該方法是研究睡眠功能及其對認(rèn)知、情緒和神經(jīng)健康影響的經(jīng)典實驗技術(shù)，主要通過改良多平臺法（Modified Multiple Platform Method, MMPM）實現(xiàn)，利用動物對落水的本能恐懼來中斷睡眠。MMPM是一種可靠、低應(yīng)激的睡眠剝奪建模方法，通過周期性落水機制干擾動物睡眠，廣泛用于睡眠障礙、情緒與認(rèn)知功能研究。

實驗原理

當(dāng)嚙齒動物（小鼠或大鼠）進入慢波睡眠（SWS）或快速眼動睡眠（REM）時，肌肉張力下降，站立不穩(wěn)，會從平臺滑入水中而被迫覺醒。通過反復(fù)打斷睡眠過程，實現(xiàn)持續(xù)的睡眠剝奪，尤其可有效抑制REM睡眠（又稱“矛盾睡眠”）。

雄性C57BL/6J小鼠（8周齡以上）飼養(yǎng)于12小時光照周期（上午7點開燈），自由攝取標(biāo)準(zhǔn)鼠糧和自來水。

矛盾睡眠剝奪（PSD）建模（小鼠）

采用改良多平臺法對小鼠進行24小時睡眠剝奪，從上午9點開始。該方法已被證實可有效消除矛盾睡眠（PSD，即REM睡眠）并減少慢波睡眠（SWS）。

具體操作：

將小鼠從原有飼養(yǎng)籠（27.3 × 16.8 × 12.7 cm）轉(zhuǎn)移至較大的聚碳酸酯籠（43.2 × 21.6 × 21.0 cm）；

籠內(nèi)設(shè)置多個直徑和高度均為2.54 cm的圓形PVC平臺，平臺間距足夠大，防止小鼠在平臺上躺臥或連續(xù)睡眠；

加入自來水至水面與平臺頂端齊平；

每籠放置3–4只同窩小鼠，以減少社交隔離帶來的應(yīng)激影響。

對照組設(shè)置：

處理對照組：上午9點短暫抓取小鼠后立即放回原籠；

環(huán)境對照組：小鼠置于相同MMP裝置中24小時，但不加水，以排除裝置本身和轉(zhuǎn)移操作的影響；

Fig1 大鼠MMPM示意圖

實驗準(zhǔn)備（以大鼠為例）：

多平臺箱構(gòu)建

制作一個無蓋不透明塑料水箱（110×60×40 cm3）；

在底部固定15個圓形平臺（高5-8cm，直徑6.5 cm），呈3行5列排列，行間距約13 cm，列間距約10 cm；

在箱體側(cè)面設(shè)置排水口并安裝水龍頭；

配置鐵絲網(wǎng)蓋，并懸掛飼料盒。

動物分組與飼養(yǎng)：

使用8周齡、體重約200–210 g的雄性Wistar大鼠；

用記號筆標(biāo)記尾根編號，稱重后剔除過輕或過重個體，隨機分為模型組和對照組；

將大鼠放入清潔籠具中，適應(yīng)實驗室環(huán)境至少3天，自由飲水進食。

MMPM建模流程（大鼠睡眠剝奪模型）：

1. 建模時間：每日18:00至次日8:00，持續(xù)14小時，連續(xù)21天。

2. 裝置準(zhǔn)備：

使用定制塑料水箱（110×60×40 cm3），底部固定15個圓形平臺（直徑6.5 cm，高8 cm），呈3行5列排列，間距合理，確保大鼠可站立但無法躺臥休息。

向箱內(nèi)注入約7 cm深的溫水（25±3 °C），水面距平臺頂端約1 cm。

安裝鐵絲網(wǎng)蓋，懸掛飼料盒和水瓶，確保大鼠在平臺上可獲取食物和飲水。

3. 動物分組：

模型組：將大鼠放入水箱平臺，通過落水驚醒實現(xiàn)睡眠剝奪；

對照組：同籠大鼠置于普通飼養(yǎng)籠中，正常作息，自由飲食。

4. 建模操作：

將模型組大鼠輕柔投入水中（非直接放于平臺），激發(fā)其對水的恐懼，促使其主動爬上平臺；大鼠在REM睡眠期因肌肉松弛會滑落水中而立即驚醒，從而實現(xiàn)選擇性睡眠中斷；

實驗期間全程監(jiān)控，防止大鼠長時間溺水；若某只大鼠落水超過1小時未爬回，立即取出并剔除；每日8:00結(jié)束實驗，取出模型組大鼠，用吹風(fēng)機吹干毛發(fā)，檢查編號并補標(biāo)，送回原籠休息，自由飲食。

5. 清潔與維護：

排空污水，徹底沖洗水箱每個角落；

用75%乙醇噴灑消毒，紫外燈照射30分鐘以上，保持環(huán)境清潔。

優(yōu)勢特點

相比單平臺法，多平臺設(shè)計允許多只大鼠同箱共處，維持社交互動，顯著降低應(yīng)激；有效誘導(dǎo)REM睡眠剝奪，適用于研究睡眠剝奪對神經(jīng)行為及認(rèn)知功能的影響。

改良多平臺法是一種可靠、低應(yīng)激的睡眠剝奪建模方法，通過周期性落水機制干擾大鼠睡眠，廣泛用于睡眠障礙、情緒與認(rèn)知功能研究。

模型評估

所有測試在行為學(xué)實驗室進行，避免噪音和強光干擾。優(yōu)先進行曠場實驗（OFT），因其對后續(xù)行為影響最小。

曠場實驗（OFT）

1. 檢查攝像機是否覆蓋開闊場箱全區(qū)域并與工作站連接，調(diào)節(jié)光照消除陰影；

2. 將大鼠連籠帶入行為室，適應(yīng)至少1小時；

3. 用75%乙醇清潔場地，去除殘留氣味和糞便；

4. 抓起大鼠背部皮膚，輕放于箱中央，迅速撤離手臂；

5. 輸入編號開始錄像，記錄5分鐘內(nèi)直立（rearing）和攀爬等垂直活動次數(shù)；

6. 結(jié)束后取出大鼠送回籠中，重復(fù)以上步驟完成全部動物測試。

高架十字迷宮（EPM）

1. 同OFT進行設(shè)備檢查與動物適應(yīng)；

2. 抓起大鼠背部皮膚，輕放于開臂與閉臂交界處，使其面向左側(cè)開臂，迅速撤離；

3. 開始錄像并記錄進入各臂次數(shù)；若大鼠掉落，立即撿回并記錄情況；

4. 5分鐘后結(jié)束測試，取出大鼠送回籠中；

5. 清理排泄物，75%乙醇擦拭迷宮去味；

6. 重復(fù)操作直至全部完成。