散斑血流成像专题（21）丨散斑成像技术监测抑郁样小鼠皮层扩散性抑制

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构建社会隔离(Social isola-tion，SI)抑郁症小鼠模型，模拟独居的现象，检测小鼠动物认知功能及抑郁状态，通过激光散斑衬比成像(laser speckle contrast imaging，LSCI)技术监测SI抑郁小鼠皮层扩散性抑制(CSD)脑血流动力学的改变。

实验动物建模

32只3周龄断乳的雄性C57BL/6小鼠，体重为10～11g;按照随机化的原则分组，16只C57BL/6小鼠单独饲养6周，16只同龄对照组4只为1笼群居饲养6周。动物饲养条件:温度控制在22±3℃，湿度在50～60%的清洁级动物房中，保持12h昼夜交替周期。

糖水偏好实验

给造模后的小鼠给予两个相同水瓶，分别含1%蔗糖和饮用水，使小鼠适应双瓶饲养3d。在此过程中，两个瓶子位置每天随机互换，防止实验鼠对饮水位置偏好。在进行糖水偏好实验前，禁水15h。实验时，记录小鼠在4h内饮用1%蔗糖水和饮用水的饮水量。通过计算小鼠对蔗糖偏爱程度%=糖水消耗量/(糖水消耗量+饮用水消耗量)×100%，分析小鼠是否出现快感缺失。

旷场实验

将小鼠放置在50cm×50cm×50cm的场地中自由运动，用摄像头在旷场正上方摄像记录小鼠在5min内的活动，并分析小鼠5min运动的距离。

大小鼠旷场实验箱，型号：XR-XZ301，上海欣软

悬尾实验

将小鼠尾部用胶布固定在离地近10cm的横杆并悬挂5分钟。观察并记录小鼠第一次停止挣扎的潜伏期及及保持不动状态的时间。

激光散斑衬比成像监测小鼠皮层扩散

小鼠称重，10%水合氯醛0.005mL·g－1腹腔注射麻醉;取小鼠俯卧位，小鼠体温通过负反馈加热垫将体温控制在37±0.5℃;常规备皮，消毒，充分暴露前囟及右侧顶骨;使用牙科钻(0.5mm)开颅窗将右侧顶骨去除，保留完整硬脑膜;在颅窗前约5mm处钻一小孔用于针刺。将小鼠放置在激光散斑衬比成像系统下，使用650nm红色激光照射观察区域，将Value值在800～1000之间，曝光时间40ms，帧间隔时间1000ms，保存时间为10min;在记录1min时，在右侧刺激窗给予垂直的、相同深度的(5mm)针刺刺激，观察脑血流变化。

新一代激光散斑血流成像仪，型号：XR-X01，上海欣软

激光散斑衬比成像监测抑郁小鼠皮层扩散性抑制的血流改变

激光散斑衬比成像监测社会隔离抑郁小鼠皮层扩散性抑制的血流动力学中发现，社会隔离诱导的抑郁症模型组小鼠脑血流变化率明显小于正常小鼠。与正常小鼠比较，充血持续时间延长，脑血流达峰时间延迟。SI诱导的抑郁症小鼠在软脑膜血管的收缩或舒张的变化率比正常小鼠下降。

激光散斑衬比成像监测社会隔离抑郁小鼠皮层扩散性抑制的血流动力学典型图像

激光散斑衬比成像技术是利用血管中红细胞运动产生的后向散射光形成动态散斑对比度值来获取血流速度信息，通过非接触成像能够获得全视场的二维高分辨率的血流分布的图像，具有较高的时间和空间分辨率，实时动态进行多参数监测。激光散斑衬比成像技术不需要注入外源性物质，就可以实现长时间、大视场(36mm×26mm)、连续性血流及血管直径变化的监测。目前此技术已应用于科研和临床中，可使科研及医务人员实时动态观察到体内微血管的血流分布及变化情况。

LSCI也存在一定缺点，1)该项技术为有创性操作，为达到一定清晰度需要打开小鼠头皮及磨薄颅骨;2)监测参数较少，仅能监测CBF及血管直径等指标，不能监测细胞代谢指标等参数;3)监测深度仅在小鼠大脑皮层，不能同时监测深部白质的CBF及细胞代谢变化情况。

参考文献：

• Deficits in Regional Cerebral Blood Flow on Brain SPECT Predict Treatment Resistant Depression[J]. Daniel G. Amen;;Derek V. Taylor;;Somayeh Meysami;;Cyrus A. Raji.Journal of Alzheimer's Disease,2018

• 姚恩生,唐燕,王伟.激光散斑成像技术监测抑郁症样小鼠脑血流动力学改变的初步研究[J].石河子大学学报(自然科学版),2020,38(06):761-766.

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