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避暗实验--小鼠学习记忆功能方法的研究

2023-02-19 14:18 作者:知鼠达理  | 我要投稿

阿尔茨海默病又称老年痴呆,是一种中枢神经系统退行性疾病。临床上首先表现为近期记忆力降低,继而表现为持续性智能衰退、失语、判断推理能力丧失以及运动功能障碍等。随着世界人口的老龄化,老年性痴呆已成为继肿瘤、心脏病、脑中风之后引起老年人死亡的第四大疾病,为寻求有效的老年性痴呆治疗药物,动物行为学实验方法被广泛的应用于研究。

目前测定动物学习记忆功能的常用方法主要包括空间学习记忆的测定、主动回避条件反射法和被动回避条件反射法,如避暗反应。前两类方法需要对动物进行多次训练,方法敏感度较高但实验周期长,工作量大,而后一种方法实验周期短,因此被广泛应用,但此法也存在敏感度低、重现性差的缺点,本文在原有避暗实验的基础上进行了一些方法改进,以期提高方法的敏感性。

1 实验材料与方法

1.1 实验动物 雄性昆明小鼠,(20±2)g。

1.2 药品 氢溴酸东莨菪碱注射液。

1.3 仪器 小鼠避暗实验系统。

1.4 模型复制 东莨菪碱复制记忆获得障碍模型

实验分为东莨菪碱组和对照组,于实验前 20 min 分别腹腔注射东莨菪碱(3 mg/kg),对照组腹腔注射同量生理盐水。

1.5 避暗反应实验 实验前将避暗潜伏期大于180 s的小鼠弃去不用。避暗仪暗室底部铜栅通 36 v、50 Hz 交流电,先将小鼠放入避暗仪反应箱中训练3 min,小鼠受电击逃往明室。正式测试开始时将小鼠背对洞口放入明室,小鼠进入暗室则受到电击,

避暗仪自动记录 5 min 内小鼠进入暗室的次数,即为错误次数,和首次进入暗室的时间,即为避暗潜伏期。

1.5.1 单次测试法 第 1 天上午 9: 00 开始训练实验,次日上午 9: 00(训练实验 24 h 后)进行测试,记录 5 min 内小鼠避暗潜伏期和错误次数,结果采用 t 检验分析。

1.5.2 两次测试法 第 1 天上午 9: 00 开始训练实验,当日下午 15: 00(训练实验 6 h 后)及次日上午 9: 00 分别测试两次,记录 5 min 内小鼠避暗潜伏期和错误次数,两次结果的均值用 t 检验进行分析。

1.5.3 多次测试法 第 1 天上午 9: 00 开始训练实验,当日下午 15: 00,次日上午 9: 00 和第 3 天上午 9: 00(训练实验 48 h 后)分别测试 3 次,记录 5min 内小鼠避暗潜伏期和错误次数,3 次结果的均值用 t 检验进行分析。

2 结果

2.1 单次测试结果 模型组小鼠避暗潜伏期缩短,错误次数增加,但与对照组比较,差异均无统计学意义,说明单次测法敏感度较低。结果见表 1。

2.2 两次测试结果 模型组小鼠避暗潜伏期缩短,

但与对照组比较,差异无统计学意义;错误次数明显增加,与对照组比较,差异有统计学意义 (P<0.05)。结果见表 2。

2.3 多次测试结果 模型组小鼠避暗潜伏期明显缩短,错误次数明显增加,与对照组比较两项指标差异均具有显著统计学意义(P<0.05)。结果见表 3、4。

3 讨论

避暗实验因其方法简单、指标便于观察被广泛地应用于动物学习和记忆能力的测试,又因此法的实验周期短,动物只需一次训练性实验后便可进行正式的测试,所以常被用于药物的筛选。经典的避暗实验是在一次训练后进行正式测试,只以一次的实验结果做统计分析,所得的数据离散度大,实验重复性较差,原因可能是存在着一些无法消除的环境因素的干扰,例如反应箱中残留的动物气味,测试时实验动物发出的声音等,都可能会影响动物的行为表现。此外,一次测试处理组之间往往差异甚小,如以 95%为可信区间,统计学上很难通过。为此,本实验在避暗反应中增加了测试次数,以几次测定的平均值做为统计对象,目的是弥补以上两点不足。

中枢胆碱能系统的海马胆碱能投射纤维及基底前脑胆碱能细胞的功能障碍是导致各种类型痴呆动物学习记忆能力下降的重要原因,这一研究成果为探讨动物学习记忆病理生理机制建立了一定的形态学和物质基础。东莨菪碱为中枢神经系统抑制药,抑制乙酰胆碱在递质间的释放从而形成学习记忆障碍。其影响记忆的机制比较清楚,又无明显的非特异性作用,在研究动物学习记忆能力实验中是常用的造模药物,在国内外得到广泛的采用。本次实验中便采用此种具有代表性的造模方法。实验结果发现:单次测试法避暗潜伏期和错误次数模型组和对照组比较均无统计学意义 (P>0.05);两次测试法潜伏期模型组略短于对照组,但无统计学意义(P=0.061),错误次数模型组显著多于对照组(P=0.026);多次测试法潜伏期(P=0.032)和错误次数(P=0.01)组间差异具有统计学意义。

综上所述,3 种方法中多次测试法最佳,方法敏感度可以满足统计学的要求,且实验可以在较短的周期内完成,减少了工作量。

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