大小鼠注意缺陷沖動(dòng)障礙模型（ADHD）的行為學(xué)檢測(cè)方法大小鼠注意缺陷沖動(dòng)障礙模型（ADHD)的行為學(xué)檢測(cè)方法一.前言注意缺陷/多動(dòng)障礙(attention-deficit/hyperactivitydisorder,ADHD)是最常見的兒童時(shí)期神經(jīng)和精神發(fā)育障礙疾病，在全球范圍內(nèi)學(xué)齡兒童的患病率約為5%，其核心特征是多動(dòng)、沖動(dòng)或注意力缺陷。然而ADHD的病因尚無(wú)定論?；純涸谄綍r(shí)生活、學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)為容易分心、注意力難以集中、多動(dòng)、沖動(dòng)行為增加并伴有學(xué)習(xí)困難、神經(jīng)系統(tǒng)異常、腦電圖異常等表現(xiàn)。隨著年齡的增長(zhǎng)，部分ADHD患兒癥狀可自行緩解。但ADHD患兒中約40%-60%的兒童癥狀能持續(xù)到青春期，約30%一40%患兒會(huì)延續(xù)到成年期?；純喊l(fā)病后癥狀延續(xù)到青春期和成年期時(shí)，除了存在核心癥狀外，還可能存在物質(zhì)濫用、人際交往不良、社會(huì)適應(yīng)能力差等表現(xiàn)。ADHD顯現(xiàn)出的“兩高一低”特征:即高發(fā)病率、高犯罪率和低壽命，已經(jīng)給家庭、學(xué)校和社會(huì)造成極大的傷害和沉重的負(fù)擔(dān)，是亟待解決的兒童心理精神衛(wèi)生難題。二.ADHD動(dòng)物模型的研究現(xiàn)狀1.自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)是通過選擇性近親繁殖構(gòu)建的用于高血壓研究的動(dòng)物模型。許多研究證實(shí)SHR是用于研究ADHD較好的動(dòng)物模型之一。

SHR大鼠表現(xiàn)出幾種主要的ADHD癥狀，如多動(dòng)、沖動(dòng)、學(xué)習(xí)障礙。這些發(fā)現(xiàn)表明該模型具有較好的表面效度。然而，高血壓在這種動(dòng)物模型中是一個(gè)混雜因素，因?yàn)樗cADHD無(wú)關(guān)，不能排除血壓升高會(huì)影響行為。SHR大鼠表現(xiàn)出的ADHD樣行為缺陷可能反映了高血壓引起的腦功能障礙或損傷。因?yàn)橛醒芯勘砻鞲哐獕簩?duì)人的認(rèn)知有負(fù)面影響?？偠灾琒HR是一個(gè)被廣泛研究的ADHD模型，許多研究已經(jīng)確認(rèn)了其有效性，然而高血壓造成的影響和使用WKY大鼠作為其對(duì)照動(dòng)物的可靠性仍然是一個(gè)有待解決的問題。2.發(fā)育毒素動(dòng)物模型新生期6-羥基多巴胺(6-OHDA)損傷大鼠也被認(rèn)為是一種有用的ADHD模型。6-OHDA是一種神經(jīng)毒素，可被DAT和NE轉(zhuǎn)運(yùn)體攝取，從而選擇性地殺死這兩種類型的神經(jīng)元。出生后第1天用6-OHDA損傷的大鼠在發(fā)育特定階段表現(xiàn)出多動(dòng)和學(xué)習(xí)障礙。它們?cè)诮?jīng)過呱醋甲酷或d-安非他明治療后得到改善的空間辨別任務(wù)中表現(xiàn)出多動(dòng)和學(xué)習(xí)障礙，但它們并不表現(xiàn)出沖動(dòng)。3.甲狀腺素受體轉(zhuǎn)基因小鼠一種相對(duì)較新的ADHD動(dòng)物模型是甲狀腺素受體轉(zhuǎn)基因小鼠。該基因來(lái)源于一名被診斷為甲狀腺激素抵抗綜合征的患者。這種罕見的綜合征是可遺傳的，其特征是甲狀腺激素水平升高、促甲狀腺激素(TSH)正?；蛏摺⑸聿陌?、聽力喪失和心動(dòng)過速。有趣的是，大約70%患有RTH綜合癥的兒童符合ADHD的診斷標(biāo)準(zhǔn)。這表明這兩種疾病中存在與甲狀腺系統(tǒng)有關(guān)的共同機(jī)制。三.注意缺陷/多動(dòng)障礙動(dòng)物模型的行為學(xué)檢測(cè)方法1.曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置主要由兩部分組成，一部分是小鼠用曠場(chǎng)反應(yīng)箱體，另一部分是數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和分析系統(tǒng)(上海欣軟信息科技有限公司VisuTrack動(dòng)物行為學(xué)分析系統(tǒng))。曠場(chǎng)反應(yīng)箱體為亞克力材質(zhì)，其中箱體四壁為一體，曠場(chǎng)底面有四道卡槽，使得箱體四壁可拆卸下來(lái)方便清洗。箱體內(nèi)壁四面涂黑，曠場(chǎng)的底面為白色磨砂亞克力材質(zhì)。曠場(chǎng)尺寸為長(zhǎng)40cmX寬40cmX高45cm，中央?yún)^(qū)設(shè)定為距離側(cè)壁10cm。數(shù)碼攝像頭放置于曠場(chǎng)的正上方，可實(shí)時(shí)拍攝曠場(chǎng)內(nèi)部情況，攝像頭與VisuTrack數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)相連。小鼠行為學(xué)實(shí)驗(yàn)室背景噪音控制在65分貝以下。小鼠在行為學(xué)實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)1h后，輕輕將小鼠放入曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱側(cè)壁中間位置，同時(shí)開始進(jìn)行攝像和計(jì)時(shí)。30min后停止攝像，記錄小鼠在30min內(nèi)總的運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度以及小鼠在實(shí)驗(yàn)前5min內(nèi)中央?yún)^(qū)停留時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將小鼠放回鼠籠，反應(yīng)箱用30%酒精擦拭。所有的曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)在18:00-20:00進(jìn)行。2.步態(tài)實(shí)驗(yàn)采用上海欣軟VisuGait小動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)對(duì)小鼠進(jìn)行步態(tài)分析。即經(jīng)過10分鐘的適應(yīng)階段后，系統(tǒng)自動(dòng)記錄并測(cè)量小鼠每一步的長(zhǎng)度和寬度，以供之后的步態(tài)分析。3.肌力實(shí)驗(yàn)攀爬網(wǎng)是由直徑為1mm鋼絲構(gòu)成的邊長(zhǎng)40cm正方形的鋼絲網(wǎng)。鋼絲網(wǎng)分成40X40的邊長(zhǎng)1cm正方形。鋼絲網(wǎng)周圍環(huán)繞著直徑為4cm的木質(zhì)珠子(以防止小鼠偶爾會(huì)試圖爬到鋼絲網(wǎng)的另一面)。使鋼絲網(wǎng)保持在一個(gè)固定的位置上，高度距襯墊表面50厘米。實(shí)驗(yàn)時(shí)將小鼠在測(cè)試前1小時(shí)轉(zhuǎn)移到行為室以適應(yīng)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，每只小鼠被放置在鋼絲網(wǎng)的中心，之后慢慢地旋轉(zhuǎn)鋼絲網(wǎng)180度至倒轉(zhuǎn)的位置，并開始計(jì)時(shí)，直至小鼠墜落到襯墊上時(shí)停止計(jì)時(shí)。我們記錄每只小鼠在鋼絲網(wǎng)上倒掛的總時(shí)間，或者在當(dāng)小鼠在鋼絲網(wǎng)上倒掛至420秒時(shí)，人為的將小鼠取下鋼絲網(wǎng)。4.五孔視覺注意力測(cè)試實(shí)驗(yàn)采用上海欣軟信息科技有限公司五孔視覺注意力測(cè)試箱，

5-CSRTT訓(xùn)練箱中有5個(gè)內(nèi)含紅外探頭和指示燈的圓孔洞(鼻觸，nosepoke)安裝在一個(gè)弧形的面板上，每個(gè)鼻觸內(nèi)有一個(gè)信號(hào)燈，隨機(jī)快速閃亮一個(gè)，動(dòng)物必須在給定時(shí)間內(nèi)用鼻子進(jìn)入該鼻觸才可以得到食物獎(jiǎng)賞(顆?；蛞后w食物)。測(cè)試的實(shí)驗(yàn)指標(biāo):TotalTrial(總的實(shí)驗(yàn))，CorrectResponse(正確反應(yīng))，IncorrectResponse(錯(cuò)誤反應(yīng))，OmittedResponses(遺漏反應(yīng))，PrematureResponse(過早反應(yīng))。其中正確反應(yīng)次數(shù)反映小鼠的注意力水平;過早反應(yīng)次數(shù)反映小鼠的沖動(dòng)行為水平。實(shí)驗(yàn)中，小鼠有時(shí)根本沒有注意到鼻觸孔亮燈的視覺刺激，因此不觸碰5個(gè)鼻觸孔中的任意一個(gè)，而不是觸碰“猜測(cè)”亮燈的鼻觸孔，從而出現(xiàn)一個(gè)遺漏反應(yīng)而非錯(cuò)誤反應(yīng)。因此，遺漏反應(yīng)的增加，通常伴隨著正確反應(yīng)總數(shù)的減少，也可以反映注意力的不足。為增強(qiáng)小鼠對(duì)食物獎(jiǎng)賞的反應(yīng)，所有小鼠在實(shí)驗(yàn)開始前按照每天每l0g體重給予1g食物的方法進(jìn)行限食。當(dāng)小鼠的體重達(dá)到初始體重的85%-90%時(shí)，開始進(jìn)行5-CSRTT實(shí)驗(yàn)的6階段訓(xùn)練。小鼠在5-CSRTT實(shí)驗(yàn)箱中訓(xùn)練，在正確鼻觸反應(yīng)和獎(jiǎng)勵(lì)(15%蔗糖溶液)之間建立條件反射，6個(gè)階段的訓(xùn)練對(duì)小鼠注意力水平要求逐漸增加，只有當(dāng)小鼠連續(xù)2天達(dá)到某一階段訓(xùn)練的正確次數(shù)要求后，才能進(jìn)入下一階段的訓(xùn)練過程。全部6階段的訓(xùn)練過程大概持續(xù)1個(gè)月(見附表)，訓(xùn)練完成后進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。每階段訓(xùn)練和正式實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，按照下列公式計(jì)算:正確反應(yīng)率=正確反應(yīng)次數(shù)/(正確反應(yīng)次數(shù)+錯(cuò)誤反應(yīng)次數(shù)+沖動(dòng)反應(yīng)次數(shù)+無(wú)反應(yīng)次數(shù));錯(cuò)誤反應(yīng)率=錯(cuò)誤反應(yīng)次數(shù)/(正確反應(yīng)次數(shù)+錯(cuò)誤反應(yīng)次數(shù)+沖動(dòng)反應(yīng)次數(shù)+無(wú)反應(yīng)次數(shù));沖動(dòng)反應(yīng)率=沖動(dòng)反應(yīng)次數(shù)/(正確反應(yīng)次數(shù)+錯(cuò)誤反應(yīng)次數(shù)+沖動(dòng)反應(yīng)次數(shù)+無(wú)反應(yīng)次數(shù));無(wú)反應(yīng)率=無(wú)反應(yīng)次數(shù)/(正確反應(yīng)次數(shù)+錯(cuò)誤反應(yīng)次數(shù)+沖動(dòng)反應(yīng)次數(shù)+無(wú)反應(yīng)次數(shù))。5.新事物識(shí)別實(shí)驗(yàn)新事物識(shí)別實(shí)驗(yàn)(Novelobjectrecognitiontest)是一種常用于評(píng)估小鼠學(xué)習(xí)記憶能的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)范式。通常情況下，小鼠會(huì)表現(xiàn)為花費(fèi)更多時(shí)間探索新遇到的物體，而非以往遇到過的物體。因此常采用小鼠對(duì)新舊物體探索時(shí)間的比值作為測(cè)量指標(biāo)，反映其學(xué)習(xí)記憶能力。本實(shí)驗(yàn)以曠場(chǎng)行為學(xué)箱體為基礎(chǔ)，通過測(cè)量不同時(shí)間點(diǎn)小鼠對(duì)箱體內(nèi)不同形狀的物塊的探索時(shí)間，從而檢測(cè)小鼠的長(zhǎng)短期記憶情況。箱體規(guī)格同前，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為20:00到22:00。使用上海欣軟信息科技有些公司VisuTrack行為學(xué)分析系統(tǒng)記錄并分析小鼠對(duì)曠場(chǎng)中物塊的探索情況。具體步驟如下:第一步:適應(yīng)。在新物體識(shí)別箱的底面放置兩個(gè)形狀完全相同的物塊，其中心與箱子相鄰兩壁的距離均為10cm，之后將小鼠背對(duì)物塊放入新物體識(shí)別箱中，使其自由探索10min。第二步:短期認(rèn)知記憶測(cè)試。適應(yīng)結(jié)束后1h再次對(duì)小鼠進(jìn)行測(cè)試，用一個(gè)形狀不同但材質(zhì)相同的物塊替換掉兩相同物塊中的一個(gè)，測(cè)試時(shí)間5min(短期認(rèn)知記憶)。第三天:長(zhǎng)期認(rèn)知記憶測(cè)試。第二步結(jié)束后24h再次對(duì)小鼠進(jìn)行測(cè)試，用第三種形狀的物塊替換掉第二天測(cè)試階段使用的新物塊，時(shí)間5min(長(zhǎng)期認(rèn)知記憶)。注意事項(xiàng):①實(shí)驗(yàn)在20:00到22:00進(jìn)行