脑声问答（97）期丨小鼠运动功能行为评估顺序示例

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小鼠运动功能评估通常涉及多种实验范式，这些实验旨在评估小鼠的运动协调性、平衡能力、肌肉力量以及运动耐力等。为了确保实验结果的准确性和全面性，通常会按照一定的顺序进行这些实验。下面是一个典型的实验顺序示例：

实验准备:

1. 适应阶段：让实验动物适应实验室环境至少24小时，以减少环境因素对实验结果的影响。

2. 标准化条件：确保实验在相同的时间段内进行，并且实验室的温度、湿度和光照条件保持一致。

实验步骤：

l基线评估：

目的：评估动物在未受干预影响时的运动功能基线水平。

方法：进行简单的运动功能测试，如开放场测试或简单的平衡木测试，以评估小鼠的基础运动能力。

l干预措施：

目的：施加实验条件，如药物处理、基因操作或其他干预措施。

方法：根据实验设计给予相应的干预措施。

l运动功能评估：

目的：评估干预措施对小鼠运动功能的影响。

方法：

平衡木测试：评估小鼠的平衡能力和运动协调性。在平衡木测试中，小鼠需要穿过一个窄的、水平放置的木制或塑料梁（平衡木），从起点走到终点。通过观察小鼠完成任务的时间和步态异常（如脚部滑动、失误等），可以评估小鼠的运动协调性和平衡能力。

三杆测试（Three rod test）：进一步评估小鼠的运动协调性和肌肉力量。三杆测试是一种用于评估小鼠运动协调性和肌肉力量的实验范式。这项测试特别适用于评估小鼠的前肢和后肢的协调能力以及整体运动功能。

三杆测试实验原理:

三根平行的金属杆垂直固定在一个旋转平台上，平台以恒定速度旋转。小鼠被放置在中央位置，然后平台开始旋转。由于旋转产生的离心力，小鼠需要调整姿势并抓住杆子以保持平衡。

实验步骤:

1. 适应阶段：让小鼠适应实验环境至少24小时，以减少环境因素对实验结果的影响。

2. 训练：在正式测试前，小鼠需要接受训练以适应三杆测试的环境。这通常涉及到让小鼠在静止状态下适应三根杆子。

3. 测试：

将小鼠置于三根杆的中央位置。

平台开始以恒定速度旋转。

记录小鼠保持平衡的时间。

如果小鼠失去平衡或从杆上掉下来，则停止计时。

通常重复多次测试以获得平均值。

实验参数:

旋转速度：通常设定为恒定的速度，如30 rpm。

测试时间：记录小鼠能够在杆上保持平衡的时间。

重复次数：为了获得可靠的数据，通常会对同一只小鼠进行多次测试。

数据分析:

平均保持时间：计算小鼠在杆上保持平衡的平均时间。

比较：将实验组与对照组进行比较，评估特定干预措施（如药物处理）对小鼠运动功能的影响。

应用场景:

神经退行性疾病研究：评估疾病模型中小鼠运动功能的变化。

药物筛选：评估潜在药物对小鼠运动功能的改善效果。

遗传学研究：评估特定基因变异对小鼠运动功能的影响。

爬杆测试：评估小鼠的肌肉力量和运动能力。爬杆测试基于小鼠的本能行为，即当它们被放置在一个垂直的杆上时，会试图爬下杆子。通过观察小鼠从杆顶爬到地面所需的时间以及它们的爬行方式，可以评估小鼠的运动功能。

实验跑台测试：评估小鼠的运动耐力和代谢状态。这项测试特别适用于研究小鼠的运动能力以及药物或遗传因素对运动功能的影响。实验跑台测试基于小鼠跑步的能力，通过观察小鼠在跑台上跑步的时间、速度和距离等指标，来评估它们的运动耐力和协调性。

转棒实验 (Rotarod test)：评估小鼠的运动协调和平衡能力。当它们被放置在一个旋转的棒上时，会试图保持在棒上以维持平衡。通过观察小鼠在棒上停留的时间，可以评估小鼠的运动协调性和平衡能力。

握力测试 (Grip strength test)：评估小鼠的肌肉力量。当它们被提起时，会紧紧抓住任何可用的支撑物。通过使用专门设计的仪器（如Randall-Selitto analgesiometer、校准的镊子等）来施加压力，直到小鼠释放支撑物，可以测量小鼠的抓握力量。

实验顺序示例:

1. 适应阶段：让小鼠适应实验环境至少24小时。

2. 基线评估：进行简单的平衡木测试，评估小鼠的基础运动能力。

3. 干预措施：根据实验设计给予药物处理或其他干预措施。

4. 平衡木测试：干预后立即进行平衡木测试。

5. 三杆测试：平衡木测试后第二天进行。

6. 爬杆测试：三杆测试后一天进行。

7. 实验跑台测试：爬杆测试后一天进行，以评估小鼠的运动耐力。

8. 转棒实验：实验跑台测试后一天进行，以进一步评估小鼠的运动协调和平衡能力。

9. 握力测试：转棒实验后一天进行，以评估小鼠的肌肉力量。

注意事项:

确保所有的实验操作都在相同的条件下进行，以保证结果的可比性;确保小鼠在不同的测试之间有足够的休息时间，避免疲劳累积影响后续测试的结果；考虑到小鼠之间的个体差异，尽量匹配分组或进行适当的数据统计分析来校正这些差异。通过这些步骤可以系统地评估小鼠的运动协调性和肌肉力量，并从中获取关于运动障碍机制和药物疗效的重要信息。

文献引用：

• Brooks, S., Dunnett, S. Tests to assess motor phenotype in mice: a user's guide. Nat Rev Neurosci 10, 519–529 (2009).

• Matsuo T, Morisawa Y, Yoshinaga T, Ikebe M, Hosogi R, Matsuo C. Three-rods test as drivers' license vision test from the viewpoint of reproducibility, eye deviation, and functional visual acuity. Heliyon. 2018 Dec 17;4(12):e01056.

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