


使用动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT),结合测试参数的标准化和常见做法,在高架十字迷宫中研究焦虑样行为变得更加可靠。“高架十字迷宫”拥有的两个开放臂和两个封闭臂,让研究人员可以快速、高效、可重复地研究与焦虑相关的多种行为,进一步的标准化可以改善这些研究。
自动跟踪软件,诺达思的动物运动轨迹跟踪系统,在消除偏差和标准化评分方法方面迈出了一大步:通过提供持续、稳定且可重复的数据分析,细致对动物进入开放壁时间、次数,以及在开放臂的运动距离等指标进行统计,保证动物焦虑样指标的一致性。不同地点的研究人员可以使用共享的设置和软件设置来准确比较结果,减少实验室之间的差异。不过,要实现这一“通用模板”,还需要考虑一些因素。
漫反射照明的重要性
为了使追踪设置标准化,各实验室的照明应尽可能相同,最好是漫射光。然而,啮齿动物会根据光照强度(以勒克斯为单位)表现出特定的焦虑表型。在光照很弱或完全没有光照的情况下(0 – 1 勒克斯),啮齿动物在张开双臂时所花费的时间明显高于从 2 勒克斯左右开始的全照或无照阈值[1]。
视频捕捉也得益于昏暗的照明或完全黑暗的环境,因为红外背光在这些低照明条件下可提供极高的能见度和大小鼠与环境的对比度。因此,照明可被视为高架十字迷宫中的一种工具,因为它可以根据不同品系和物种对光诱发焦虑的敏感性进行调整。
要不要在完全黑暗的环境中进行测试?
活跃期测试还是休息期测试一直是研究人员争论的焦点。大鼠和小鼠是夜行性动物,这意味着它们在黑暗阶段最活跃,而在光明阶段休息。
按照正常的昼夜周期,受测动物在傍晚最活跃,其次是下午,再次是上午。采用相反的昼夜周期,动物在上午的活动量会更大。
不过,颠倒周期需要在红光条件下工作,这对一些研究人员来说是个麻烦。务实的方法似乎最合适:平衡白天的测试顺序,避免在休息阶段开始时进行,因为休息阶段会导致动物昏昏沉沉,活动很少。
在大多数行为测试之前,习惯性测试是一种常见的做法,适应时间通常在30分钟到1小时之间。高架十字迷宫也不例外,而且由于其主要结果参数是焦虑行为,因此应格外注意。
由于大鼠和小鼠是社会性动物,因此通常对他们实行群居喂养。然而,将动物单独放入试验装置中可能会产生试验顺序效应,因为突然将笼中同伴排除在外的应激反应会极大地影响焦虑样行为。这种情况可以通过随机化测试顺序来避免,或者在测试前进行短暂的社会隔离(± 10 分钟)来实现习惯化。
此外,群居大鼠和小鼠会建立社会等级制度,这反过来也会影响焦虑样行为。因此,对这些等级进行量化非常重要,最好是在完成其他行为测试后进行。
每次测试后,通常用30-70%的乙醇溶液清洗测试场。也可以用水或醋酸溶液清洗,清洗后完全干燥。清洁测试场地的关键是确保所有动物的起始环境相同。
避免在清洗笼子、称重或更换食物的日子进行行为测试,因为这通常会增加动物的压力和活动,影响高架迷宫的结果。如果无法避免在测试当天进行干预或处理,也可以让每组/每只动物暴露在相同的环境中,这样可以使结果标准化。
高架十字迷宫实验常被用作研究焦虑情绪的工具。尽管操作流程看似简单,但实验环境中许多细节因素都可能对结果产生潜在影响。因此,在撰写实验方法时,研究人员应尽可能详细地描述实验条件,无论这些条件是常规设置还是特殊安排。这不仅有助于提高实验的可重复性,也能为其他研究者提供有价值的参考,帮助他们识别变异来源,吸取经验,从而优化后续实验设计。
[1]A. M. B. Garcia, F. P. Cardenas, and S. Morato, “Effect of different illumination levels on rat behavior in the elevated plus-maze.,” Physiol. Behav., vol. 85, no. 3, pp. 265–270, Jun. 2005.