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動物行為實驗專題:高架零迷宮(ZERO MAZE)

      高架零迷宮(EZM)是高架十字迷宮(EPM)的改良版本,結(jié)合了經(jīng)典和新的行為學測量方法。O迷宮作為一種焦慮行為的檢測方法,已經(jīng)越來越受歡迎。它利用了嚙齒動物與生俱來的對黑暗封閉空間的偏好,而不是對開放空間的偏好。與 EPM 不同的是,EZM 將實驗動物置于一個連續(xù)的回路中,該回路具有交替的圍墻和非圍墻區(qū)域。

       迷宮是根據(jù)Montgomery (1955)實驗的原理開發(fā)的,該實驗使用高架Y迷宮,其中一個選擇臂封閉以模擬**空間,另一個選擇臂未封閉。Shepherd 及其同事在 1994 年發(fā)表的論文中開發(fā)了高架零迷宮 (Shepherd 1992, Shepherd et al., 1993 ) 并在藥理學上驗證了小鼠的焦慮樣行為。作為高架十字迷宮的更好替代品,O迷宮引起了越來越多的興趣。

高架零迷宮由一條高出地面的圓形軌道組成,分為四個象限。小巷的交替部分(象限)被暗墻包圍,而其余部分保持開放。EZM消除了EPM的選擇點,從而消除了與中央?yún)^(qū)域相關(guān)的模糊性。

儀器設(shè)備

       零迷宮由直徑為 40 至 110 厘米、寬度為 50 至 10 厘米的圓形小巷組成。小巷分為四個相等的象限。每個相對的象限都用大約 30 厘米高的深色墻壁圍起來,以創(chuàng)造一個封閉的空間。其余的兩個象限與大約 5 毫米的邊緣接壤,以防止受試者從軌道上掉下來,這些象限用作開放的焦慮空間。儀器被抬高到地板上方至少 70 厘米的高度。

      為避免陰影并確保所有象限的照明均等,應從上方點亮 EZM。選擇適當?shù)恼彰鬟€能確保動物看到食物獎勵或其他提示(如果使用)。安裝在迷宮上方的視頻跟蹤軟件,例如VisuTrack,可以幫助實時評分、跟蹤和記錄對象及其在迷宮內(nèi)的運動。在每次試驗之前和之后必須徹底清潔設(shè)備,以限制來自先前試驗的任何殘留刺激的影響。

訓練方法


      高架零迷宮的連續(xù)小巷設(shè)計比高架十字迷宮更敏感,因此用于評估焦慮和焦慮樣行為更合理。與 EPM 一樣,EZM 也利用實驗動物對開放空間的偏好作為評估zhi療組或ji病組與對照組相比的表現(xiàn)的一種方式。

      嚙齒動物天生喜歡封閉或封閉的空間,這讓它們感到**。因此,他們傾向于避免探索暴露的小巷,就像探索封閉的小巷一樣。接受抗焦慮藥wu zhi療的動物表現(xiàn)出減少的焦慮樣行為,更可能探索迷宮的暴露區(qū)域。另一方面,由于焦慮樣感覺增強,接受抗焦慮藥wu zhi療的動物傾向于在開放空間花費較少時間,而在探索封閉區(qū)域花費較多時間。動物在這兩個區(qū)域花費的時間量提供了關(guān)于受試動物焦慮狀態(tài)的信息。

迷宮本身不需要預訓練,因為該任務(wù)旨在測試受試動物對陌生迷宮的反應。每次試驗前,必須用乙醇溶液徹底清潔儀器,以避免殘留刺激的影響(如果有的話)。

零迷宮中焦慮樣行為的評估

實驗動物在測試前至少 1 小時被帶入測試區(qū)域。在測試期間,確保所有照明水平一致且不抑制探索行為是很重要的。

視頻記錄開始(如果使用),測試動物被放置在封閉小巷的中心,可以自由探索迷宮(也有部分文獻顯示將測試動物放置在開放區(qū)域的中心)。每次測試至少持續(xù)5分鐘,之后將測試動物小心地從迷宮中取出并放入其鼠籠中。錄制也會在5分鐘結(jié)束時停止。對每只測試動物重復試驗約3天。

數(shù)據(jù)分析



與 Elevated Plus Maze 類似,在 Elevated Zero Maze 任務(wù)期間測量的變量包括:

  • 在開放區(qū)域花費的時間百分比

  • 在圍墻區(qū)域花費的時間百分比

  • 進入開放空間的延遲(潛伏期)

  • 在開放和封閉區(qū)域花費的總時間

  • 總活動距離


其他可觀察的措施包括:

  • 通過分析從封閉區(qū)域內(nèi)嗅探的頻率和持續(xù)時間來計算風險評估行為。

  • 通過評估開放區(qū)域邊緣的頭部下垂次數(shù)來降低焦慮水平。


優(yōu)勢與局限



       高架零迷宮的主要優(yōu)勢在于它在測試方法和解釋方面的簡單性。EZM 克服了 EPM 由于其中央平臺而產(chǎn)生的測量模糊性。在 EPM 中反復試驗后,受試者傾向于將中央平臺視為**空間。在 EPM 中分析嚙齒動物行為時,很難評估動物在中央平臺上花費的時間,無論是在進入手臂之前還是在手臂進入之間。EZM 消除了這個中心區(qū)域,并允許動物通過在開放區(qū)域和封閉區(qū)域之間移動來不斷探索迷宮的不同象限(Shepherd 1994)。

與其他任務(wù)不同,重復暴露于高架零迷宮的測試動物表現(xiàn)出焦慮增加,這表明受試者的情緒反應隨著每次暴露于迷宮任務(wù)而改變。同樣重要的是要記住,EZM 會檢查與人類焦慮情緒相比的動物情緒。然而,這個測試并不等同于人類焦慮的整個范圍。很明顯,抗焦慮藥wu可以減少迷宮中動物的焦慮樣行為,但還有其他因素需要考慮,這些因素可能在解釋結(jié)果中發(fā)揮重要作用,例如動物的年齡、體重、性別、物種和品系測試。

總結(jié)



1、高架零迷宮是根據(jù)蒙哥馬利 (1955) 調(diào)查原理開發(fā)的高架 Plus 迷宮的改編版。

2、EZM 由 Shepherd (1992) 設(shè)計。

3、為了克服 EPM 中中央平臺產(chǎn)生的歧義,EZM 被設(shè)計為具有封閉和開放空間的圓形小巷。

4、EZM 在評估焦慮樣行為時比 EPM 更敏感。

5、接受抗焦慮藥wu  zhi療的受試者通過更多地訪問開放區(qū)域,往往表現(xiàn)出減輕的焦慮樣行為。

6、用抗焦慮藥wu  zhi療的受試者表現(xiàn)出高度的焦慮樣行為,并且更喜歡迷宮的封閉區(qū)域。

7、特定品系的嚙齒動物可能在迷宮中表現(xiàn)不同。

8、對 EZM 的反復試驗往往會增加類似焦慮的行為。


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