小鼠晝夜節律紊亂建模與評估是研究生物鐘功能失調及其對健康影響的重要手段。晝夜節律是生物體內部的一個24小時周期性生理過程，它調控了許多生理和行為活動，如睡眠覺醒周期、體溫、激素分泌等。當晝夜節律發生紊亂時，可能會引發一系列健康問題，包括睡眠障礙、代謝紊亂、情緒障礙等。小鼠晝夜節律紊亂建模通常是為了研究生物鐘（晝夜節律）的調控機制、睡眠障礙、以及相關疾病的病理生理過程。

1、光照周期紊亂模型：

最常見的是改變小鼠所處環境中的光照模式，例如使用非自然的光照周期（如長時間光照或者短時間黑暗），或是頻繁地改變光照周期（如每天提前或推遲幾個小時）。通過改變小鼠的光照周期（如長時間的光照或黑暗、不規律的光照周期），模擬人類夜班工作或時差反應引起的晝夜節律紊亂。

在出生當天（出生后（PN）第0天），將帶有母鼠和幼崽的籠子分配到擾亂LD周期轉移到晝夜節律擾亂的房間。每2天將12:12 LD周期提前8小時。幼崽從出生到斷奶（PN021）都暴露在擾亂的LD周期中。對照組也被運送到一個房間，在那里它們暴露在一個穩定的12:12 LD周期中，早上6點開燈。斷奶當天，所有動物都被轉移到主鼠房，規律的12:12 LD周期（早上6點開燈），并與同性別的窩伴一起飼養。食物和水隨意供應，房間溫度和濕度分別維持在21±1°C和50%±10%。為了評估在生命早期期間動物在擾亂的LD周期下所經歷的晝夜節律擾亂程度，成年雄性小鼠被放置在裝有輪子的籠子里，并與母鼠和幼崽并行地暴露在擾亂的LD或規律的LD周期中。

2、藥物誘導模型：

使用能夠影響晝夜節律的藥物，如褪黑激素受體拮抗劑，來擾亂小鼠的生物鐘。

3、 基因敲除模型：

利用基因工程技術敲除或敲入特定的晝夜節律相關基因（如Clock、Bmal1、Per1、Per2等），以研究這些基因在晝夜節律中的作用。修改小鼠的生物鐘基因，以觀察特定基因變異如何影響晝夜節律。

4、飲食調控：

通過定時喂食或者改變食物成分來影響小鼠的晝夜節律，比如夜間提供食物，從而打亂其正常的進食時間。

行為評估：

通過觀察小鼠的活動周期、睡眠模式、進食行為等來評估晝夜節律的變化。測量小鼠的核心體溫、心率、代謝率等生理指標，以評估晝夜節律的變化。進行認知和情緒相關的行為測試，如迷宮測試、社交互動測試等，以評估晝夜節律紊亂對行為的影響。對小鼠進行長期觀察，以評估晝夜節律紊亂對生長發育、生殖能力、衰老過程等的影響。開發小型化、無線化的可穿戴設備來監測小鼠的活動和生理參數。

自主活動實驗：

觀察小鼠的晝夜活動節律，采用自發活動視頻分析系統分析小鼠24h晝夜活動節律的變化。分別于21點、0點、3點和6點記錄小鼠的黑暗活動時間，9點、12點、15點和18點則記錄小鼠的光照活動時間。每個整點觀察6min，其中前3min用于適應性訓練，后3min用于實驗統計。分析小鼠每個整點的光照活動時間、黑暗活動時間及總活動時間。

通過三種不同的任務中，以評估不同的行為。這些任務在不同天數內按以下順序進行：高架十字迷宮（EPM，第1天）、Morris水迷宮（MWM，第48天）、延遲匹配樣本（DMS，第1219天）。選擇這個順序是為了使任務從簡單到復雜，并允許在小鼠適應大量處理之前通過EPM評估焦慮。每個測試之間有23天的休息時間，以最小化前一個任務對后續任務的影響。每項任務的表現都通過安裝攝像頭跟蹤。

曠場實驗箱，型號：XR-XZ301

高架十字迷宮（EPM）:

高架十字迷宮（EPM）用于評估嚙齒動物的類焦慮行為。動物在早上9點開始測試。適用于小鼠的EPM通過頂部燈光和兩側燈光均勻照明。小鼠被放置在迷宮中心，面向開放臂，并給予5分鐘自由探索設備的時間。每只動物之間用70%乙醇清潔迷宮。

記錄了動物在開放臂和封閉臂中花費的時間百分比，以及動物進入開放臂和封閉臂的次數。一個臂的進入被定義為動物的四只爪子完全在臂內。進入開放臂次數較少或在開放臂中花費時間較少的動物被認為是更焦慮的。

高架十字迷宮，型號：XR-XG201，上海欣軟

Morris水迷宮（MWM）:

MWM是研究嚙齒動物海馬依賴性空間記憶的經過驗證的任務。用于此任務的是一個直徑為1.2米的圓形白色玻璃纖維池，內部墻壁上沒有地標。池中充滿了水（19 ± 0.5°C），水深20厘米。一個清晰的12×12厘米的方形平臺被放置在一個象限的中心，距離水面1.5厘米，并在所有訓練日中保持在這個位置。通過添加無毒的白色顏料使水變得不透明，以確保小鼠不能在池中視覺定位平臺。房間的墻壁上放置了幾個遠端線索。任務在光相早期的5天內進行（即，大約從早上9點到中午12點）。前4天是訓練日，每天進行4次試驗。第五天是單次試驗測試日，移除了隱藏的平臺（探測試驗）。在訓練日的每次試驗中，動物被放置在水面向泳池墻壁的每個基本羅盤點（北/東/南/西）隨機順序，對每只動物來說當天的順序是相同的，但每天都會改變。每只動物至少有10分鐘的休息時間。動物有60秒的時間在池中游泳。一旦動物爬上平臺，計時器就會停止，動物被允許在平臺上停留15秒，以視覺上定位自己在房間中的位置。在60秒內未能找到平臺的動物會被輕輕地引導到平臺上，并被允許15秒的時間進行定位。動物被擦干并返回到溫暖的籠子中休息，直到下一次試驗。池中的水被清理掉任何漂浮的顆粒，每只動物之間都要攪拌水。每次試驗都記錄了到達平臺的時間。在第五天（探測試驗），平臺從池中移除，動物被放置在與之前平臺位置相對的一個新的位置的水里。每只動物只進行一次試驗，最多60秒自由游泳。對于這次試驗，記錄了動物到達平臺原位置的初始潛伏期、穿過平臺原位置的次數，以及在每個象限中花費的時間，并進行分析。

Morris水迷宮，型號：XR-XM101

延遲匹配樣本（DMS）：

延遲匹配樣本任務評估嚙齒動物的工作記憶，迷宮由四個對稱的有墻的臂（10×32厘米，深15厘米）組成，排列成“+”形狀，然后放置在MWM池中。一個透明的平臺（7×8厘米）被放置在一個臂的末端，選擇的臂是偽隨機的。池中充滿了水（19.5±0.5°C），水深9厘米。在這個深度下，隱藏的平臺距離水面2厘米。房間中的空間線索在MWM和DMS任務之間被替換和重新排列。動物在連續8天內進行測試，每天進行6次試驗，在光相的前半部分（即，上午9點至中午12點之間）。對于每次試驗，動物被放置在靠近有平臺的臂的臂中。平臺在給定測試日的所有試驗中保持在同一位置，但測試日都移動到一個新的臂中。動物被放置在水中，面對臂的末端墻壁，并被允許在迷宮中導航90秒。一旦動物找到平臺，它就被允許在平臺上停留15秒，以定位到空間線索。如果動物進入了包含平臺的臂并觸摸了平臺而沒有爬上去，試驗就會終止，動物會被輕輕地引導到平臺上開始它的平臺時間。動物被擦干，并在每次試驗之間至少休息5分鐘，待在干燥溫暖的籠子里。迷宮被清理掉任何漂浮的顆粒，每只動物之間都要攪拌水。在隨后的測試日，平臺被移動到一個新的臂。對于DMS任務，記錄了到達平臺的潛伏期和進入沒有平臺的臂的次數（錯誤）。

晝夜節律評估：

這些動物在晝夜節律評估開始時年齡在912天之間。動物被單獨飼養在裝有跑輪的籠子里。一個磁開關檢測輪子的旋轉，動物在12:12 LD中飼養4周，然后在恒定黑暗（DD）中飼養2周。在LD中的活動水平從第17-29天進行評估。

找實驗方法，上腦聲常談。