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动物行为实验专题:高架零迷宫(ZERO MAZE)
点击次数:127 发布时间:2021-10-26

      高架零迷宫(EZM)是高架十字迷宫(EPM)的改良版本,结合了经典和新的行为学测量方法。O迷宫作为一种焦虑行为的检测方法,已经越来越受欢迎。它利用了啮齿动物与生俱来的对黑暗封闭空间的偏好,而不是对开放空间的偏好。与 EPM 不同的是,EZM 将实验动物置于一个连续的回路中,该回路具有交替的围墙和非围墙区域。

       迷宫是根据Montgomery (1955)实验的原理开发的,该实验使用高架Y迷宫,其中一个选择臂封闭以模拟安全空间,另一个选择臂未封闭。Shepherd 及其同事在 1994 年发表的论文中开发了高架零迷宫 (Shepherd 1992, Shepherd et al., 1993 ) 并在药理学上验证了小鼠的焦虑样行为。作为高架十字迷宫的更好替代品,O迷宫引起了越来越多的兴趣。

高架零迷宫由一条高出地面的圆形轨道组成,分为四个象限。小巷的交替部分(象限)被暗墙包围,而其余部分保持开放。EZM消除了EPM的选择点,从而消除了与中央区域相关的模糊性。

仪器设备

       零迷宫由直径为 40 至 110 厘米、宽度为 50 至 10 厘米的圆形小巷组成。小巷分为四个相等的象限。每个相对的象限都用大约 30 厘米高的深色墙壁围起来,以创造一个封闭的空间。其余的两个象限与大约 5 毫米的边缘接壤,以防止受试者从轨道上掉下来,这些象限用作开放的焦虑空间。仪器被抬高到地板上方至少 70 厘米的高度。

      为避免阴影并确保所有象限的照明均等,应从上方点亮 EZM。选择适当的照明还能确保动物看到食物奖励或其他提示(如果使用)。安装在迷宫上方的视频跟踪软件,例如VisuTrack,可以帮助实时评分、跟踪和记录对象及其在迷宫内的运动。在每次试验之前和之后必须彻底清洁设备,以限制来自先前试验的任何残留刺激的影响。

训练方法


      高架零迷宫的连续小巷设计比高架十字迷宫更敏感,因此用于评估焦虑和焦虑样行为更合理。与 EPM 一样,EZM 也利用实验动物对开放空间的偏好作为评估治疗组或疾病组与对照组相比的表现的一种方式。

      啮齿动物天生喜欢封闭或封闭的空间,这让它们感到安全。因此,他们倾向于避免探索暴露的小巷,就像探索封闭的小巷一样。接受抗焦虑药物治疗的动物表现出减少的焦虑样行为,更可能探索迷宫的暴露区域。另一方面,由于焦虑样感觉增强,接受抗焦虑药物治疗的动物倾向于在开放空间花费较少时间,而在探索封闭区域花费较多时间。动物在这两个区域花费的时间量提供了关于受试动物焦虑状态的信息。

迷宫本身不需要预训练,因为该任务旨在测试受试动物对陌生迷宫的反应。每次试验前,必须用乙醇溶液彻底清洁仪器,以避免残留刺激的影响(如果有的话)。

零迷宫中焦虑样行为的评估

实验动物在测试前至少 1 小时被带入测试区域。在测试期间,确保所有照明水平一致且不抑制探索行为是很重要的。

视频记录开始(如果使用),测试动物被放置在封闭小巷的中心,可以自由探索迷宫(也有部分文献显示将测试动物放置在开放区域的中心)。每次测试至少持续5分钟,之后将测试动物小心地从迷宫中取出并放入其鼠笼中。录制也会在5分钟结束时停止。对每只测试动物重复试验约3天。

数据分析



与 Elevated Plus Maze 类似,在 Elevated Zero Maze 任务期间测量的变量包括:

  • 在开放区域花费的时间百分比

  • 在围墙区域花费的时间百分比

  • 进入开放空间的延迟(潜伏期)

  • 在开放和封闭区域花费的总时间

  • 总活动距离


其他可观察的措施包括:

  • 通过分析从封闭区域内嗅探的频率和持续时间来计算风险评估行为。

  • 通过评估开放区域边缘的头部下垂次数来降低焦虑水平。


优势与局限



       高架零迷宫的主要优势在于它在测试方法和解释方面的简单性。EZM 克服了 EPM 由于其中央平台而产生的测量模糊性。在 EPM 中反复试验后,受试者倾向于将中央平台视为安全空间。在 EPM 中分析啮齿动物行为时,很难评估动物在中央平台上花费的时间,无论是在进入手臂之前还是在手臂进入之间。EZM 消除了这个中心区域,并允许动物通过在开放区域和封闭区域之间移动来不断探索迷宫的不同象限(Shepherd 1994)。

与其他任务不同,重复暴露于高架零迷宫的测试动物表现出焦虑增加,这表明受试者的情绪反应随着每次暴露于迷宫任务而改变。同样重要的是要记住,EZM 会检查与人类焦虑情绪相比的动物情绪。然而,这个测试并不等同于人类焦虑的整个范围。很明显,抗焦虑药物可以减少迷宫中动物的焦虑样行为,但还有其他因素需要考虑,这些因素可能在解释结果中发挥重要作用,例如动物的年龄、体重、性别、物种和品系测试。

总结



1、高架零迷宫是根据蒙哥马利 (1955) 调查原理开发的高架 Plus 迷宫的改编版。

2、EZM 由 Shepherd (1992) 设计。

3、为了克服 EPM 中中央平台产生的歧义,EZM 被设计为具有封闭和开放空间的圆形小巷。

4、EZM 在评估焦虑样行为时比 EPM 更敏感。

5、接受抗焦虑药物治疗的受试者通过更多地访问开放区域,往往表现出减轻的焦虑样行为。

6、用抗焦虑药物治疗的受试者表现出高度的焦虑样行为,并且更喜欢迷宫的封闭区域。

7、特定品系的啮齿动物可能在迷宫中表现不同。

8、对 EZM 的反复试验往往会增加类似焦虑的行为。


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