实用神经变性疾病生物学实验方法与技术
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第三节 小鼠平衡功能实验

转棒实验(rotarod test)用于测定肌肉力量、平衡协调能力和运动学习能力,是神经科学研究中常用的一种测试方法。具有感觉运动协调良好的实验动物能很好地完成这项实验。根据实验设计的不同,可运用转棒式疲劳仪(图2-4、图2-5)在神经系统变性疾病进行疲劳实验、中枢神经系统抑制实验以及用于筛选新药可能的副作用以及动物发育过程中对动作协调性的影响。

图2-4 转棒式疲劳仪全景图

现在常用5个跑道,可以同时测5只小鼠 

图2-5 转棒式疲劳仪局部图

转棒常有许多齿的圆棒,以增加摩擦力使小鼠抓住

该测试主要用于小鼠,它需要一个特殊的仪器使转速在不同速度之间。初始试验中,需训练小鼠能在固定杆上保持平衡,然后保持在低速旋转的杆上至少60s。一旦这种能力水平达到,杆被设置为在5min内加速旋转。记录小鼠掉落时经历的时间和当时的转速。运动学习也可以在随后的加速试验中进行评估。主要评定指标是某一转速下小鼠的在棒时间。

1.实验对象

C57BL/6小鼠。

2.实验设备

转棒式疲劳仪(购自济南益延科技发展有限公司,型号YLS-4C)。

3.实验步骤

(1)测试时间:每天9:00~17:00。可以选择每天9:00~17:00的某一固定时间进行测试。如果条件允许,最好选择傍晚开始,因为这更符合小鼠的作息规律,有利于实验进行。

(2)测试环境:选择安静、固定的环境,周围光线不可过强,可以只打开转棒式疲劳仪较远处的灯光,并且疲劳仪四周用纸等物体适当遮光。

(3)筛选:筛选时捏住小鼠尾尖,使其在转棒上爬行,转速调到10转/分,爬行一段时间后逐渐放松鼠尾,使其不再依靠鼠尾平衡身体时可完全放手,挑选时对于跳跃和团身抱轴的鼠弃之不用。

(4)训练:正式测试前,将仪器转速调整为10转/分,设定30min,假设小鼠在设定时间之前落地,则机器会报警提示,连续2天照此训练小鼠。

(5)测试:将转棒式疲劳仪的转速调整为5转/分,在转棒仪转动时将小鼠轻轻放上,最好是以与水平面45°角放上,小鼠朝向与棒的转动方向相反,以使小鼠抓住棒向上爬。同一组内或两组之间,两个相反方向的小鼠数目最好均衡,以排除此因素带来的影响;开启仪器最初15s内,使转速由5转/分升到45转/分,然后将速度降下来,固定在5转/分。

(6)评定指标:小鼠落地时仪器会自动记录其在棒时间,每只小鼠的在棒时间即为其评定指标。

转棒式疲劳仪检测的小鼠下落的潜伏期,见图2-6。

图2-6  转棒式疲劳仪检测的小鼠下落的潜伏期

4.注意事项

(1)进行转棒实验的小鼠比较容易激惹,会有受试小鼠从转棒上跳下来的现象。因此,进行测定时要仔细观察排除该现象。

(2)由于小鼠的应激反应,测试时小鼠往往会有小便或大便,因此,每测试完毕一只小鼠,要将转棒用纱布蘸水将其清理干净,以免下一只小鼠受气味影响而不配合操作;所有小鼠都落地以后,点击“停止”并清洗每一根转棒。

(3)先试验雄鼠再试验雌鼠。

(宋 悦 潘晓东)