4. 用轉(zhuǎn)棒儀測(cè)量動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)/平衡
對(duì)于所有試驗(yàn),在試驗(yàn)前30 min將小鼠帶到實(shí)驗(yàn)室,以確保它們完全清醒。一般來說,為了讓肌肉力量和覺醒水平恢復(fù)到正常,在每次運(yùn)動(dòng)測(cè)試后都放回到籠子里,讓小鼠休息。
4.1 加速旋轉(zhuǎn)版本測(cè)試
1)捏住小鼠尾巴后1/3處,將小鼠放在靜止的旋轉(zhuǎn)桿上,背向桿旋轉(zhuǎn)的方向,每個(gè)通道里都放一只小鼠。
2)啟動(dòng)轉(zhuǎn)棒,并同時(shí)開始自動(dòng)計(jì)時(shí)。一般加速度設(shè)置為20 rpm/min。
3)當(dāng)小鼠從旋轉(zhuǎn)桿上掉下來時(shí),如果可能的話,及時(shí)將它從設(shè)備里取出,然后放回籠子里。
4)在5 min結(jié)束時(shí),將所有仍然保持在桿上的小鼠移到飼養(yǎng)籠里。
5)記錄小鼠從旋轉(zhuǎn)桿上跌落下來的潛伏期(小鼠停留在旋轉(zhuǎn)桿上的時(shí)間),如果它們成功完成了整個(gè)測(cè)試周期,則記錄*大分?jǐn)?shù)300秒。
6)通常,理想的方法是進(jìn)行多次試驗(yàn),重復(fù)試驗(yàn)兩到三次,每次至少間隔15 min。
7)計(jì)算出這些試驗(yàn)得分的平均值。這是一種典型的方法,但如果對(duì)每個(gè)單獨(dú)試驗(yàn)的表現(xiàn)都很感興趣,也可以使用原始形式的數(shù)據(jù)。
8)采用非配對(duì)t檢驗(yàn)分析兩組動(dòng)物在單個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)或平均試驗(yàn)的單個(gè)數(shù)據(jù)集的差異。
9)如果對(duì)一系列試驗(yàn)的表現(xiàn)感興趣,則需要進(jìn)行多因素方差分析(ANOVA),包括一個(gè)受試者內(nèi)因素(試驗(yàn)次數(shù)、**劑量或重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)中的其他測(cè)試條件)和任何受試者間因素(例如,腦區(qū)損毀、基因型或小鼠之間不同的**)。對(duì)于縱向研究,將增加一個(gè)額外的受試者內(nèi)因素(時(shí)間點(diǎn)或年齡)。
4.2 定速旋轉(zhuǎn)版本測(cè)試
1)將旋轉(zhuǎn)桿的速度設(shè)置在所需的*低速度。
2)將小鼠放在旋轉(zhuǎn)桿上,每個(gè)通道里都放上一只小鼠。
3)啟動(dòng)轉(zhuǎn)棒,并同時(shí)開始自動(dòng)計(jì)時(shí),測(cè)試時(shí)間*長(zhǎng)1min。
4)當(dāng)小鼠從旋轉(zhuǎn)桿上掉下來時(shí),如果可能的話,及時(shí)將它從設(shè)備里取出,然后放回籠子里。
5)當(dāng)所有小鼠完成1 min的試驗(yàn)后,移出它們,然后放回到飼養(yǎng)籠里。
6)記錄下小鼠能夠保持在旋轉(zhuǎn)桿上的潛伏期時(shí)間。
7)每個(gè)試驗(yàn)之間至少間隔5 min。
8)將設(shè)備重置到下一個(gè)要使用的速度。
9)重復(fù)步驟2)至8),直到對(duì)所有所需的旋轉(zhuǎn)桿速度進(jìn)行完試驗(yàn)為止。
10)通常需要進(jìn)行多次試驗(yàn)。在*小間隔15 min后,以新的上升速度系列重復(fù)測(cè)試。
11)計(jì)算這些試驗(yàn)得分的平均值。這是一種典型的方法,但如果每個(gè)試驗(yàn)的表現(xiàn)都感興趣,請(qǐng)使用原始形式的數(shù)據(jù)。
12)如果只使用單個(gè)速度來確定兩組小鼠之間的差異,則應(yīng)用非配對(duì)t檢驗(yàn)。對(duì)于多個(gè)速度,應(yīng)用至少一個(gè)受試者內(nèi)部因素(桿速度)和通常至少一個(gè)受試者間因素(例如,基因型或損毀組)的方差分析。
13)**或其他**將在分析中提供第三個(gè)處理因素,受試者內(nèi)因素或受試者間因素取決于采用的是重復(fù)測(cè)量還是隨機(jī)設(shè)計(jì)。對(duì)于縱向研究,還需要**個(gè)受試者內(nèi)變量(時(shí)間點(diǎn))。
數(shù)據(jù)收集和評(píng)價(jià)指標(biāo)
大多數(shù)方案要么測(cè)試動(dòng)物在給定的時(shí)間內(nèi)停留的*大速度,要么測(cè)試動(dòng)物在不同速度下跌落所需的時(shí)間。商業(yè)轉(zhuǎn)棒儀可以自動(dòng)記錄動(dòng)物的跌落潛伏期(動(dòng)物保持在桿上的時(shí)間)和跌落時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度,這是動(dòng)物運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性的主要指標(biāo),尤其是前者。同時(shí)還能記錄試驗(yàn)結(jié)束的原因,跌落、跳躍或被動(dòng)旋轉(zhuǎn)。一些研究也應(yīng)用了額外的或替代的指標(biāo),例如運(yùn)動(dòng)的距離,在規(guī)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)在旋轉(zhuǎn)桿上保持平衡的動(dòng)物數(shù)量,或在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行期間從旋轉(zhuǎn)桿上跌落和動(dòng)物抓住桿被動(dòng)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)。另外,可以以日期為橫坐標(biāo),潛伏期為縱坐標(biāo)繪制初始實(shí)驗(yàn)期間的任務(wù)學(xué)習(xí)曲線,通常隨著每日訓(xùn)練任務(wù)表現(xiàn)顯著提高。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
根據(jù)研究人員的經(jīng)驗(yàn),在轉(zhuǎn)棒測(cè)試中,大約8只動(dòng)物的樣本量就能提供足夠的能力來檢測(cè)組平均值中10%到15%的差異。對(duì)于方差的統(tǒng)計(jì)同質(zhì)性,小鼠的數(shù)量至少不應(yīng)低于6只。
根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,在適當(dāng)?shù)那闆r下,使用組間重復(fù)測(cè)量比較。對(duì)于事后分析,Tukey HSD測(cè)試用于確定組之間的成對(duì)差異,Dunnetts測(cè)試用于確定給定數(shù)據(jù)集與該數(shù)據(jù)集的控制值之間的顯著差異。當(dāng)存在顯著的相互作用時(shí),使用Sidak檢驗(yàn)在組間進(jìn)行一系列獨(dú)立的事后兩兩比較。差異在P <0.05時(shí)被認(rèn)為是顯著的。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
注意事項(xiàng)
1.小鼠五到八只為一籠,飼養(yǎng)在溫度,濕度和光受控的環(huán)境中。保持12小時(shí)光/暗循環(huán),早上8點(diǎn)亮燈。飼養(yǎng)室和實(shí)驗(yàn)室的溫度保持在20 ± 2°C, 相對(duì)濕度為60%。除非在實(shí)驗(yàn)過程中,平時(shí)小鼠可以隨意獲得食物和水。盡一切努力盡量減少動(dòng)物的數(shù)量及其痛苦。
2.在行為測(cè)試之前,撫摩大鼠和小鼠是很重要的(所有組中的所有動(dòng)物都以相同的方式撫摩到相同的程度)。這將使動(dòng)物克服會(huì)對(duì)表現(xiàn)產(chǎn)生重大影響的自然恐懼和焦慮反應(yīng)。
3.在測(cè)試開始之前,將動(dòng)物送至行為測(cè)試室,讓它們不受干擾地適應(yīng)30分鐘,然后稱重并記錄。測(cè)試可以在上午8點(diǎn)至下午4點(diǎn)之間進(jìn)行,重要是是保持不同測(cè)試日的測(cè)試時(shí)間點(diǎn)一致。
4.不同小鼠品系獲得穩(wěn)定的基線表現(xiàn)水平所需的訓(xùn)練量有所不同,但長(zhǎng)時(shí)間暴露于逐漸增加的旋轉(zhuǎn)速度的一般原則是適用的。在訓(xùn)練過程中,如果該方案對(duì)所使用的特定小鼠品系來說太累,可能有必要允許小鼠休息,休息15分鐘通常是足夠的。
5.所需的試驗(yàn)次數(shù)可能因使用的小鼠品系而有所不同。在腦區(qū)損毀或遺傳性**模型的小鼠中,建議進(jìn)行一次以上的試驗(yàn),因?yàn)閱蝹€(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分?jǐn)?shù)通常有更大的差異。類似地,在縱向研究中,如果小鼠有一段時(shí)間沒有進(jìn)行過測(cè)試了,**次試驗(yàn)可以作為提醒,在這種情況下,可能需要3次或4次試驗(yàn),可采用后2次或3次數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析。
6.實(shí)驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)棒速度的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到**的嚴(yán)重程度。應(yīng)該至少有一個(gè)較慢的速度,使大多數(shù)小鼠能夠保持在旋轉(zhuǎn)桿上。理想情況下,后續(xù)的速度應(yīng)該產(chǎn)生一個(gè)代表**或其他處理因素(如給藥測(cè)試)嚴(yán)重程度的數(shù)據(jù)曲線。無法進(jìn)行任務(wù)的比例應(yīng)低于10%。隨著動(dòng)物在**的后期變得更加虛弱,這種情況可能會(huì)增加。
7.*好在開始研究之前選擇重新測(cè)試的頻率。例如,如果正在研究一種測(cè)試化合物的短期影響,那么一次測(cè)試可能就足夠了。然而,如果正在調(diào)查復(fù)合**、損毀或其他**的長(zhǎng)期影響,或者如果確定慢性表型,*好在幾周內(nèi)每周進(jìn)行重新測(cè)試,或連續(xù)幾個(gè)月每月進(jìn)行重新測(cè)試。因此,在開始主要研究之前,通常需要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)來確定適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、測(cè)試頻率、發(fā)病年齡和表型持續(xù)時(shí)間。
8.一定要在每只被測(cè)試小鼠之間對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔和**。小鼠經(jīng)常在旋轉(zhuǎn)桿上小便和排便。桿子上的尿液和糞便會(huì)損害其他測(cè)試小鼠的表現(xiàn)。因此,經(jīng)常清洗儀器是很重要的。
9.實(shí)驗(yàn)室環(huán)境在測(cè)試期間應(yīng)保持溫度、濕度和光強(qiáng)度不變。
如果您也對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)感興趣,歡迎關(guān)注和推薦關(guān)注知乎帳號(hào):知鼠達(dá)理和微信公眾號(hào):BrainTalks, 腦聲常談,專注于動(dòng)物神經(jīng)科學(xué)與行為學(xué)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)的方法傳播與分享交流,您可以推薦給您身邊的朋友、同學(xué)以及老師,我們會(huì)定期更新您需要的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法的視頻和文章,希望能對(duì)大家?guī)韼椭?
對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有興趣的小伙伴可以聯(lián)系知鼠達(dá)理の劉工13262879783