动物行为学新手入门攻略(9)|悬尾测试实验设备与仪器及实验流程详解

作者:上海欣软  时间:  浏览:152次

一、设备与仪器

悬尾测试是一种用于评估啮齿类动物(主要是小鼠和大鼠)抗抑郁药物效果的经典行为学测试方法。该测试依赖于特定的设备和仪器来确保实验的精确性和可靠性。以下是悬尾测试所需的主要设备和仪器的详细介绍:

  1. 测试盒

    悬尾测试是在一个不透明的塑料盒中进行的,这个盒子可以设计成具有多个隔间的形式,以便同时测试多只动物。每个隔间的尺寸应根据被测试的动物品种进行调整,以确保它们有足够的空间进行自然行为,但又不能大到足以让它们通过跳跃或攀爬来逃避悬挂状态。

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    小鼠悬尾箱,型号XR-XQ202,上海欣软

  2. 悬挂装置

    在悬尾测试中,动物的尾巴被用来悬挂它们。这可以通过将胶带粘在尾巴上,或者使用自动尾钩来实现。胶带的选择至关重要,它必须足够结实以承受动物的重量,但又不能过于黏附,以免在移除时损伤动物的皮肤。自动尾钩则是一种更为自动化的解决方案,可以减少人为操作的误差和动物的不适。

    悬挂装置(如钩子或悬挂杆)的位置和高度也需要仔细调整。它们应该被放置在距离测试盒底部足够高的位置,以确保动物在悬挂时无法触碰到隔间的墙壁或其他物体。Steru等人(1985)建议将胶带粘在距离小鼠尾巴末端20毫米的位置,并将它们挂在钩子上。设备和钩子之间的距离可以根据实际情况进行调整,以确保最佳的测试效果。

  3. 记录设备

    为了准确记录和分析动物的行为,悬尾测试通常需要配备视频录制设备(如摄像机)和计时器。摄像机应该被放置在能够清晰捕捉到动物整个身体的位置,以便后续对行为进行评分和分析。计时器则用于记录每个测试会话的持续时间,通常是6分钟。

    如果条件允许,还可以使用自动化系统或传感器来记录动物的运动。这些系统通常具有更高的精度和客观性,可以自动计算动物在悬挂状态下的活动水平和静止时间。在使用这些系统时,需要确保它们已经被正确归零和优化,以忽略呼吸运动等微小干扰。

  4. 背景材料

    为了获得最佳的对比度,实验者应根据动物的颜色选择适当的背景材料。例如,对于白化动物,可以使用深色盒子来减少反光和干扰;对于其他颜色的动物,则可以使用浅色盒子。这样可以确保视频录制的质量,并便于后续对动物行为进行评分和分析。

  5. 噪声发生器

    为了减少环境声音对动物行为的影响,可以使用噪声发生器来掩盖间歇性的噪声。这有助于保持测试环境的稳定性,并减少因大声响而吓到动物的可能性。Can等人(2012)指出,使用噪声发生器可以显著提高测试的准确性和可靠性。

  6. 清洁设备

    每次测试后,都需要对测试盒和悬挂装置进行彻底清洁,以消除粪便、尿液等残留物对后续测试的影响。这可以使用灭菌溶液、95%乙醇或类似物品来完成。此外,为了便于清洁和维护,可以考虑使用可拆卸的铝托盘来收集这些残留物。

  7. 防爬装置

    某些动物品种可能会表现出爬尾行为,这会影响测试的准确性和可靠性。为了解决这个问题,可以使用防爬装置来限制动物的爬尾行为。这些装置通常由透明的空心圆柱体组成,可以套在动物的尾巴周围。Can等人(2012)建议使用长度为4厘米、外径1.6厘米、内径1.3厘米且重1.5克的圆柱体作为防爬装置。

二、实验流程

悬尾测试的实验流程包括设备和测试室的准备、小鼠的准备、测试以及数据分析和可视化等步骤。以下是详细的实验流程介绍:

  1. 设备和测试室的准备

    在开始测试之前,需要确保所有设备都已准备就绪。这包括剪好胶带、测试摄像机的正常工作状态、打开白噪声发生器以及调整悬挂装置的高度和位置等。此外,还需要确保测试室的环境条件(如温度、湿度和光照)符合实验要求,以减少对动物行为的影响。

    如果使用自动化系统或传感器来记录和分析结果,还需要在测试前进行设备校准和参数设置。这包括归零传感器、设置灵敏度以及优化数据处理算法等步骤。

  2. 小鼠的准备

    在测试前,需要对小鼠进行充分的准备。这包括将小鼠从饲养笼中取出,并轻轻握住它们的尾巴。如果小鼠表现出爬尾行为,则需要在尾巴周围套上防爬装置。然后,将胶带粘在尾巴末端和钩子/悬挂杆上,并确保胶带足够结实以固定尾巴。这个过程需要尽快完成,以减少小鼠的压力和不适。

  3. 测试

    测试开始后,将小鼠以不遮挡摄像机视野的方式悬挂在测试盒中。确保它们的尾巴保持直线悬挂,并避免与任何物体接触。测试会话的持续时间通常是6分钟,但也可以根据实验要求进行调整。

    在测试过程中,需要密切关注小鼠的行为表现。它们可能会在躁动和静止状态之间交替出现。躁动状态表现为挣扎、扭动和试图逃脱悬挂状态;而静止状态则表现为身体放松、四肢下垂和几乎不移动。这些行为表现可以通过视频录制设备进行捕捉和记录。

  4. 数据分析和可视化

    测试结束后,需要对收集到的数据进行整理和分析。这包括计算每只小鼠在测试会话中的静止时间和活动水平等指标。然后,可以使用统计软件对这些数据进行进一步的处理和分析,以评估抗抑郁药物的疗效或比较不同基因型、药物剂量等之间的差异。

    为了方便比较和可视化结果,可以将不同实验组中的静止时间(平均值±标准误)绘制成图表。这样可以直观地展示不同抗抑郁药物或剂量对小鼠行为的影响。此外,还可以使用自动化系统或传感器提供的其他数据(如运动的能量和功率)来进一步分析小鼠的行为表现。


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