- +1
腦聲常談:淺析腦外傷動物模型的認知障礙評價方法
腦外傷動物模型上針對認知障礙的行為學評價方法,主要包括的動物模型有自由落體撞擊傷(Feeney's weight-dropping)模型、液壓沖擊傷(fluid percussion injury, FPI)模型、控制性皮層損傷(controlled cortical impact, CCI)模型、閉合性腦損傷(closed head injury, CHI)模型、旋轉加速損傷模型等。Morris 水迷宮(Morris Water Maze, MWM)是用于評價海馬病變大鼠的空間記憶能力的行為學方法。MWM可以用來檢測記憶和學習能力、空間參考記憶和空間工作記憶。目前MWM是國內外學者廣泛應用于多種模型的認知能力評價方法,同時它也是評價腦外傷模型認知障礙應用最多的行為學方法。

Morris水迷宮,型號:XR-XM101
MWM由圓形水池、自動攝像機及電腦分析系統組成。圓形水池被等分為4個象限,以水池邊緣相等分布的4個點作為入水點,站臺位于某一象限內。測試前將水注入池中,水面高出站臺表面,使大鼠或小鼠不能見到站臺。加入某種不影響實驗的物質以使水變得不透明并將水面的顏色和動物顏色區別開。水溫控制恒定。實驗在隔音、較暗的房間內進行,各種實驗條件保持不變。目前有多種模型使用該方法測試認知能力,并應用于藥物研究中。考慮到腦外傷模型會造成運動障礙,因此為了排除運動障礙對MWM中表現的影響,有學者在進行水迷宮測試之前使用神經功能損傷評分(neurological severity scale, NSS)等對其運動功能進行評定。
目前經典的MWM檢測方法主要包括定向航行實驗、空間探索實驗(撤臺實驗)和露臺實驗。
定向航行實驗:
平臺固定在水面下,動物在不同象限入水,用60 s或120 s探索平臺。每天訓練2~5次,每天在同一時間進行訓練,一般連續訓練2~5 d或更長時間。訓練的主要目的是為了使動物能夠憑空間記憶準確定位平臺的位置。該實驗記錄動物到達平臺的時間,即逃避潛伏期,用于評價動物的空間學習記憶能力。
空間探索實驗:
一般在定向航行實驗結束后24 h進行,也有學者在每天進行完定向航行實驗之后進行一次空間探索實驗。實驗時將平臺撤去,一般選擇平臺所在位置的對側象限為動物入水點。動物入水后,限時60~120 s,實時監控記錄動物游泳軌跡。記錄限定時間內動物進入目標區域(原平臺所在位置)的次數和累計時間,以及動物進入目標象限的時間等指標,用于評價動物的空間工作記憶。
露臺實驗:
一般在水迷宮測試之前或測試的最后進行。平臺露出水面,動物入水,記錄其找到平臺的時間、游泳速度等。該指標一般用來檢測動物是否存在影響水迷宮中表現的運動障礙,進而排除模型動物因運動障礙對測試結果造成的影響。除了前述經典實驗方法外,有些學者對方法進行了適當的改良,包括測試時間、檢測指標等。經典的水迷宮測試要用將近1周時間,有些學者為了縮短測試周期而進行改良。改良后的測試方法只需要1 d就可以完成訓練和測試。選擇不同的入水點,多次入水訓練60 s,每次訓練間有一定的間隔時間。之后可以分別進行露臺實驗和空間探索實驗。該方法1 d內完成,主要測試動物的短時記憶。測試1 d后有學者在第2天進行反轉探索實驗,即第2天訓練方式同第1天類似,但平臺的位置移動到原來位置的對側象限。記錄動物的逃避潛伏期、探索方式(包括直線式、趨向式)等,評價動物的認知能力。
平臺的位置在訓練過程中除了保持不動之外,還可以在每次訓練時變更其在象限中的位置。經典的方法中,平臺固定對于動物來說記憶起來相對簡單,而且在空間探索實驗時動物的探索容易受到干擾。通過移動平臺等方式對其進行改良,能更準確地測定空間探索能力,不僅測試參考記憶能力,還測試轉換探索策略的能力。該方法在每次航行訓練中,平臺的位置在目標象限內隨機變換,包括中心和水池邊緣的中間點、水池邊緣附近、靠近中心附近、目標象限邊緣等。這樣在最后一次空間探索時,動物就會在目標象限內尋找平臺,避免動物在找不到平臺時放棄的情況發生。
測試時,每天進行4次訓練,連續5 d,選擇不同入水點,平臺位于目標象限不同位置。記錄動物在目標象限的時間和找到平臺的潛伏期作為評價指標。除了改良測試方法外,有些研究者通過改良記錄數據或統計數據的方法來達到自己的研究目的。例如在進行定向航行實驗時,連續7 d每天訓練2次,間隔5 min。其中第1次訓練結果反映動物對前一天訓練結果的記憶,即長時程記憶;而第2次訓練結果反映的是動物對5 min前訓練結果的記憶,即短時程記憶。通過分析不同指標的變化,達到測試動物不同類型記憶能力的目的。
另外也有學者在進行空間探索實驗時,記錄一定時間內動物在不同區域內的時間。之后用在不同區域的時間乘以相應區域的權重(離平臺越近,權重越大),計算出分值用來評定記憶能力。
找實驗方法,上腦聲常談。
本文為澎湃號作者或機構在澎湃新聞上傳并發布,僅代表該作者或機構觀點,不代表澎湃新聞的觀點或立場,澎湃新聞僅提供信息發布平臺。申請澎湃號請用電腦訪問http://renzheng.thepaper.cn。





- 報料熱線: 021-962866
- 報料郵箱: news@thepaper.cn
互聯網新聞信息服務許可證:31120170006
增值電信業務經營許可證:滬B2-2017116
? 2014-2025 上海東方報業有限公司