用于偏侧帕金森病大鼠运动功能评估的阶梯实验

摘要

来源：Rattka, M, 等. 评估半帕金森大鼠深部脑刺激运动效果的新方法：阶梯试验与圆筒试验。J. Vis. Exp. (2016)。

本视频演示了阶梯实验，用于评估右侧大脑损伤的偏侧帕金森病大鼠的运动功能。该损伤会破坏多巴胺信号传导，导致左侧前爪控制能力受损，从而使得左侧阶梯上残留更多的食丸，表明存在运动功能障碍。

方案

所有涉及动物模型的实验程序均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

1. 台阶测试（图1）

1. 获取阶段​
   1. 在训练前一天，使动物熟悉楼梯测试中使用的颗粒饲料。
      1. 可选：为提高动物的动机，可采用饮食限制（每日提供10–15 g标准实验室饲料，维持体重在自由进食水平的90%）。然而，此措施并非实现积极训练效果所必需。本研究未实施食物限制。
   2. 使用0.1%乙酸溶液清洁透明塑料楼梯箱（高度：34.5 cm，长度：35.5 cm，宽度：12 cm，窄隔间：6 cm）。注意：楼梯箱为双隔间结构，窄隔间内设有抬高的平台和两级台阶。窄隔间内的左侧台阶仅能用左爪触及，右侧台阶仅能用右爪触及。
      注意：标准楼梯箱包含两个隔间并配有顶盖。若用于通过电缆刺激大鼠的实验，请使用无顶盖的高型箱体。
   3. 取出楼梯装置，并在每一级台阶的凹槽中各放入8粒45 mg的颗粒饲料。
   4. 将楼梯装置重新插入箱内，并在抬高的平台上额外放置8粒颗粒饲料。
   5. 将大鼠放入运输盒中。
   6. 使用运输盒将大鼠从饲养笼转移至楼梯箱。
   7. 将大鼠放入楼梯箱内（图2）。
   8. 5分钟后，使用运输盒将动物从楼梯箱中移出，并放回饲养笼。
   9. 记录从平台上以及（如有）左右两侧楼梯上被吃掉的颗粒数量。
   10. 通过在每一级台阶的凹槽中重新放入8粒45 mg的颗粒饲料，补充楼梯上的饲料。
   11. 使用0.1%乙酸溶液清洁楼梯箱，并在平台上重新放置额外的颗粒饲料。
   12. 连续三天重复此操作流程（获取阶段）。
       注意： 所述实验均在雄性Sprague Dawley大鼠上进行。不同品系、性别及供应商的大鼠，其各训练模块所需时间可能有所不同。
2. 自由选择测试
   1. 使用0.1%乙酸溶液清洁楼梯箱。
   2. 取出楼梯装置，并在每一级台阶的凹槽中各放入8粒45 mg的颗粒饲料。
   3. 将大鼠放入运输盒中。
   4. 使用运输盒将大鼠从饲养笼转移至楼梯箱。
   5. 将大鼠放入楼梯箱内。
   6. 5分钟后，使用运输盒将动物从楼梯箱中移出，并放回饲养笼。
      记录从左右两侧楼梯上被吃掉的颗粒数量。
   7. 注意：若动物在抓取颗粒方面仍存在困难，可在平台上额外添加一些易于获取的颗粒。
   8. 通过在每一级台阶的凹槽中各放入8粒45 mg的颗粒饲料，补充楼梯上的饲料。
   9. 使用0.1%乙酸溶液清洁楼梯箱，以备下一只动物使用。
   10. 连续三天重复此操作流程（自由选择阶段）。
       注意：本文呈现的结果是在各训练模块之间无休息间隔的条件下获得的。部分研究组倾向于在训练期间安排休息日以促进记忆巩固，从而支持训练过程。
3. 强制选择测试​
   1. 使用0.1%乙酸溶液清洁楼梯箱。
   2. 取出楼梯装置，并在左侧楼梯每一级台阶的凹槽中放入8粒（模块前3天）或4粒（模块后连续3天）45 mg的颗粒饲料。
      1. 在将要产生功能障碍的一侧进行强制选择测试。
         注意：我们在右侧大脑半球制造帕金森病损，因此选择性训练左爪。
   3. 将大鼠放入运输盒中。
   4. 使用运输盒将大鼠从饲养笼转移至楼梯箱。
   5. 将大鼠放入楼梯箱内。
   6. 5分钟后，使用运输盒将动物从楼梯箱中移出，并放回饲养笼。
   7. 记录从左侧楼梯上被吃掉的颗粒数量。
   8. 根据训练日的不同，在每一级台阶的凹槽中补充8粒或4粒45 mg的颗粒饲料。
   9. 使用0.1%乙酸溶液清洁楼梯箱，以备下一只动物使用。
   10. 连续六天重复此操作流程（强制选择阶段）。
4. 数据采集
   1. 按照强制选择模块所述方法进行实验（左侧楼梯每个凹槽中放置4粒颗粒），连续进行两天。计算成功率（吃掉的颗粒数），取两天的平均值。

结果

图 1：阶梯测试装置。左侧阶梯上放置颗粒物的阶梯箱。（A）侧视图，（B）俯视图。

图 2：阶梯测试。偏侧帕金森病大鼠在进行阶梯测试。

（注意：从图像中裁剪文字“图...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
无盖阶梯箱	Glas Keil, Germany		定制
无尘精密颗粒，45 mg	Bio Serv	F0021