动物行为学新手入门攻略（24）|小动物转棒疲劳仪的原理及应用

一、实验介绍

转棒实验（Rotarod）是一种被广泛应用于啮齿类动物运动缺陷评估的行为实验。该测试通过测量动物在加速旋转的棒上行走的时间，评估其运动行为表现，从而反映神经功能缺损的情况。许多神经系统疾病，如帕金森病、亨廷顿病、创伤性脑损伤等，都可能影响功能性运动参数，如平衡、运动协调或运动学习能力，进而影响动物保持在旋转棒上的能力。因此，Rotarod测试成为衡量这些疾病模型或干预引起的运动缺陷的重要指标。

二、应用领域

转棒实验具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：

• 骨骼肌松弛实验：通过评估小鼠在转棒上的行走能力，可以判断骨骼肌松弛药物对小鼠运动能力的影响。
• 中枢神经抑制实验：某些药物可能对中枢神经系统产生抑制作用，通过Rotarod测试可以评估这些药物的抑制效果。
• 药物对运动能力的影响：新药研发过程中，需要评估药物对动物运动能力的影响，Rotarod测试是常用的评估手段之一。
• 帕金森病：帕金森病是一种影响运动协调的神经系统疾病，Rotarod测试可以用于评估帕金森病小鼠模型的运动能力缺损情况。
• 亨廷顿病：亨廷顿病是一种遗传性疾病，影响大脑功能，导致运动障碍。Rotarod测试可以用于评估亨廷顿病小鼠模型的运动表现。
• 创伤性脑损伤：创伤性脑损伤可能导致运动功能障碍，Rotarod测试可以用于评估脑损伤小鼠模型的恢复情况和治疗效果。

三、实验装置

小鼠转棒疲劳仪由一个固定直径的旋转杆组成，分为6个跑道，可以同时测试6只小鼠。旋转杆在预定的时间段内速度逐渐增加，随着速度的增加，小鼠需要走得更快以保持其在杆上的位置。系统可以自动记录小鼠从旋转杆上掉下来的潜伏期或掉下来的速度，并将其作为运动性能的衡量标准。

小鼠转棒疲劳仪，型号XR-6C，上海欣软

四、实验方法

匀速实验模式：设定恒定速度，检测小鼠在匀速状态下的掉落时间，适用于评估小鼠的基本运动能力。

匀加速实验模式：设定加速度时间，转棒均匀加速，检测小鼠掉落时的速度以及掉落时间，适用于评估小鼠在逐渐增加的负荷下的运动表现。

加减速实验模式：设定加速度时间，转棒先加速再减速，以此往复，增加小鼠训练时的难度，适用于评估小鼠的适应能力和运动学习能力。

混合多阶实验模式：设定不同阶梯的速度，使得训练模式难度进一步提升，适用于评估小鼠在不同难度下的运动表现。

摇滚实验模式：转棒先正转再反转，以此往复，适用于评估小鼠在复杂环境下的平衡和协调能力。

五、实验流程

动物准备：选择健康、年龄相同的小鼠进行实验，确保小鼠在实验前未接受任何可能影响运动能力的药物或处理。

适应训练：在实验开始前的一周内，每天进行30分钟的适应训练。将小鼠放置在旋转棒上，如果小鼠从棒上掉下来，立即将其放回棒上，直到小鼠能够稳定地保持在棒上一段时间。

测试前准备：在实验开始前，检查设备是否正常工作，设置旋转速度、加速度等参数。确保实验环境安静、无干扰。

正式测试：将小鼠面朝旋转方向的反方向放置在棒上，启动电机和计时器。记录小鼠从旋转棒上掉下来的潜伏期以及掉下来时的旋转速度。重复该过程两次，取平均值作为最终结果。

数据处理与分析：将记录的数据进行整理和分析，计算小鼠的平均潜伏期、平均旋转速度等指标，用于评估小鼠的运动表现。

六、测试指标

Rotarod测试的主要测试指标包括：

潜伏期：小鼠从放置在旋转棒上到从棒上掉下来的时间。潜伏期越长，说明小鼠的运动能力越强。

掉落速度：小鼠从旋转棒上掉下来时的旋转速度。掉落速度越快，说明小鼠在较高的速度下仍能保持稳定，运动能力较强。

行走距离：小鼠在旋转棒上走过的距离。行走距离越长，说明小鼠的运动能力越强。

运动协调性：通过观察小鼠在旋转棒上的行走姿态和协调性，可以评估其运动协调能力的变化情况。

适应性：在加减速或混合多阶实验模式下，小鼠对变化的旋转速度的适应能力也是重要的评估指标。

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