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腦聲常談:嚙齒動(dòng)物轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)(Corner Turn Test)

2024-10-03 16:32
來源:澎湃新聞·澎湃號(hào)·湃客
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腦出血會(huì)引起感覺運(yùn)動(dòng)功能的損傷,導(dǎo)致不對(duì)稱感覺運(yùn)動(dòng)缺陷持續(xù)時(shí)間延長。轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)試多巴胺能系統(tǒng)的損傷來測(cè)量感覺運(yùn)動(dòng)障礙的,目前已被廣泛用于對(duì)感覺運(yùn)動(dòng)損傷的長期評(píng)估。裝置由兩堵墻組成,兩個(gè)壁在三角形尖端的頂點(diǎn)處形成30°角和5mm的間隙,將設(shè)備的開口邊緣靠近桌子的邊緣,讓嚙齒動(dòng)物前進(jìn)到角落,對(duì)角落全面飼養(yǎng)和垂直探索,一旦動(dòng)物進(jìn)入角落,就會(huì)記錄轉(zhuǎn)彎到身體受損或未受損的一側(cè)的嘗試。動(dòng)物從板間進(jìn)入角落時(shí),接觸到壁后,就會(huì)轉(zhuǎn)身到身體受損或未受損的一側(cè)。當(dāng)嚙齒動(dòng)物轉(zhuǎn)動(dòng)重量時(shí),沿著墻壁放置一個(gè)或兩個(gè)前爪,轉(zhuǎn)向一側(cè)。轉(zhuǎn)一整圈表示身體位置與起點(diǎn)成180度;重復(fù)測(cè)試10至15次,并記錄右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)的次數(shù),兩次試驗(yàn)之間留出30秒的時(shí)間,以免動(dòng)物產(chǎn)生對(duì)角落的厭惡。

大鼠轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn):

轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)可評(píng)價(jià)腦缺血損傷后的綜合感覺運(yùn)動(dòng)功能和大鼠肢體協(xié)調(diào)功能。通過觸須的刺激(感覺功能)和后腿站起(運(yùn)動(dòng)功能)可反應(yīng)腦缺血?jiǎng)游锏母杏X運(yùn)動(dòng)損傷。將大鼠放入一個(gè)兩塊板所形成的30°夾角內(nèi),使其轉(zhuǎn)身,利用轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)各組大鼠術(shù)后3天、給藥7天、給藥14天神經(jīng)功能恢復(fù)情況。兩塊木板呈30°夾角放置,大鼠置于兩木板之間,頭向夾角方向,大鼠向前行走,在夾角處轉(zhuǎn)向,觀察并記錄大鼠向左側(cè)轉(zhuǎn)身的次數(shù)。每只大鼠重復(fù)放置10次,每次間隔至少30s,記錄大鼠右轉(zhuǎn)的比率。左側(cè)轉(zhuǎn)身次數(shù)百分率反應(yīng)損傷情況。mNSS神經(jīng)功能評(píng)分用于評(píng)價(jià)大鼠的運(yùn)動(dòng)、感覺、平衡和反射功能。評(píng)分范圍為0-18分,分值越高,其神經(jīng)損害越嚴(yán)重。

小鼠轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn):

轉(zhuǎn)角測(cè)試用于評(píng)估感覺運(yùn)動(dòng)不對(duì)稱性。將小鼠面向角放置,角由兩塊以30度角緊密放置的板組成。具體操作為在兩塊30cmx20cmx1cm成30°。夾角的自制木板之間面朝夾角放置小鼠,在小鼠走近夾角時(shí),兩側(cè)的觸須會(huì)首先碰到木板,此時(shí)小鼠會(huì)向前或向上移動(dòng),導(dǎo)致小鼠向后向前上方,然后轉(zhuǎn)向180度面向開口端,最后會(huì)從左側(cè)或右側(cè)轉(zhuǎn)出。只有當(dāng)其順著夾角后腿完全站起,然后向某側(cè)轉(zhuǎn)身時(shí),才可記錄為一次測(cè)試。每只小鼠測(cè)試10次,計(jì)算向非損傷側(cè)(右側(cè))轉(zhuǎn)出的次數(shù)。轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)裝置及操作簡(jiǎn)單,特別是當(dāng)紋狀體發(fā)生損傷時(shí),可準(zhǔn)確迅速反應(yīng)出感覺功能障礙。完整的小鼠將隨機(jī)向右或向左轉(zhuǎn)動(dòng),而tMCAO后的小鼠將優(yōu)先向同側(cè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)行基線數(shù)據(jù)是為了減少變異性并確定任何優(yōu)先方。測(cè)試重復(fù)10次,每次測(cè)試之間至少間隔30秒,并計(jì)算右轉(zhuǎn)次數(shù)。僅包括涉及直立運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)身運(yùn)動(dòng)。只有其背側(cè)完全沿壁的轉(zhuǎn)身才能計(jì)數(shù)腹部蜷縮或水平轉(zhuǎn)身需除外。小鼠每次轉(zhuǎn)身后不立刻將其抓起,因此對(duì)于它們具有先天優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)身反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生厭惡心理。LI(laterality index)=右轉(zhuǎn)次數(shù)一左轉(zhuǎn)次數(shù)/10。

Fig1 神經(jīng)評(píng)分和轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)得分

特點(diǎn):

測(cè)量不對(duì)稱感覺運(yùn)動(dòng)障礙;

通過多巴胺能系統(tǒng)的損傷進(jìn)行測(cè)試;

轉(zhuǎn)向偏好與紋狀體損傷程度高度相關(guān);

對(duì)接近30度角時(shí)轉(zhuǎn)彎偏好(向右或向左)進(jìn)行量化;

沒有重復(fù)測(cè)試后學(xué)習(xí)的缺點(diǎn);

它不需要預(yù)訓(xùn)練,不需要對(duì)探索行為進(jìn)行外部強(qiáng)化,因?yàn)閲X類動(dòng)物天生好奇,可以在自然環(huán)境中進(jìn)行評(píng)估。此外,訓(xùn)練不會(huì)影響表現(xiàn),這使得可以對(duì)同一動(dòng)物進(jìn)行重復(fù)測(cè)試,為帕金森病等慢性疾病模型的物質(zhì)測(cè)試提供優(yōu)勢(shì)。

此實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行,應(yīng)用廣泛,但有研究認(rèn)為轉(zhuǎn)角試驗(yàn)對(duì)感覺功能恢復(fù)程度的檢測(cè)不敏感,可能是因?yàn)檫@項(xiàng)試驗(yàn)是對(duì)感覺和運(yùn)動(dòng)功能的綜合評(píng)價(jià),需要兩種功能都較好的恢復(fù)后才能檢測(cè)出來,而且不能準(zhǔn)確反映單側(cè)肢體的運(yùn)動(dòng)功能變化。

參數(shù)統(tǒng)計(jì):

CT分?jǐn)?shù)?=?[(R)/(R+L)]×100 R:右轉(zhuǎn);L:左轉(zhuǎn)

大鼠和小鼠在受傷后24小時(shí)內(nèi)通常表現(xiàn)出良好的轉(zhuǎn)彎缺陷,轉(zhuǎn)彎不對(duì)稱性尚未完全恢復(fù),并且這種情況持續(xù)長達(dá)4周;每只小鼠測(cè)試10次,計(jì)算得分:向健側(cè)轉(zhuǎn)身次數(shù)/總轉(zhuǎn)身次數(shù)×100%。

正常小鼠由于來自雙側(cè)的刺激信號(hào)強(qiáng)度相等,故向右側(cè)或左側(cè)轉(zhuǎn)身的次數(shù)基本相等。缺血性腦損傷小鼠由于偏癱的影響,向健側(cè)轉(zhuǎn)身的次數(shù)明顯增多。

注意事項(xiàng):

理想的實(shí)驗(yàn)環(huán)境建議保持昏暗的燈光(盡量減少測(cè)試過程中的光和聲音的干擾);一天中的最佳時(shí)間是在明暗周期的黑暗部分的最初幾個(gè)小時(shí)內(nèi);將設(shè)備的開口放在桌子邊緣,以防止在試驗(yàn)期間發(fā)生動(dòng)物逃逸;在設(shè)備遠(yuǎn)端中央抓住動(dòng)物,直到動(dòng)物試圖掙開,這可以使動(dòng)物快速地前進(jìn)到角落;實(shí)驗(yàn)人員在設(shè)備開口端站立,以免引起轉(zhuǎn)向偏倚。

除此之外,還可結(jié)合其他行為學(xué)范式對(duì)動(dòng)物感覺運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)估。

1)前肢放置實(shí)驗(yàn):

握住大鼠軀干,使其前肢自由懸垂,上下輕輕搖晃大鼠,放松肌肉。然后,用桌沿擦拭大鼠的胡須,健康的大鼠迅速將同側(cè)的前肢放在桌面上。將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放于裝置的中間,并使其前進(jìn)到角落。

(b)動(dòng)物前進(jìn)到夾角深處,接觸到裝置壁后會(huì)向前向上后腿站起,來實(shí)現(xiàn)向左或向右轉(zhuǎn)身。

(c)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物轉(zhuǎn)身面向夾角外側(cè)。

(d)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物后腿完全站起,然后轉(zhuǎn)身,才被視作一次轉(zhuǎn)角實(shí)驗(yàn)。

(e)在兩次試驗(yàn)之間間隔30S,以免實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)角落產(chǎn)生厭惡。這種運(yùn)動(dòng)在ICH大鼠的出血對(duì)側(cè)受損。每只大鼠的前肢測(cè)試10次,記錄前肢正確放置的百分比。

2)Bederson評(píng)分:

輕握大鼠尾,懸吊離地1米,觀察前肢屈曲情況。然后將老鼠放在一張可以用爪子牢牢抓住的柔軟塑料涂層紙上。用手握住尾巴,在大鼠肩后施加溫和的側(cè)向壓力,直到前肢滑動(dòng)幾英寸。根據(jù)Bederson對(duì)大鼠的神經(jīng)體征評(píng)分。0分:無神經(jīng)缺陷;1分:左前肢屈曲無其他異常;2分:以上跡象+無旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),但對(duì)來自右側(cè)的推力的阻力降低;3分:對(duì)右推力的阻力同時(shí)減弱,同時(shí)向左旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移。分?jǐn)?shù)越高,腦損傷越嚴(yán)重。

3)Longa評(píng)分:

0分:無神經(jīng)功能缺陷;1分:癱瘓側(cè)前爪不能完全伸展;2分:行走時(shí)向癱瘓側(cè)轉(zhuǎn)圈;3分:行走時(shí)向癱瘓側(cè)傾倒;4分:不能自動(dòng)行走,存在意識(shí)喪失現(xiàn)象。

找實(shí)驗(yàn)方法,上腦聲常談。

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