條件恐懼訓練對大鼠行為活動的影響
【摘要 】 目的 誘導焦慮反應模型 ,觀察焦慮反應對大鼠行為活動的影響。方法 條件恐懼訓練 ,行為檢測。結果 連續(xù) 4d的條件恐懼訓練后 ,與對照組相比 , F344大鼠在木僵行為實驗中木僵反應增多884% ( P < 0 .001) ,小范圍探究運動減少 88% ( P < 0 . 001) ;在高架十字迷宮實驗中 ,進入開放壁的次數(shù)和在開放壁停留時間分別減少 75% ( P < 0 . 001)和 86% ( P < 0 . 001) ;在開野實驗中 ,踩格子數(shù)和在中央格停留時間分別減少 47% ( P < 0 . 001)和 60% ( P < 0 . 05)。結論條件恐懼訓練使大鼠焦慮反應增強 ,探究活動能力下降 ,它是一種誘導焦慮反應模型較理想的方法。
【關鍵詞 】 恐懼; 條件反射; 焦慮; F344大鼠
Effect of cond iti oned fear tra i n i ng on behav i ora l acti v ity i n F344 ra ts HAN Yao2 wu, ZHAO Yue2 zhang, L I U
Q iao2 qiong , et al . Depart m ent of Physiology, AnhuiM edical Univer sity, Hefei 230032, China
【Abstract】 Objecti ve To induce themodel of anxiety and study the effect of anxiety on behavi oral activi2
ty in F344 rats . Methods Conditi oned fear training, behavi oral test . Results After conditi oned fear training,
compared with control group, F344 rats showed that freezing res ponseswere increased 884% ( P < 0 . 001) and l owly
exp l orative activitieswere reduced 88% ( P < 0 . 001) in freezing behavi oral test ; the entries t o the open armswere
reduced 75% ( P < 0 . 001) and the ti me st opped in the open armswere reduced 86% ( P < 0 . 001) in the elevated
p lus2 maze test ; the number of squares cr ossed and the central ti me st opped were reduced 47% ( P < 0 . 001) and
60% ( P < 0 . 05) res pectively in the open field test . Conclusi on s Conditi oned fear training increase s anxiety re2
s ponses and decreases exp l orative activities in rats , the method is a relatively ideal one t o induce an ani malmodel
of anxiety .
【Key words】 Fear ; Conditi oning; Anxiety; F344 rats
由于與焦慮情緒有關的腦區(qū)定位尚未明確 ,又缺乏有效的動物模型 ,因此目前國內這方面的基礎研究報道甚少。Davis[ 1, 2 ]發(fā)現(xiàn)通過條件反射性恐懼訓練的動物 ,其行為表現(xiàn)與臨床上焦慮癥患者的癥狀和體征很相似。目前條件性恐懼 ( conditi oned fear)訓練已經成為一種經典的誘導焦慮反應模型的方法 ,被國外學者廣泛采用[ 3, 4 ]。本實驗采用這種方法來誘導大鼠焦慮反應模型 ,觀察條件恐懼訓練對大鼠行為活動的影響。
材料與方法
一、 動物及分組
純種雄性近交系 F344大鼠 (購自上海實驗動物中心) ,體質量 200～250g,隨機分組 ,每組 10只 ,每只大鼠均置于有機玻璃圓筒內單獨飼養(yǎng) ,活動不受限制 ,自由攝食飲水 , 12h明 /12h暗 ,室溫 (22 ± 2) ℃。
二、 儀器與材料
SEN2 3201型電刺激器 ,日本 Nihon Kohden公司產 ,連接一電擊籠 (40cm × 40cm × 50cm) ,用于產生電刺激 ,電擊籠壁由有機玻璃構成 ,籠底由不銹鋼鋼絲構成 ,間距 1 . 2cm;低頻信號發(fā)生器 ,連接一揚聲器上 ,用于產生相應規(guī)格的聲音。上海欣軟信息科技有限公司提供上等的場景恐懼分析系統(tǒng)。
三、 動物模型制備
采取電擊大鼠足底產生條件性恐懼的方法 ,制造焦慮動物模型。提示性恐懼條件反射 ( cur fear condi2ti oning)訓練組:將大鼠置于電擊籠內 ,電擊前先由揚聲器發(fā)出噪聲 ( 75dB; 1 000Hz; 5 s) ,在噪聲持續(xù)的*
后 0 . 5 s內加以電擊 (0 . 5mA; 0 . 5 s) ,每分鐘 1次 ,共 15次 ,連續(xù)訓練 4d。對照組:大鼠置于電擊籠內 ,只有噪聲而無電擊 ,其他條件同訓練組。
四、 行為檢測
(一 )木僵行為 ( FreezingBehavi or)實驗[ 5 ]:*后一次訓練結束 48h后觀察條件刺激 (噪聲 )引起的木僵
行為。主要指標有: ( 1)木僵:保持固定體位不動 (除了心跳和呼吸 ) ; (2)小范圍探究運動:僅軀體和前肢作探究性運動; (3)活動:后肢活動 ,理毛、 站立。
(二 )高架十字迷宮 ( elevated p lus maze) :觀察記錄 5min內活動的情況 ,觀察指標: ( 1)閉合臂進入次數(shù) (必須有兩只前爪進入臂內 ) ; (2)開放臂進入次數(shù); (3)閉合臂停留時間; (4)開放臂停留時間。
(三 )開野實驗 (openfield method) :木制箱 100cm ×100cm ×50cm,地板用筆劃成 25方格 20cm × 20cm,沿墻格稱外周格 ,其余為中央格。將動物放在正中央格 ,觀察 12min內活動情況。觀察指標 ( 1)方格間穿行次數(shù):三爪以上跨入鄰格的次數(shù); (2)豎起或修飾次數(shù):兩前肢離地 1cm以上的次數(shù); (3)中央格停留時間。后兩個實驗在*后一次訓練結束 24h后進行。
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五、 統(tǒng)計學處理
所有實驗數(shù)據(jù)用 SPSS10 . 0統(tǒng)計軟件分析 ,均用±s表示。兩組間均數(shù)的比較采用獨立樣本 t檢驗。
結 果
一、 條件恐懼訓練對 F344大鼠木僵行為實驗各指標的影響與對照組相比 ,訓練組大鼠條件恐懼訓練后木僵
反應 ( freezing res ponse)增加 884% ( P < 0 . 001) ,小范圍探究運動減少 88% ( P < 0 . 001) ,無活動行為的表現(xiàn)。
二、 條件恐懼訓練對 F344大鼠高架十字迷宮實驗各指標的影響與對照組相比 ,訓練組大鼠進入開發(fā)壁次數(shù)減少
75% ( P < 0 . 001) ,在開發(fā)壁停留時間減少 86% ( P <0 . 001) ,進入閉合壁次數(shù)增多 ,在閉合壁停留時間增
加 ,但這兩項都不成顯著性差異。
三、 條件恐懼訓練對 F344大鼠開野實驗各指標的影響與對照組相比 ,訓練組大鼠踩格子數(shù)減少 47%( P < 0 . 001) ,中央格停留時間減少 60% ( P < 0 . 05) ,修飾次數(shù)未有顯著性改變。
討 論
臨床上焦慮癥包括廣泛性焦慮及發(fā)作性驚恐兩種狀態(tài) ,該類患者主要表現(xiàn)為過分焦慮、 恐懼、行為逃避、易覺醒等一系列癥狀。實際上焦慮與恐懼是緊密相聯(lián)的 ,恐懼與具體的刺激有關 ,而焦慮則是更加泛化的一個概念[ 1 ]。我們選擇這種近交系 F344大鼠,通過條件恐懼訓練誘導焦慮反應模型 ,旨在觀察焦慮反應對大鼠行為活動的影響。對嚙齒類動物而言 ,木僵反應被認為是一種反映恐懼或焦慮的可靠指標[ 6 ]。從表 1中可知, F344大鼠經明確提示性條件恐懼訓練后木僵反應顯著性增加 ,小范圍探究運動及活動顯著減少。這說明通過將條件刺激 (聲音 )和非條件刺激 (電擊足底 )之間反復多次建立聯(lián)系 ,恐懼性條件反射已經成立 , F344大鼠表現(xiàn)出一
種很強的恐懼反應。高架十字迷宮實驗可用來評價大鼠的焦慮情緒。Montgomer[ 7 ]認為將大鼠放入高架十
字迷宮時 ,面對新奇刺激,大鼠同時產生探究的沖動與恐懼 ,這就造成了探究 -回避的沖突行為 ,從而產生焦
慮。從實驗結果可知 ,條件性恐懼訓練后大鼠顯著性減少進入開放壁的次數(shù)及在開放壁停留時間 ,另外根據(jù)我們的觀察 ,大鼠在閉合壁內表現(xiàn)出更多與焦慮相關的行為 ,如僵住不動 ,排便等 ,這都說明經明確提示性條件反射恐懼訓練后的 F344大鼠明顯進入焦慮狀態(tài)。開野實驗可反映大鼠探究活動及情緒反應。條件恐懼訓練后大鼠踩格子數(shù)及在中央格停留時間都顯著減少 ,說明大鼠的探究活動下降 ,這正模擬了臨床上焦慮癥患者行為逃避、 探索行為能力下降這一表現(xiàn)。綜上所述 ,條件恐懼訓練是誘導焦慮反應模型的一種理想方法 ,然而本實驗僅就焦慮反應對大鼠行為活動的影響作了初步探討 ,有關焦慮癥的發(fā)病機制有待進一步研究。
更多實驗資料參考：blog.sina.com.cn/softmaze
