使用平衡木评估小鼠的运动平衡与协调能力

本实验的总体目标是评估小鼠的运动协调性和平衡能力。第一步是组装一根平衡梁，并设置运动检测器的位置，以记录小鼠通过平衡梁所需的时间，从而开始训练。将小鼠放置在平衡梁的起点处，使其自行穿越至安全平台。有时需要引导动物沿梁向终点移动。

经过10分钟的试验间间隔后，动物在更窄的横梁上进行训练，以提高检测的敏感性。该实验程序的最后一步是让训练后的动物在不同宽度的横梁上进行测试。最终可获得反映运动协调性和平衡能力缺陷的结果。

您好，我是 Tim Luong，加州理工学院生物系的医学博士（MD）与哲学博士（PhD）项目在读候选人。我是 Holly Carlisle，加州理工学院生物系的博士后研究员。今天我们将向您展示如何利用平衡木实验来评估小鼠的平衡能力与运动协调性。相较于转棒实验等其他方法，该技术的主要优势在于，平衡木实验对运动协调性中即使轻微的功能缺陷也更为敏感。

该方法有助于回答行为学领域的关键问题，例如在某些神经疾病模型中，我们的运动协调性和平衡能力是否受到影响，以及特定治疗是否能够缓解运动功能缺陷。本实验的目的是测量小鼠在无停顿、无卡顿且无需实验人员诱导的情况下通过横梁所需的时间。为了在测试当天获得一次干净利落的跑动，我们在测试前进行为期两天的训练。

该方法的可视化演示非常有帮助，因为对于不太熟悉行为学测试的人员来说，小鼠在横梁上的抓握和辅助方式可能较难掌握。接下来，让我们开始介绍。本方案基于 Southwell 等人以及 Carter 等人的研究方法。

将一根一米长的横梁架设在两根50厘米高的立柱之间来组装装置。横梁具有6毫米或12毫米宽的平坦表面。对于体型较大的小鼠或无法通过较窄横梁的小鼠，可使用更宽的横梁。

在横杆末端放置一个黑色盒子，并在盒内放入筑巢材料以吸引小鼠向终点移动；同时用一盏灯照射起点作为厌恶刺激。在0厘米和80厘米处设置运动探测器，用于记录小鼠穿越横杆的潜伏期。在横杆下方约7.5厘米高于桌面的位置拉伸一个尼龙吊床，以缓冲小鼠可能的坠落。本实验所用小鼠饲养于12小时光照-12小时黑暗循环环境中，并在测试前已适应环境两周。

在开始实验前约10分钟将动物引入测试房间，为获得最佳结果，每种测试条件应使用至少10只小鼠组成队列。开始训练时，将一只小鼠放置在宽12毫米的横梁起始位置。当小鼠的鼻尖进入中央80厘米区域时启动计时器，当动物到达80厘米终点时停止计时。

小鼠在通过横梁时应尽量不停顿或停滞。如果动物停止向前移动，可从后方轻轻触碰以鼓励其继续前进。当动物成功通过横梁后，将其从安全箱中移出，并放回饲养笼中休息10分钟，然后开始下一次训练。

在引入下一只小鼠之前，需用70%乙醇清洁并擦拭平衡梁和箱子。每只小鼠先在12毫米宽的梁上训练三次，随后在6毫米宽的梁上进行训练。额外再进行三次训练可能会增加停滞现象的发生，因为动物对任务和装置变得更加熟悉。

另一方面，如果小鼠在经过两天训练后仍无法成功走过整个横梁，则可能需要额外的训练。务必在动物接受任何处理之前记录基线测量数据。当天训练结束后，将小鼠放回其位于饲养设施中的家庭笼具中。

测试当天，如先前所述，在开始实验前10分钟将动物带入实验房间，将小鼠放置于起始位置，记录动物穿越横梁中央80厘米区域所需的时间。数据以两次成功试验的平均值表示，成功试验定义为小鼠未停留、未受实验人员触碰推动而直接到达末端。视频录像可用于对滑移及其他可观察到的运动功能缺陷进行更细致的分析。

在此示例中，使用9至11周龄的C57BL/6小鼠在宽12毫米和宽6毫米的横梁上进行测试。雄性小鼠通过宽12毫米横梁的平均时间为4.6 ± 0.4秒，雌性小鼠为3.3 ± 0.3秒；在宽6毫米横梁上的时间分别为雄性6.8 ± 0.7秒，雌性5.9 ± 0.5秒。

平衡木实验的表现可能因小鼠的年龄和品系而异。本示例中使用的C57黑六小鼠通常活动能力较强，仅出现少量打滑，但未观察到跌落情况。而对于经过基因修饰或药物处理的小鼠，打滑和跌落可能更为频繁，且可进行量化分析。运动能力受损的小鼠可能会紧贴平衡木侧缘爬行，从而延长其通过所需的时间。

如果小鼠在横梁上停滞不前或分心，持续且一致地轻推它们以促使其向前移动非常重要。观看本视频后，您应能充分掌握如何训练小鼠穿越平衡横梁，并评估其平衡能力与协调性。感谢观看，希望本视频对您有所帮助。