条件恐惧训练对大鼠行为活动的影响
【摘要 】 目的 诱导焦虑反应模型 ,观察焦虑反应对大鼠行为活动的影响。方法 条件恐惧训练 ,行为检测。结果 连续 4d的条件恐惧训练后 ,与对照组相比 , F344大鼠在木僵行为实验中木僵反应增多884% ( P < 0 .001) ,小范围探究运动减少 88% ( P < 0 . 001) ;在高架十字迷宫实验中 ,进入开放壁的次数和在开放壁停留时间分别减少 75% ( P < 0 . 001)和 86% ( P < 0 . 001) ;在开野实验中 ,踩格子数和在中央格停留时间分别减少 47% ( P < 0 . 001)和 60% ( P < 0 . 05)。结论条件恐惧训练使大鼠焦虑反应增强 ,探究活动能力下降 ,它是一种诱导焦虑反应模型较理想的方法。
【关键词 】 恐惧; 条件反射; 焦虑; F344大鼠
Effect of cond iti oned fear tra i n i ng on behav i ora l acti v ity i n F344 ra ts HAN Yao2 wu, ZHAO Yue2 zhang, L I U
Q iao2 qiong , et al . Depart m ent of Physiology, AnhuiM edical Univer sity, Hefei 230032, China
【Abstract】 Objecti ve To induce themodel of anxiety and study the effect of anxiety on behavi oral activi2
ty in F344 rats . Methods Conditi oned fear training, behavi oral test . Results After conditi oned fear training,
compared with control group, F344 rats showed that freezing res ponseswere increased 884% ( P < 0 . 001) and l owly
exp l orative activitieswere reduced 88% ( P < 0 . 001) in freezing behavi oral test ; the entries t o the open armswere
reduced 75% ( P < 0 . 001) and the ti me st opped in the open armswere reduced 86% ( P < 0 . 001) in the elevated
p lus2 maze test ; the number of squares cr ossed and the central ti me st opped were reduced 47% ( P < 0 . 001) and
60% ( P < 0 . 05) res pectively in the open field test . Conclusi on s Conditi oned fear training increase s anxiety re2
s ponses and decreases exp l orative activities in rats , the method is a relatively ideal one t o induce an ani malmodel
of anxiety .
【Key words】 Fear ; Conditi oning; Anxiety; F344 rats
由于与焦虑情绪有关的脑区定位尚未明确 ,又缺乏有效的动物模型 ,因此目前国内这方面的基础研究报道甚少。Davis[ 1, 2 ]发现通过条件反射性恐惧训练的动物 ,其行为表现与临床上焦虑症患者的症状和体征很相似。目前条件性恐惧 ( conditi oned fear)训练已经成为一种经典的诱导焦虑反应模型的方法 ,被国外学者广泛采用[ 3, 4 ]。本实验采用这种方法来诱导大鼠焦虑反应模型 ,观察条件恐惧训练对大鼠行为活动的影响。
材料与方法
一、 动物及分组
纯种雄性近交系 F344大鼠 (购自上海实验动物中心) ,体质量 200～250g,随机分组 ,每组 10只 ,每只大鼠均置于有机玻璃圆筒内单独饲养 ,活动不受限制 ,自由摄食饮水 , 12h明 /12h暗 ,室温 (22 ± 2) ℃。
二、 仪器与材料
SEN2 3201型电刺激器 ,日本 Nihon Kohden公司产 ,连接一电击笼 (40cm × 40cm × 50cm) ,用于产生电刺激 ,电击笼壁由有机玻璃构成 ,笼底由不锈钢钢丝构成 ,间距 1 . 2cm;低频信号发生器 ,连接一扬声器上 ,用于产生相应规格的声音。上海欣软信息科技有限公司提供上等的场景恐惧分析系统。
三、 动物模型制备
采取电击大鼠足底产生条件性恐惧的方法 ,制造焦虑动物模型。提示性恐惧条件反射 ( cur fear condi2ti oning)训练组:将大鼠置于电击笼内 ,电击前先由扬声器发出噪声 ( 75dB; 1 000Hz; 5 s) ,在噪声持续的*
后 0 . 5 s内加以电击 (0 . 5mA; 0 . 5 s) ,每分钟 1次 ,共 15次 ,连续训练 4d。对照组:大鼠置于电击笼内 ,只有噪声而无电击 ,其他条件同训练组。
四、 行为检测
(一 )木僵行为 ( FreezingBehavi or)实验[ 5 ]:*后一次训练结束 48h后观察条件刺激 (噪声 )引起的木僵
行为。主要指标有: ( 1)木僵:保持固定体位不动 (除了心跳和呼吸 ) ; (2)小范围探究运动:仅躯体和前肢作探究性运动; (3)活动:后肢活动 ,理毛、 站立。
(二 )高架十字迷宫 ( elevated p lus maze) :观察记录 5min内活动的情况 ,观察指标: ( 1)闭合臂进入次数 (必须有两只前爪进入臂内 ) ; (2)开放臂进入次数; (3)闭合臂停留时间; (4)开放臂停留时间。
(三 )开野实验 (openfield method) :木制箱 100cm ×100cm ×50cm,地板用笔划成 25方格 20cm × 20cm,沿墙格称外周格 ,其余为中央格。将动物放在正中央格 ,观察 12min内活动情况。观察指标 ( 1)方格间穿行次数:三爪以上跨入邻格的次数; (2)竖起或修饰次数:两前肢离地 1cm以上的次数; (3)中央格停留时间。后两个实验在*后一次训练结束 24h后进行。
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五、 统计学处理
所有实验数据用 SPSS10 . 0统计软件分析 ,均用±s表示。两组间均数的比较采用独立样本 t检验。
结 果
一、 条件恐惧训练对 F344大鼠木僵行为实验各指标的影响与对照组相比 ,训练组大鼠条件恐惧训练后木僵
反应 ( freezing res ponse)增加 884% ( P < 0 . 001) ,小范围探究运动减少 88% ( P < 0 . 001) ,无活动行为的表现。
二、 条件恐惧训练对 F344大鼠高架十字迷宫实验各指标的影响与对照组相比 ,训练组大鼠进入开发壁次数减少
75% ( P < 0 . 001) ,在开发壁停留时间减少 86% ( P <0 . 001) ,进入闭合壁次数增多 ,在闭合壁停留时间增
加 ,但这两项都不成显著性差异。
三、 条件恐惧训练对 F344大鼠开野实验各指标的影响与对照组相比 ,训练组大鼠踩格子数减少 47%( P < 0 . 001) ,中央格停留时间减少 60% ( P < 0 . 05) ,修饰次数未有显著性改变。
讨 论
临床上焦虑症包括广泛性焦虑及发作性惊恐两种状态 ,该类患者主要表现为过分焦虑、 恐惧、行为逃避、易觉醒等一系列症状。实际上焦虑与恐惧是紧密相联的 ,恐惧与具体的刺激有关 ,而焦虑则是更加泛化的一个概念[ 1 ]。我们选择这种近交系 F344大鼠,通过条件恐惧训练诱导焦虑反应模型 ,旨在观察焦虑反应对大鼠行为活动的影响。对啮齿类动物而言 ,木僵反应被认为是一种反映恐惧或焦虑的可靠指标[ 6 ]。从表 1中可知, F344大鼠经明确提示性条件恐惧训练后木僵反应显著性增加 ,小范围探究运动及活动显著减少。这说明通过将条件刺激 (声音 )和非条件刺激 (电击足底 )之间反复多次建立联系 ,恐惧性条件反射已经成立 , F344大鼠表现出一
种很强的恐惧反应。高架十字迷宫实验可用来评价大鼠的焦虑情绪。Montgomer[ 7 ]认为将大鼠放入高架十
字迷宫时 ,面对新奇刺激,大鼠同时产生探究的冲动与恐惧 ,这就造成了探究 -回避的冲突行为 ,从而产生焦
虑。从实验结果可知 ,条件性恐惧训练后大鼠显著性减少进入开放壁的次数及在开放壁停留时间 ,另外根据我们的观察 ,大鼠在闭合壁内表现出更多与焦虑相关的行为 ,如僵住不动 ,排便等 ,这都说明经明确提示性条件反射恐惧训练后的 F344大鼠明显进入焦虑状态。开野实验可反映大鼠探究活动及情绪反应。条件恐惧训练后大鼠踩格子数及在中央格停留时间都显著减少 ,说明大鼠的探究活动下降 ,这正模拟了临床上焦虑症患者行为逃避、 探索行为能力下降这一表现。综上所述 ,条件恐惧训练是诱导焦虑反应模型的一种理想方法 ,然而本实验仅就焦虑反应对大鼠行为活动的影响作了初步探讨 ,有关焦虑症的发病机制有待进一步研究。
更多实验资料参考：blog.sina.com.cn/softmaze
