高架十字迷宮實(shí)驗準則

一、實(shí)驗原理

高架十字迷宮（the elevated plus maze,EPM）是評價(jià)嚙齒類(lèi)動(dòng)物焦慮反應的實(shí)驗方法 , 相較傷害性刺激所致小鼠焦慮行為檢測（如電刺激 、 噪聲刺激 、 飲食剝奪和暴露在捕食者氣味等）, 該實(shí)驗具有操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn) , 能直觀(guān)反映小鼠的條件應答 。 EPM實(shí)驗是在高架Y型迷宮的基礎上發(fā)展而來(lái)的 。 EPM由開(kāi)臂（open arms和閉臂（closed arms）各兩條組成 , 呈十字形交叉 , 交義部分為中央區 , 距地面有一定高度 。其原理是由于面對新事物開(kāi)臂 小鼠會(huì )產(chǎn)生好奇心去探究 , 而它們有嗜暗的天性（閉臂）, 兩者之間發(fā)生探究與回避的沖突行為，產(chǎn)生焦慮心理。整個(gè)迷宮距離地面的高度相當于人類(lèi)站在懸崖邊，易導致動(dòng)物產(chǎn)生恐懼不安的心理?？梢酝ㄟ^(guò)對比小鼠在開(kāi)臂和閉臂內的滯留時(shí)間和路程來(lái)評價(jià)小鼠的焦慮行為。

EPM實(shí)驗在藥物開(kāi)發(fā)和研究中得到廣泛的應用：主要用于苯二氮卓類(lèi)藥物的抗焦慮作用研究 及篩選具有抗焦慮作用的新藥,也被用于研究精神性藥物濫用的影響及激素的功能,應激對生殖、衰老、妊娠的影響等?？菇箲]藥主要選擇性地抑制邊緣系統 的海馬、杏仁核 ,產(chǎn)生抗焦慮作用。

二、實(shí)驗儀器

高架十字迷宮主要由兩條開(kāi)臂和兩條閉臂組成，互相垂直呈十字交叉，儀器上方裝有動(dòng)物行為實(shí)驗的監控攝像機，通過(guò)采集卡連接電腦內的SuperMaze或VisuTrack動(dòng)物行為分析軟件。高架十字迷宮實(shí)驗儀器區分大小鼠，尺寸不一樣。

通常情況下：

1、大鼠臂寬10cm，臂長(cháng)50cm，閉臂高40cm，迷宮離地高度60-70cm左右；

2、小鼠臂寬5cm，臂長(cháng)35cm，閉臂高15cm，迷宮離地高度約40-55cm左右；

（型號：XR-XG201）

三、實(shí)驗步驟

1、實(shí)驗之前，一定要確保高架十字迷宮整個(gè)裝置的清潔。這個(gè)步驟不僅僅是要求當天的*實(shí)驗，更加側重于每一次動(dòng)物實(shí)驗完成后的清潔除味工作，一定要去除上一只動(dòng)物在宮體內遺留下來(lái)的尿液、糞便等，盡可能創(chuàng )造一個(gè)清潔、無(wú)味道的理想試驗環(huán)境。同時(shí)，實(shí)驗員需要記錄動(dòng)物的編號、日期、狀態(tài)等信息；實(shí)驗動(dòng)物提前運送到行為學(xué)實(shí)驗室臨時(shí)籠架 ,

適應環(huán)境至少3H左右, 減少動(dòng)物緊張。

2、將實(shí)驗動(dòng)物（大鼠或者小鼠）從飼養籠中取出，實(shí)驗動(dòng)物盡量背向實(shí)驗員，將動(dòng)物輕輕放在儀器宮體的中央區域，動(dòng)物面向開(kāi)臂，然后實(shí)驗員迅速安靜的離開(kāi)；

3、打開(kāi)SuperMaze或者VisuTrack動(dòng)物行為分析軟件，跟蹤動(dòng)物在高架十字迷宮儀器內的軌跡運動(dòng)，自動(dòng)計算指標，通常實(shí)驗時(shí)長(cháng)為5min；

4、實(shí)驗結束后，取出實(shí)驗動(dòng)物，放入飼養籠，做好實(shí)驗完成動(dòng)物的標記信息，同時(shí)，用酒精和紙巾清潔迷宮。

四、實(shí)驗指標

1、進(jìn)入開(kāi)放臂次數（open arm entry，OE）：進(jìn)入到任一開(kāi)放臂的次數，以動(dòng)物的四肢均進(jìn)入臂內為準或者以動(dòng)物身體80%進(jìn)入臂內為準。

2、開(kāi)臂活動(dòng)（open arm time，OT）：動(dòng)物四肢全部進(jìn)入或者身體80%進(jìn)入開(kāi)臂內的持續時(shí)間，單位：秒。

3、進(jìn)入閉臂次數（closed  arm  entry，CE）:進(jìn)入到任一閉臂的次數，以動(dòng)物的四肢均進(jìn)入臂內為準或者以動(dòng)物身體80%進(jìn)入臂內為準。

4、閉臂活動(dòng)（closed arm time，CT）：動(dòng)物四肢全部進(jìn)入或者身體80%進(jìn)入閉臂內的持續時(shí)間，單位：秒。

1. 向下探究次數（head-dipping）：實(shí)驗動(dòng)物置身于中央區域或者開(kāi)臂時(shí)，一邊用前爪握住迷宮邊緣一邊把頭部和肩部伸出開(kāi)臂的邊緣向迷宮下面探究的行為次數。
2. 閉臂后腿直立次數（rearing）：也叫閉臂支撐性站立，動(dòng)物在閉臂前腿抬起以后腿支持身體直立的次數。
3. 中央區域活動(dòng)：中央區域指的是開(kāi)臂和閉臂鏈接交叉的區域，實(shí)驗動(dòng)物在這個(gè)區域內的活動(dòng)路程和滯留時(shí)間。

五、實(shí)驗統計原則

由① ～④分別計算 出 ：

① 進(jìn)入開(kāi)放臂和封閉臂的總次數 (OE + CE )：表示大鼠的運動(dòng)力(1ocomotor activity) ：

② 進(jìn)入開(kāi)放臂次數比例 (OE％) ：即開(kāi)放臂進(jìn)入次數／(OE+CE )×100％ ；

③ 開(kāi)放臂停留時(shí)間比例 (OT％) ，即開(kāi)放臂停留時(shí)間／(OT+CT )×100％。每只大鼠測試5min。中間用濕布擦拭迷宮，清除糞便，繼用干布擦凈后再進(jìn) 行下一只大鼠的測試。

六、結論

高架十字迷宮試驗 ( EPM ) 既可以建立焦慮應激的模型也是上*的經(jīng)典測量焦慮反應的方法。其原理是利用動(dòng)物對新異環(huán)境的探究特性和對高懸敞開(kāi)臂的恐 懼心理, 形成動(dòng)物的矛盾沖突來(lái)考察大鼠的焦慮狀態(tài)。 EPM 測試的項目中, 焦慮動(dòng)物的 OE% 和 OT% 會(huì )明顯降低, 經(jīng)典抗焦慮藥物則使兩者升高, OE + CE 反映了動(dòng)物的運動(dòng)活性。本研究發(fā)現模型組大鼠的 OE% 和 OT% 顯著(zhù)下降, 運動(dòng)活性也降低。HD反映了動(dòng)物在非保護區內的探索行為, 代表動(dòng)物對陌生環(huán)境的好奇探究或因恐懼而尋求逃避, 與焦慮程度有一定相關(guān)性, 本研究中空瓶應激后的大鼠 HD行為減少; RR可用來(lái)觀(guān)察藥物有無(wú)鎮靜作用及鎮靜強度。上述結果證實(shí), 慢性應激后的大鼠明顯處于焦慮狀態(tài), 說(shuō)明慢性焦慮應激大鼠模型的制備成功, 且通過(guò)量化的標準客觀(guān)反映出大鼠的焦慮程度。

七、實(shí)驗注意事項

1、實(shí)驗開(kāi)始時(shí), 實(shí)驗者需要手持小鼠使其背對實(shí)驗者放置在開(kāi)臂與閉臂的接合處, 且讓小 鼠面對開(kāi)臂若面對閉臂, 實(shí)驗結果將受很大影響, 且同一實(shí)驗中所有小鼠均需要面對同一開(kāi)臂 , 否則可能會(huì )產(chǎn)生數據偏差。

1. 其他一些可能影響實(shí)驗結果的事項包括小鼠的年齡、性別、營(yíng)養及健康狀態(tài)、小鼠對環(huán)境的適應、實(shí)驗條件基本保持一致實(shí)驗時(shí)間段、固定的實(shí)驗者、燈光、氣味等。
2. 如果在實(shí)驗中偶爾小鼠會(huì )從上掉落, 這時(shí)實(shí)驗者需要立即將小鼠從地上抓起放回迷宮并將該事件記錄下來(lái), 后在數據處理過(guò)程中留意此意外對結果產(chǎn)生的差異。
3. 迷宮宮體距離地面的高度不宜過(guò)高或者過(guò)低，根據實(shí)驗動(dòng)物的大小確定。
4. 可以選擇一些白色或者黑色的吸水紙鋪在迷宮底部，對于實(shí)驗效率以及除味效果上面，更加合適。
5. 務(wù)必提前至少3小時(shí)，將實(shí)驗動(dòng)物放在實(shí)驗室適應，減少動(dòng)物對新環(huán)境的不安情緒。