透明擋板隔開。

(3) 記錄檢測期動物的不動時間。

(4) 實驗時間應為 6 min,記錄後 4 min 內動物的不動時間。

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評價指標

用不動、運動掙扎二類動作行為的時間進行判定。

(1)搖擺不動:動物停止掙扎,身體保持垂直倒懸狀態,靜止不動。動物的在懸尾實驗中的不動時間越 長表明抑鬱程度越重。空白對照組 c57 小鼠不動時 間較長,均值多大於100s;空白對照組 ICR 小鼠不 動時間均值多小於 100 s;抑鬱行為判斷標準:不動時間與對照組相比有顯著性增加(P < 0。 05)。

(2)運動掙扎:動物有明顯可見的掙扎運動。運動掙扎時間越短,表明抑鬱程度越重。

注意事項

TST 懸尾實驗不建議用較重的大鼠,因為大鼠只能透過它們的尾巴來支援它們的體重,這對大鼠來說是痛苦的。同樣的道理,應該注意避免使用異常重的小鼠(例如用於模擬肥胖的小鼠),在這種情況下,實驗者應該尋找替代性的測試,例如強迫游泳實驗。

動物從居住環境帶入實驗環境應適應一段時間,通常至少一個小時。

實驗環境應保持安靜,突然大的噪音會使小鼠驚慌失措。

使用軟體分析時,選擇對比度的背景:白鼠使用黑色背景,黑鼠使用白色背景;也可選擇使用由上海欣軟資訊科技有限公司生產的帶

背光板的專業懸尾實驗裝置

;對老鼠的顏色沒有要求,更可拍攝出高質量,高對比度的實驗錄影。

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每隻小鼠的實驗的參考空間在 55 高*15 寬*11。5 cm 左右,多通量實驗時,為防止動物彼此觀察或互相影響,中間用隔板隔開;動物懸掛在隔間中間,寬度和深度足夠大,不能與牆壁接觸。

懸掛後動物鼻尖與裝置地板之前的參考距離在 20~25 cm 左右。

底部建議放置一個可拆卸的拖盤,收集糞便或尿液。

懸掛用的膠帶應牢固地貼上在小鼠尾部和懸掛杆上,並且足夠堅固以承受正在測試的小鼠的重量。但是,膠帶不應該過於粘滯,因為在實驗結束會從尾部移除。膠帶尺寸應統一,長度 17 釐米,從一端 2 釐米做標記。這個 2 釐米的部分用於將膠帶連線到尾部,而剩餘的 15 釐米用於懸掛小鼠;膠帶應貼在尾部的尾端,尾部留 2-3 毫米的距離。

尾巴攀爬阻止器,小鼠在實驗過程,會出現追求和攀爬它們自己的尾巴的現象,這是個普遍的問題。解決方法很簡單,而且非常有效:將一段塑膠管切成 4 cm 長中空圓柱體(內徑 1。3 cm 左右,1。5 g)放置在小鼠尾巴周圍就能防止這種尾巴爬行行為。注意的是,在沒有使用阻止器之前,已經成功爬上尾巴的小鼠知道逃生是可能的。因此應將這類小鼠排除。

分析時僅有前肢但沒有後肢介入的小動作可判斷為不動;因慣性產生的擺動可判斷為不動;

實驗結束後(通常是 6 分鐘),將動物放回鼠籠,應輕輕將膠帶從尾巴上拉下來,不要從尾巴上撕扯膠帶,避免給動物帶來痛苦;

清潔用品,每次實驗完成,收集糞便和尿液,徹底擦拭懸掛盒。

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