小鼠震惊反射实验的测试方法

浏览次数：1327　发布日期：2022-4-11　来源：本站　仅供参考，谢绝转载，否则责任自负

震惊反射(startle reflex, SR)是动物对威胁性刺激的保护机制。在突发的强刺激(如声、光等)下，动物产生全身肌肉屈曲伸直的反射，即震惊反射，在行为上表现为惊跳。听震惊反射(acoustic startlereflex, ASR)特指由强烈的声音刺激产生的震惊反射。震惊反射虽然能够使动物快速对威肋、性刺激做出反应，但是会干扰正常的行为活动和认知加工。中枢神经系统天然具有过滤和筛选信息的能力，来保证思维的连贯性，这个机制称为感觉运动门控的“加工保护”理论认为，感觉运动门控的意义在于大脑利用此机制对感觉信息进行过滤，减少后出现的震惊刺激对前脉冲刺激的干扰，保护对前脉冲刺激信号的早期知觉编码。具体来讲，当多个刺激信号分先后出现时，中枢神经系统优先处理先出现的刺激信号，即使后出现的信号强度较大也会得到抑制，这就是所谓的前脉冲抑制(prepulse inhibition, PPI)现象。

前脉冲抑制效率((PPI,)是目前评估感觉运动门控功能是否完善的重要行为学参数。在强声音刺激之前的一定时间(几十至几百毫秒)内，先出现一个弱的阂下声音刺激(即前脉冲)，会降低动物对强声音刺激的听震惊反射幅度((startle amplitude, SA),对震惊反射幅度的抑制率即为PPI。对于啮齿类动物，震惊反射幅度和PPI数值可以通过震惊反射系统(startle response system)获得。当感觉运动门控功能正常时，动物具有明显的PPI现象;当该功能缺损时，PPI的数值会显著下降，称为PPI缺失。

在很多精神疾病中都发现有感觉运动门控失调和前脉冲抑制缺失的现象，如精神分裂症、躁狂型抑郁症、强迫症、成年自闭症以及其他与皮质-纹状体五脑环路紊乱相关的精神疾病等。由于前脉冲抑制在哺乳动物中是保守的神经生物学过程。因此可以采用啮齿类动物模型研究感觉运动门控和前脉冲抑制失调的机制，这对研究和治疗此类精神疾病有重要意义。本文中我们以C57BL/6小鼠品系为例，建立了用震惊反射系统(即惊恐箱，startle box)测定小鼠震惊反射和前脉冲抑制的实验方法，并构建了药物诱发PPI缺失的小鼠模型，为研究感觉运动门控机制及其相关精神疾病提供了基础数据和技术支持，也为筛选治疗PPI缺失的药物提供了良好的实验平台。

测试步骤：

第一步：输入输出测试(input/output test)参数设置

适应时间2 min，此阶段设置为14个trails。背景噪音white noise, 65 dB，全程打开。每个trail之间的间隔在10-30 s之间随机变化。无前脉冲刺激，震惊刺激设置为white noise, 65-130 dB渐变，渐变阶梯5 dB;刺激持续时间20 ms。

第二步：短期习惯性测试(short-term habituation test)参数设置

背景噪音white noise, 65 dB，全程打开。适应时间2 min。此阶段设置为30个trails。每个trail之间的间隔在10-30 s之间随机变化。无前脉冲刺激，震惊刺激设置为white noise, 105 dB;刺激持续时间20 ms。

第三步：前脉冲抑制测试((PPI test)实验程序设置:

在实验阶段背景噪音(white noise, 65 dB)全程打开，分为适应期、Block I和BlockII三个阶段。适应期持续时间2 min。Block I设置为20个trails，每个trail无前脉冲刺激; 震惊刺激设置为white noise, 105 dB:刺激持续时间20 ms:Trail之间的间隔在10-30 s之间随机变化。Block II设置为70个trails;每个trail之间的间隔在10-30 s之间随机变化。Block II中的刺激类型分为7种，具体组合方式见表1。每种刺激类型在70次trail中出现10次，出现顺序随机。前脉冲刺激设置为0,68(+3), 71(+6）, 74(+9), 77(+12), 80(+15) dB, white noise,持续时间10 ms。Prepulse/startle stimulus delay设置为60 ms。震惊设置为white noise, 105 dB，刺激持续时间20 ms。

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