实验介绍
Porsolt 游泳测试 ,又名强迫游泳试验是目前广泛用来筛选抗抑郁药及分析基因改造小鼠行为的一种实验方法。由 Porsolt 等在 1977 年所提出,该方法是将小鼠放置在盛有水的圆柱桶里 , 小鼠会试图爬壁挣脱 , 努力无效之后会放弃挣扎 , 或游泳 ,或漂浮在水面上静止不动。测试的时间一般在 4～6 min ,在这期间内小鼠漂浮静止不动的时间被解释成绝望抑郁时间 , 越长表示小鼠越抑郁绝望。小鼠漂浮时间 ,可以被所有三环类及单胺氧化酶抗抑郁药、非典型抗抑郁剂和电痉挛** ( ECT) 缩短 ,但不受抗焦虑药或抗精神病**影响。也有人认为漂浮行为可能是由于实验鼠在无奈情况下习得的一种适应行为。在大鼠 , 一般连续做 2 次Porsolt 游泳测试来决定某种抗抑郁**的影响 , 有作者报道有过 Porsolt 游泳测试经验的大鼠 ,漂浮行为明显多于没有做过 Porsolt 游泳测试的。但在小鼠 ,习惯上只做一次 Porsolt 游泳测试来决定某种抗抑郁**的效应。迄今对认知能力或认知经验是否会影响小鼠在 Porsolt 游泳测试中的行为 ,还没有专门系统研究及明确认识。
实验方法
先对昆明种小鼠进行 Morris 水迷宫测试 ,以试图评估小鼠间的不同认知能力 (包括空间学习和记忆) ;然后采用 Porsolt 游泳测试 ,分析小鼠认知能力及水中认知经验对其行为 (包括试图爬壁挣脱、漂浮及游泳行为) 影响。
结果
由于本实验所用昆明种小鼠不注意水面下平台 ,并不急于从水中逃脱 ,Morris 水迷宫测试没有将小鼠的认知能力区别开。但经过 Morris 水迷宫测试的处理组小鼠 ,在 Porsolt游泳测试中爬壁挣脱时间明显少于没有经过 Morris 水迷宫测试的对照组 ;而游泳时间 ,经过 Morris 水迷宫测试的处理组明显多于没有经过 Morris 水迷宫测试的对照组。两组间漂浮时间没有显著差异。
结论
通过 Morris 水迷宫测试所习得的认知经验 ,使小鼠在 Porsolt 游泳测试中较少挣扎 ,更多游泳 ,但漂浮行为没有明显改变。
本实验先对小鼠进行 Morris 水迷宫测试 , 以试图区分小鼠间的不同空间认知能力 ( 包括空间学习和记忆) ,并让小鼠习得在水中的经验 ; 然后探讨小鼠认知能力及水中认知经验对 Porsolt 游泳测试中行为 ( 包括试图爬壁挣脱行为、漂浮行为及游泳行为) 影响。通过了解认知对 Porsolt 游泳测试中小鼠行为的影响 , 加深对 Porsolt 游泳测试的认识 , 使这一行为学测试方法 , 特别在抗抑郁药筛选及对基因改造小鼠行为分析等方面应用时得到更准确的使用。
1 材料与方法
实验采用昆明种小鼠共 60 只 ,随机分为 12 组 ,每组 5 只。其中 9 组 ( 共 45 只) 先要进行 Morris 水迷宫测试 , 后再进行 Porsolt 游泳测试 , 为处理组。另 3 组 ( 共 15 只) 先前不作 Morris 水迷宫测试 , 仅进行 Porsolt 游泳测试 ,为对照组。Morris 水迷宫实验用池 : 采购自上海欣软信息科技有限公司, 为四周光滑的直径为 1.2m ,深 50 cm 的圆柱型储水器 , 注水达 23 cm 深 ; 任意选 1/ 4 圆之中点 ,置一上面为 12 平方厘米面积的圆柱体为平台 , 平台上方低于水平面 1 ～2 cm。Porsolt 实验用池 : 按标准要求自制 , 为高 30 cm ,直径 20 cm 的透明有机玻璃圆筒,实验时注水达 20cm 深。Morris水迷宫对游泳测试小鼠行为的影响
(1) Morris 水迷宫测试方法 : 将小鼠放入温度为 23 ℃～25 ℃的水中以 1 min 为时限 ,1 min 内找到平台了即刻取出小鼠 ,并记录找到平台的时间。 1min 后找不到平台 ,也予马上取出 ,以“无法找到”记录。每次将小鼠从距离平台*远的一侧池壁旁轻轻放下。 45 只处理组小鼠挨个测试结束后 ,马上进入**轮测试 ,每天重复进行 4 轮 ,连续测试 5 d 。
(2) Porsolt 游泳测试方法 : Morris 水迷宫测试结束的次日即进行 Porsolt 游泳测试 , 水的温度为23 ℃～25 ℃。各由两人分别观察小鼠爬壁挣脱行为及游泳行为 ,共观察 240 s 。去除爬壁挣脱及游泳时间 ,余下即为漂浮时间。
( 3) 统计学处理 : 数据以 … x ±s 表示 , 采用 t 检验处理。处理组与对照组各去除一只漂浮时间过低的小鼠 ( 分别为 32 s 及 19. 5 s) ,不列入统计。Morris水迷宫对强迫游泳测试小鼠行为的影响
2 结 果
2 . 1 Morris 水迷宫测试结果
没有能按照原计划将 45 只小鼠的空间认知能力状况 ,根据它们学习找到平台时间长短区别开 ; 而且几乎所有小鼠没有因为反复“寻找”水面下平台的经验而使后来“寻找”平台时间缩短。实验中小鼠基本不注意水面下隐藏的平台 , 并不很急于从水中逃脱。Morris水迷宫对 强迫 游泳测试中小鼠行为的影响
2 . 2 Porsolt 游泳测试结果
经过 Morris 水迷宫测试的处理组小鼠 ,在 Por2solt 游泳测试中爬壁挣脱时间明显少于没有经过Morris 水迷宫测试的对照组 ; 而游泳时间 ,经过 Morris 水迷宫测试的处理组明显多于没有经过 Morris 水迷宫测试的对照组。两组间漂浮时间没有显著差异 ,而且都是化一半以上时间在漂浮中。
3 讨 论
本研究**发现经过 Morris 水迷宫测试的小鼠 ,在 Porsolt 游泳测试中爬壁挣脱行为及游泳行为有显著改变。事先在 Morris 水迷宫测试阶段所习得的认知经验 ,能影响其后小鼠在 Porsolt 游泳测试中的行为 ,特别使小鼠的无效爬壁挣扎活动减少 ,转而多做游泳运动。但这种认知经验对小鼠的漂浮行为影响不大 , 这与文献中报道的在大鼠上的实验结果不同,小鼠并没有因为在 Morris 水迷宫测试中习得的水中经验而改变其漂浮行为。有作者报道在 Porsolt 游泳测试中的游泳行为与**5 - HT能神经活动有关 ,增强 5 - HT 能神经活动的**能增强小鼠的游泳行为 ; 而爬壁挣脱行为与**儿茶酚胺能神经活动有关 , 促进儿茶酚胺能神经活动的** ,能增强小鼠的爬壁挣脱行为。因此 , 经过Morris 水迷宫测试的小鼠 , 其** 5 2HT 能神经的活动可能增强了 ; 相反 ,**儿茶酚胺能神经的活动可能降低了。本研究提示在作 Porsolt 游泳测试行为分析时 ,有必要考虑小鼠原来曾进行过的认知活动或习得的经验 ( 特别是水中活动的经验) 影响 , 也有必要考虑小鼠目前可能的神经活动 ( 特别是神经生化活动) 状态的影响。有些品系小鼠是不适用采取 Morris 水迷宫测试来估计其的认知能力或智力状况的, 或本来就存在空间认知方面的缺陷而无法由 Morris 水迷宫测试来区别评估。野生小鼠 , 据报道在 Morris 水迷宫测试时没有找水面下平台停息 , 以摆脱在水中浸泡的习性 ,也很难训练这样的野生小鼠去找水面下的平台。而与昆明种小鼠一样 , 同来源于瑞士种的ICR 小鼠 ,在 Morris 水迷宫测试中存在类似表现 ,没有能通过训练而缩短找平台的时间 , 整个 ICR 品系小鼠拟存在空间认知方面的先天性缺陷。要正确测试认知能力对小鼠 Porsolt 游泳测试中行为影响 ,拟要选择其他空间认知能力强的小鼠品系或采用其他的认知能力测试方法。Morris水迷宫对强迫游泳测试小鼠行为的影响
