有头吴脑说行为,大家好,我是吴文远。今天我们给大家介绍一下热刺激联合Y迷宫对DM小鼠的行为实验
现阶段国内行为学实验研究装置以Morris水迷宫为首,不断衍生出各种新型装置,Y迷宫装置在研究啮齿类动物的空间识别记忆能力具有优势。
而糖尿病(DM)是一组以高血糖为特征的代谢性 疾病,认知障碍是常见的并发症,由于DM小鼠存在运动趋向低下会导致Y迷宫实验效果不佳,设想可联合某种刺激促使小鼠运动。小鼠对各种刺激的敏感性不同,电刺激对小鼠影响大但其强度难于控制,而小鼠对热刺激易敏感且易于调控,本研究采用自主设计热刺激联合Y迷宫实验测试小鼠认知功能,利用小鼠喜欢阴暗的天性,给以热刺激迫使其逃离阴暗区、趋向光亮区,从而建立与本能相反的一种行为方式。
材料与方法
一、材料
健康ICR雄性小鼠30只,鼠龄6~8周,体重22~24g,Y迷宫视频跟踪分析系统(上海欣软信息科技有限公司)。
二、方法
1.小鼠DM模型建立
小鼠实验前适应性饲养1周后,将30只小鼠分为DM组15只和空白对照(BC)组15只。用灭菌0.1mol/L柠檬酸缓冲液(pH=45)溶解STZ粉剂,制成1%STZ液,现配现用。组隔夜禁食12h后,一次性腹腔注射1%STZ溶液130mg/kg。STZ对胰岛素β细胞有选择性破坏,一次性大剂量注射直接引起小鼠胰岛β细胞的广泛破坏,给药72h后,小鼠尾静脉取血,用快速血糖仪测量其空腹血糖值≥11.1mmol/L,判断DM小鼠模型建立成功。
2.热刺激联合Y迷宫实验经典Y迷宫由黑色亚克力板组成等长的3个臂(30cm×6cm×15cm),每臂底部及交界处均铺设电热板,顶部装有12W的信号灯。实验开始时随机选择1个臂亮灯、不通热为安全区,其余2个臂不亮灯及交界处均通热(60~80℃)为非安全区。建模后第4、6、8周在光线较暗且安静的环境下进行训练,将每只小鼠放入Y迷宫中适应20s后打开安全区信号灯,将小鼠放到起始臂中,小鼠受到热刺激后成功逃到安全区且停留5s即为1次训练,每只小鼠重复训练直到达标为止(以连续20次训练中≥18次正确为达标)。最后比较建模后第6、8周两组小鼠训练次数和30次实验内错误次数,分析小鼠学习记忆能力是否减弱。每只小鼠训练完成后需重新清洗Y迷宫,排除小鼠气味的影响。
三、统计学处理
计量数据用均数±标准差(x±s)表示,行独立样本t检验;P<0.05为差异有统计学意义。
结果
一、两组建模后一般情况
建模后DM组小鼠每日饮水量和进食量均大于BC组(P<0.01或P<0.05)(表1)。
二、两组热刺激联合Y迷宫实验
第8周DM组错误次数多于BC组(P<0.05)(表2)
四、讨论
认知障碍是的DM一类主要并发症,主要表现为学习及记忆能力减退。国内探究行为学实验的方法以morris水迷宫为主,Y迷宫、八臂迷宫、跳台实验等为辅。近年来不断衍生出各种新型改良版Y迷宫及八臂迷宫,各自适用于不同的实验动物,显现各自的优势。实验结果最终验证热刺激联合 Y 迷 宫实验的可行性和准确性,为今后大脑与行为科学 基础研究提供方便。