一、实验原理
悬尾实验(TailSuspensionTest,TST)的原理基于动物行为学的一种理论,即"无助行为"。这一理论的基本观点是,当动物面临无法逃脱的压力情境时,它们将会展现出一种被称为"无助"的行为反应,即停止尝试逃离的行动,而转为静止不动。这在一定程度上反映了动物的情绪状态,尤其是与抑郁症类似的心理状态。
首先,我们需要理解悬尾实验的基本设定。在实验过程中,动物(通常是老鼠或大鼠)被悬挂在空中,它们的尾部被胶带固定在一个钩子上。这种情况使得动物处于一种无法逃避的环境中,这是悬尾实验的关键特征。
在悬尾实验的基本设定中,动物会经历两种状态的交替:活动和静止。活动状态是指动物在试图逃脱困境时做出的各种动作,如蠕动、扭动或挣扎。静止状态则是动物停止尝试逃脱,呈现出无助和抑郁的行为特征。据认为,静止状态的持续时间是衡量动物抑郁程度的关键指标,同时也是评估潜在抗抑郁药物效果的重要参数。
悬尾实验的原理是基于以下假设:如果动物面临无法逃避的情况,它会呈现出静止的姿态,这种无助和抑郁的行为可以被有效的抗抑郁药物减轻。这是因为抗抑郁药物可以通过改变动物的神经传导机制,增强其对压力的应对能力,从而减少其抑郁的行为反应。因此,在使用抗抑郁药物的情况下,动物的静止时间应该会减少。
二、实验设备规格
TST是在一个不透明的塑料盒中进行的,该盒可以有多个隔间,以便并行测试动物。根据被测试的品种,可以调整盒的尺寸。Castagne等人()建议使用20×25×30厘米的塑料盒。在动物尾部附上的胶带必须足够强大,能够承受老鼠的体重,但又易于移除,以避免损伤皮肤。另外也可用自动尾钩。如果不使用自动系统,应使用计时器。被悬挂的老鼠不能触碰到隔间的墙壁(至少距离任何物体毫米)。根据Steru等人()的描述,老鼠被一段黏在其尾部末端20毫米处的胶带系在钩子上。设备底部与钩子之间的距离可以调整。如果使用自动系统/传感器来记录动作,它应该被校准到忽略呼吸运动。为了达到最佳对比度,实验者应根据动物的颜色考虑使用背景(例如,用暗色盒子用于白化动物,用亮色盒子用于其他颜色的动物)(Can等,)。
在同一个盒子中并行进行多个测试时,动物之间不能看到或互相交互。应使用噪音发生器来掩盖间歇的环境声音,从而避免由于突发的大声音而惊吓老鼠(Can等,)。此外,如果使用计算机化设备,可以使用级别过滤设备来设置所需的灵敏度,以提供最大的粗体运动区分度(Cryan等,)。
为了方便清洁,可以考虑使用一个可拆卸的铝制托盘来收集粪便或尿液。每次测试后,应使用消毒溶液、95%的酒精或类似物质彻底擦拭盒子。
如果使用表现出攀爬尾部行为的品种(Mayorga和Lucki,),应使用攀爬阻止器。这些可以在实验室中制作,应由放在尾部周围的透明空心圆筒组成。Can等人()建议使用长度为4厘米,外径为1.6厘米,内径为1.3厘米的圆筒。
强迫游泳悬尾一体箱,型号XR-XQ三、实验流程
以下是典型的悬尾实验协议和流程:
实验动物的选择和适应期:实验通常选择健康的小鼠或大鼠作为实验动物。动物需要有一段适应期,通常为一周,以适应实验环境。在此期间,实验人员应尽量避免与动物有过多的接触,以防止给动物带来不必要的压力。
实验环境的设定:实验室环境应尽可能的安静和暗淡,以减少对实验动物的干扰。实验前,应确保实验环境的温度和湿度适宜,并保持稳定。
实验设备的准备:实验设备包括一个悬挂装置和一个记录装置。悬挂装置通常由一个固定在桌面上的支架和一个连接到支架上的钩子组成。记录装置可以是视频摄像机或者其他可以记录动物行为的设备。
实验过程:实验开始时,将动物的尾部用胶带固定在悬挂装置的钩子上,使得动物的前爪无法接触到任何面。通常,实验的持续时间为6分钟,其中前2分钟是让动物适应新环境的适应期,后4分钟是实际的测试时间。
行为的观察和记录:在实验过程中,需要记录动物的行为,特别是动物的活动状态和静止状态。活动状态包括动物的挣扎、蠕动、扭动等试图逃脱的活动;静止状态则是动物停止尝试逃脱,呈现出无助和抑郁的行为特征。通常,静止状态的持续时间是衡量动物抑郁程度的关键指标。
数据的处理和分析:实验结束后,对记录的数据进行处理和分析。通常,会计算动物在测试时间内的静止时间,并将其用于评估动物的抑郁程度和抗抑郁药物的效果。如果动物在实验中的静止时间较长,那么可以认为动物的抑郁程度较高;反之,如果动物的静止时间较短,那么可以认为动物的抑郁程度较低。
实验的重复:为了得到可靠的结果,通常需要对多只动物进行实验,并重复多次实验。这样可以提高实验结果的可靠性和准确性。
实验结果的解读:实验结果的解读需要结合实验动物的行为和抗抑郁药物的使用情况进行。如果使用了抗抑郁药物,并且动物的静止时间有明显的减少,那么可以认为这种药物具有抗抑郁的效果。