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腦聲常談:嚙齒動物轉角實驗(Corner Turn Test)
腦出血會引起感覺運動功能的損傷,導致不對稱感覺運動缺陷持續時間延長。轉角實驗是通過測試多巴胺能系統的損傷來測量感覺運動障礙的,目前已被廣泛用于對感覺運動損傷的長期評估。裝置由兩堵墻組成,兩個壁在三角形尖端的頂點處形成30°角和5mm的間隙,將設備的開口邊緣靠近桌子的邊緣,讓嚙齒動物前進到角落,對角落全面飼養和垂直探索,一旦動物進入角落,就會記錄轉彎到身體受損或未受損的一側的嘗試。動物從板間進入角落時,接觸到壁后,就會轉身到身體受損或未受損的一側。當嚙齒動物轉動重量時,沿著墻壁放置一個或兩個前爪,轉向一側。轉一整圈表示身體位置與起點成180度;重復測試10至15次,并記錄右轉或左轉的次數,兩次試驗之間留出30秒的時間,以免動物產生對角落的厭惡。
大鼠轉角實驗:
轉角實驗可評價腦缺血損傷后的綜合感覺運動功能和大鼠肢體協調功能。通過觸須的刺激(感覺功能)和后腿站起(運動功能)可反應腦缺血動物的感覺運動損傷。將大鼠放入一個兩塊板所形成的30°夾角內,使其轉身,利用轉角實驗評價各組大鼠術后3天、給藥7天、給藥14天神經功能恢復情況。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,在夾角處轉向,觀察并記錄大鼠向左側轉身的次數。每只大鼠重復放置10次,每次間隔至少30s,記錄大鼠右轉的比率。左側轉身次數百分率反應損傷情況。mNSS神經功能評分用于評價大鼠的運動、感覺、平衡和反射功能。評分范圍為0-18分,分值越高,其神經損害越嚴重。
小鼠轉角實驗:
轉角測試用于評估感覺運動不對稱性。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,兩側的觸須會首先碰到木板,此時小鼠會向前或向上移動,導致小鼠向后向前上方,然后轉向180度面向開口端,最后會從左側或右側轉出。只有當其順著夾角后腿完全站起,然后向某側轉身時,才可記錄為一次測試。每只小鼠測試10次,計算向非損傷側(右側)轉出的次數。轉角實驗裝置及操作簡單,特別是當紋狀體發生損傷時,可準確迅速反應出感覺功能障礙。完整的小鼠將隨機向右或向左轉動,而tMCAO后的小鼠將優先向同側方向轉動。進行基線數據是為了減少變異性并確定任何優先方。測試重復10次,每次測試之間至少間隔30秒,并計算右轉次數。僅包括涉及直立運動的轉身運動。只有其背側完全沿壁的轉身才能計數腹部蜷縮或水平轉身需除外。小鼠每次轉身后不立刻將其抓起,因此對于它們具有先天優勢的轉身反應不會產生厭惡心理。LI(laterality index)=右轉次數一左轉次數/10。

Fig1 神經評分和轉角實驗得分
特點:
測量不對稱感覺運動障礙;
通過多巴胺能系統的損傷進行測試;
轉向偏好與紋狀體損傷程度高度相關;
對接近30度角時轉彎偏好(向右或向左)進行量化;
沒有重復測試后學習的缺點;
它不需要預訓練,不需要對探索行為進行外部強化,因為嚙齒類動物天生好奇,可以在自然環境中進行評估。此外,訓練不會影響表現,這使得可以對同一動物進行重復測試,為帕金森病等慢性疾病模型的物質測試提供優勢。
此實驗簡單易行,應用廣泛,但有研究認為轉角試驗對感覺功能恢復程度的檢測不敏感,可能是因為這項試驗是對感覺和運動功能的綜合評價,需要兩種功能都較好的恢復后才能檢測出來,而且不能準確反映單側肢體的運動功能變化。
參數統計:
CT分數?=?[(R)/(R+L)]×100 R:右轉;L:左轉
大鼠和小鼠在受傷后24小時內通常表現出良好的轉彎缺陷,轉彎不對稱性尚未完全恢復,并且這種情況持續長達4周;每只小鼠測試10次,計算得分:向健側轉身次數/總轉身次數×100%。
正常小鼠由于來自雙側的刺激信號強度相等,故向右側或左側轉身的次數基本相等。缺血性腦損傷小鼠由于偏癱的影響,向健側轉身的次數明顯增多。
注意事項:
理想的實驗環境建議保持昏暗的燈光(盡量減少測試過程中的光和聲音的干擾);一天中的最佳時間是在明暗周期的黑暗部分的最初幾個小時內;將設備的開口放在桌子邊緣,以防止在試驗期間發生動物逃逸;在設備遠端中央抓住動物,直到動物試圖掙開,這可以使動物快速地前進到角落;實驗人員在設備開口端站立,以免引起轉向偏倚。
除此之外,還可結合其他行為學范式對動物感覺運動功能進行評估。
1)前肢放置實驗:
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的前肢放在桌面上。將實驗動物放于裝置的中間,并使其前進到角落。
(b)動物前進到夾角深處,接觸到裝置壁后會向前向上后腿站起,來實現向左或向右轉身。
(c)實驗動物轉身面向夾角外側。
(d)實驗動物后腿完全站起,然后轉身,才被視作一次轉角實驗。
(e)在兩次試驗之間間隔30S,以免實驗動物對角落產生厭惡。這種運動在ICH大鼠的出血對側受損。每只大鼠的前肢測試10次,記錄前肢正確放置的百分比。
2)Bederson評分:
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向壓力,直到前肢滑動幾英寸。根據Bederson對大鼠的神經體征評分。0分:無神經缺陷;1分:左前肢屈曲無其他異常;2分:以上跡象+無旋轉運動,但對來自右側的推力的阻力降低;3分:對右推力的阻力同時減弱,同時向左旋轉轉移。分數越高,腦損傷越嚴重。
3)Longa評分:
0分:無神經功能缺陷;1分:癱瘓側前爪不能完全伸展;2分:行走時向癱瘓側轉圈;3分:行走時向癱瘓側傾倒;4分:不能自動行走,存在意識喪失現象。
找實驗方法,上腦聲常談。
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