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大鼠和小鼠 - 行为表现型研究的动物模型

本文转载自来邦网：

http://www.labome.cn/method/Behavioral-Phenotyping-in-Rats-and-Mice.html
大鼠和小鼠是行为神经学研究中*常用的动物模型。它们是非常合适的模型体，因为它们能够表现出与人类**相关的各种行为。神经行为研究的初期，大鼠是*常用的模式生物。大鼠在许多标准的神经药理学任务中表现良好，而且它们身体的大小使我们更容易对其进行侵入性操作。不过，近来由于直接操纵基因技术的出现，小鼠已经成为神经科学研究的重要工具，这使得科学家们能够研究单个基因对发育和行为的影响。针对啮齿类实验动物有各种各样的行为测试，从测试基本的运动和感觉功能，到分析更复杂的有关认知和情绪的行为。本文旨在简要介绍不同研究中*常用的大鼠和小鼠的行为测试方法，以及为更深入的方法回顾提供参照。

测试	物种	注意事项
基本运动和感觉功能
家笼活动HomeCage	大鼠，小鼠	可快速的进行或以24小时为周期进行
旋转杆Rotarod	小鼠	需要进行训练
热疼痛测试仪Hotplate（痛觉）	大鼠，小鼠	实验对象需被关照以避免受伤
学习和记忆
Morris水迷宫	大鼠，小鼠	需多日的训练
Barnes迷宫	大鼠，小鼠	需多日的训练，
八臂迷宫	大鼠
物体识别	大鼠，小鼠
条件性恐惧	小鼠	能够提供暗示或具有关联情境，需具不同的神经回路；此行为能够消失和复原，
社会行为
群体接触/偏好	大鼠，小鼠	需要一只同种老鼠作为目标，在测试前建议分居
性行为	大鼠	应在暗循环中测定
母性行为	大鼠，小鼠
焦虑样和抑郁样行为
强迫游泳测试	大鼠，小鼠	大鼠通常需要2个游泳阶段来达到足够的不动性
悬尾实验	小鼠
高架十字迷宫	大鼠，小鼠	操作/测试前高度敏感
明/暗箱	小鼠
听觉惊吓	大鼠，小鼠	反应因年龄不同而不同，应在隔音的小室中进行,
弱刺激抑制	大鼠，小鼠	与听觉惊吓相似
奖励
条件性位置偏爱	大鼠，小鼠	需要多个训练时期；此行为能消失和复原
蔗糖偏爱	大鼠，小鼠
自身给予	大鼠，小鼠	在大鼠中*常用；可使用不同程度的强化刺激；此行为能够消失和复原

动物模型的行为范例中许多存在神经精神障碍（焦虑，抑郁，精神分裂症，自闭症，癖嗜，注意力缺陷多动障碍，创伤后应激障碍）和神经退行性**（帕金森，老年痴呆症和亨廷顿**;中风;和正常老化；表1列出了在这篇文章中所描述的测试）。然而，并非所有的测试都是平等的。每当从事一个啮齿类动物的行为实验，重要的是要建立对特定模型行为或**研究的有效性。一个好的动物模型应该能够合理的比拟人类的表现与症状，被评估的行为，应该能够被客观地衡量，该行为应对人类已知的有效**方法有回应，并且这些结果能够再次呈现。研究人员往往把模型拆分为对建构效度，预测效度，或表面效度（见表2）进行测试。一个很好的动物模型，不一定需要满足所有三个标准，但是这些方面在实验设计和数据分析中都需要被考虑到，从而确定这些被研究的行为与人类真实状况有多大关系。
大鼠和小鼠 - 行为表现型研究的动物模型

n 基本的感觉和运动功能

ü 家笼活动

许多下面描述的测试都对感觉和运动功能的变化敏感。因此，重要的是要确定一个变异的或被施药的老鼠，在用其解释依赖于正常运动和感觉功能的其他测试结果之前，是否具备完整的感觉和运动反应。运动的*基本的评估是监测在家笼环境中的活动。虽然活动可以人为地由训练有素的观察员监测，它也可以由放置在笼外围的一圈红外照相束来获取（图1）。它的软件用来衡量在水平和垂直方向的运动。可用于监测24小时期间是否有任何昼夜节律的改变。相同的设置还可以监视在一个新的环境中的活动，是探索或焦虑的行为衡量尺度。测试小鼠和大鼠测试的**区别是自动监测照相束的间距不同。

ü 旋转杆 Rotarod

加速旋转杆是用来衡量协调和平衡能力的。这个测试主要用于小鼠，它需要一个特殊的仪器使转速能够在4和50转之间（图2）。在*初的试验中，需训练小鼠能在固定杆上保持平衡，然后保持在以4转速旋转的杆上至少60秒。一旦这种能力水平已经达到了，杆被设置为在5分钟内从4转到48转加速旋转。记录小鼠掉落时所过的时间和当时的转速。运动学习也可以在随后的加速试验中通过检查表现的提升而得到评估。旋转杆测试常被用来筛选新药可能的副作用在动物早期发育过程中对动作协调性的影响。其他对于运动协调能力缺乏的测试包括走平衡木和足迹分析。大鼠和小鼠 - 行为表现型研究的动物模型

ü 嗅觉

基础感觉功能的研究应确保变异的小鼠可以正常的看、听和闻。下面描述的许多测试依赖于完整的视觉（Morris水迷宫，条件性位置偏爱，情境恐惧条件反射）或听觉系统（惊吓，暗示恐惧调节）。在这些测试中出现的异常或意外结果可能是指示有感觉缺陷，应作进一步调查。小鼠和大鼠都是嗅觉高度灵敏的动物，可将一些需靠视觉提示完成的测试转变为嗅觉提示。基本嗅觉功能可以通过测量小鼠在侦查蘸有熟悉气味的棉签相对于新鲜气味所用时间的不同很容易地检测出来。

ü 痛觉

痛觉（疼痛）研究与感觉功能密切相关，而且它对于研究人类慢性疼痛和研发止痛药具有重要意义。很多测试可以评估啮齿类动物的痛觉。其中*常见的涉及到对热刺激的反应。一个标准的热痛觉测试包括把动物放置在一个温热的表面上（小鼠55C或大鼠52.5C）并测量时间（一般为10-30秒），直到动物舔身体，起身，摇它的爪子，或企图跳下热疼痛测试仪。类似的试验还包括使尾部接触高温表面，将其浸在热水中或使用发光热源，以用来评估逃避时间。研究人员在研究疼痛反应时，应考虑到为实验动物制造痛感所涉及的伦理问题。上述试验均为使受伤风险降至*低而设计。

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Morris水迷宫实验系统的链接：http://www.softmaze.com/s02/product/2011/05/17/11313441.html

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