使用最小化社交隔离的自主跑轮运动方案追踪小鼠个体跑步指标

我们的目标是开发一种高效且经济的自主转轮跑动方案，能够在最小化社会隔离影响的同时，测量小鼠个体的跑动参数。目前自主转轮跑动（VWR）方案存在的不足在于，无法在避免隔离诱导应激或不依赖笼内整体表现数据的情况下，准确测量小鼠个体的跑动指标。本方案的优势在于提供了一种适用于多种研究场景的高效自主跑动模型，无需单独饲养，同时能够精确追踪小鼠个体的跑动数据。

该方案可使应激实验范式在探索运动对群养小鼠行为影响的同时，精确测量个体指标，而不会引入单独隔离饲养所带来的应激反应。首先，将胶水涂抹在每个转轮外侧的中周位置，并固定一个磁铁。该磁铁将被速度计的传感器检测，以监测小鼠的自发转轮跑动。

在轮子的另一侧，粘贴一个重量相似的物体（例如硬币），以平衡磁铁重量带来的影响，防止不必要的旋转。裁剪一块与轮子底部形状相配的白色泡沫板，用防水胶带纸将其固定，作为速度计和轮子的安装平台。

将一组新电池插入速度计中。然后在初始编程期间，通过测量车轮的外周长来设置车轮尺寸。将速度计传感器粘贴到平台表面。

确保将传感器与轮子的磁铁平行放置，以实现对运动的准确记录。使用胶带将传感器和导线包裹起来，防止小鼠啃咬导线。设置包含盒子的行为学装置，以便同时对小鼠进行测试。

然后将白色泡沫板裁切成两块，每块长30厘米、宽40厘米。在泡沫板宽度方向的中点处切开一条20厘米长的切口，以便两块泡沫板能够交叉连接。随后用防水胶粘纸包裹泡沫板表面，便于在不同实验组之间进行清洁。

使用两块相交的泡沫板将装置箱划分为四个象限。现在将一个准备好的轮子放置在每个象限的角落。用胶带将导线固定在箱壁上，并将速度计安装在透明有机玻璃装置的侧面。

对于不进行运动的对照小鼠，使用热熔胶固定跑轮，使跑轮的旋转中心无法转动，从而禁用其旋转功能。对于自主跑轮运动实验，将小鼠放入自主跑轮运动房间内适应环境30至60分钟，然后在开始实验前重置所有速度计。将每只小鼠放置在其指定象限的角落，使其能够自由奔跑。

两小时后，将小鼠放回其原饲养笼，并记录速度计数据。每组实验之间使用70%乙醇清洁活动区域和跑轮，以防止气味污染。小鼠在第二周表现出最高的自主跑轮活动水平，平均在跑轮上活动2,135.87秒，移动距离达1.16公里，跑速为2.25公里/小时。

在第六周记录到最低的自主转轮跑动活动，小鼠在转轮上平均花费 1,136.48 秒，移动距离为 0.56 公里，平均速度维持在 2.21 公里/小时。经过五周的自主转轮跑动后，小鼠在空间物体识别测试中的探索时间增加了 26.87%，表明海马功能得到改善。