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    動物行為實驗手冊丨聲音驚嚇和前脈沖抑制 (PPI)實驗

    日期:2022-06-15 12:44
    瀏覽次數:14
    摘要: 實驗介紹 動物模型是研究神經精神**的重要工具。然而,研究實驗室嚙齒動物的研究人員面臨的一個主要挑戰是試圖重現復雜人類**(如精神分裂癥)的“核心”癥狀。然而,盡管存在這一挑戰,但仍然可以使用旨在復制某些**“內表型”的動物模型。一個例子是驚嚇反射的前脈沖抑制 (PPI)。 PPI 是驚嚇可塑性的一種形式,其特征是當強烈的驚嚇刺激(或脈沖)之前出現較弱的預刺激(或預脈沖)時,驚嚇幅度的正常降低。PPI 范式通常用于評估感覺運動門控,并且已在包括人類和嚙齒動物在內的許多物種中...

    實驗介紹

    動物模型是研究神經精神**的重要工具。然而,研究實驗室嚙齒動物的研究人員面臨的一個主要挑戰是試圖重現復雜人類**(如精神分裂癥)的“核心”癥狀。然而,盡管存在這一挑戰,但仍然可以使用旨在復制某些**“內表型”的動物模型。一個例子是驚嚇反射的前脈沖抑制 (PPI)。


    PPI 是驚嚇可塑性的一種形式,其特征是當強烈的驚嚇刺激(或脈沖)之前出現較弱的預刺激(或預脈沖)時,驚嚇幅度的正常降低。PPI 范式通常用于評估感覺運動門控,并且已在包括人類和嚙齒動物在內的許多物種中進行了描述。在患有精神分裂癥和其他神經精神**的受試者以及已建立的這些**的動物模型中觀察到 PPI 缺陷。因此,PPI 范式主要用于探索在這些**中發現的感覺運動門控表型背后的遺傳和神經生物學機制。因此,有必要建立可靠和可重復的協議來研究小鼠的 PPI。


    實驗設備

    實驗裝置外部是一個隔音箱,用于防止外部噪音或振動干擾實驗。在這個室內,記錄驚嚇反應的稱重傳感器平臺與校準稱重傳感器平臺的傳感器和放大器相連。一個動物支架放在稱重傳感器平臺上。聲音發生器和適當的軟件調節來自放大器的脈沖。


    前脈沖抑制 (PPI)實驗系統,上海欣軟


    每個實驗裝置都由一個外部照明和通風的腔室組成,用于防止外部噪音或振動干擾實驗。在室內,由有機玻璃圓柱體組成的穩定器固定在平臺上。安裝在圓柱體下方的壓電加速度計轉換動物運動,然后由計算機和接口組件進行數字化、校正和記錄。揚聲器根據所需的設置產生驚人的聲學刺激。


    實驗步驟

    1. 1.將老鼠(如果可能的話放在架子上)運送到測試房間,并在前廳中不受干擾地至少 30 分鐘。開始實驗前注意不要刺激老鼠。不要在實驗當天更換籠子。

    2. 2.測試以 5 分鐘的適應期開始(僅打開背景噪音)。此外,還可以選擇適應驚跳脈沖,其中 110-120 dB/40-60ms 的白噪聲單獨呈現 5 次。這些將被排除在統計分析之外。

    3. 3.然后通過不同試驗類型的演示繼續進行,每個試驗應以偽隨機順序呈現 6-10 次,試驗間間隔 (ITI) 在 20 和 30 秒之間隨機變化(或 10 和 20)。

    試驗是:

    • a、白噪聲刺激持續時間為 20 ms 的不同預脈沖試驗單獨呈現(PP1、PP2、PP3 或 PP4 dB;應使用至少 3 個不同的預脈沖)或在脈沖之前 50-120 ms( PP1 + 脈沖、PP2 + 脈沖、PP3 + 脈沖或 PP4 + 脈沖)來導出預脈沖抑制響應。預脈沖的強度應保持在本身不會引起明顯驚嚇反應的背景噪聲(BN)之上,比 BN 高約 2-20dB(例如,PP1=BN+5dB,PP2=BN+ 10, PP3=BN+15 和 PP4=BN+20)

    • b、單獨呈現 110-120 dB/40-60 ms 白噪聲的驚跳脈沖試驗

    • c、無刺激 (NOSTIM) 試驗,其中僅提供背景噪音來測量動物在室內的基線運動

    • d、BN 組會根據所使用的設備而有所不同(根據環境的噪音,一般在 65-70dB 左右)



    5.確保所有設備正常運行

    6.將每只老鼠放在聲音衰減聲學室內的稱重傳感器平臺上,并關閉門。

    7.根據上述實驗設計運行實驗會話。

    8.在實驗結束時取出每只老鼠并記錄其重量,然后再將其放回相關的家庭籠子。

    9.在裝載另一個測試隊列之前,擦拭干凈的動物支架并留出時間晾干。

    10.在實驗結束時,保存數據以詳細分析聲驚嚇和聲預脈沖抑制響應。


    數據采集

    *大峰值振幅用于確定聲音驚嚇響應?;A驚嚇反應 S 和 PP-S 分別計算為對單獨呈現的脈沖的平均響應和對組合預脈沖脈沖的平均響應。預脈沖抑制量 (PPI) 計算為每種聲學預脈沖試驗類型的百分比分數:% PPI= 100 x (S – PPi_S)/S。PPI 的全局水平也計算為不同預脈沖響應的平均 %PPI:100 x [S?(PP1_S + PP2_S + PP3_S + PP4_S)/4]/S。



    注意事項


    1. 1、在適應和測試期間,收容室的照明和噪音水平應與住房套房相當,以盡量減少它們對行為結果的影響。

    2. 2、*大電壓變化將用作記錄間隔內的驚嚇反應。背景噪音在整個實驗過程中都存在,因此在預脈沖和驚嚇之間。

    3. 3、實驗方案的所有測試都在早上(從上午 9 點到下午 2 點)進行。

    4. 性別:雄性和雌性小鼠都被用于驚嚇反應和 PPI 的協議中。如果在同一實驗日使用,測試室的清潔過程必須一絲不茍,以免影響行為結果。

    5. 年齡:年齡是衡量聽覺驚嚇和 PPI 的重要變量。已經報道了包括 C57BL/6 在內的許多近交系菌株與年齡相關的聽力損失,它可以改變驚嚇反應性和 PPI 水平。此外,研究表明,與成年動物相比,早期青春期小鼠的驚嚇反應和 PPI 會有所改變。

    6. 實驗日期信息,即進行測量的日期,是一個重要的參數,需要在 Experiment文件中記錄。

    7. 聲音和運動傳感器的校準對于獲得有效的測試結果很重要,因此必須定期校準,例如至少每月校準一次。

    特別鳴謝





    動物行為分析軟件:

    1. VisuTrack軟件

    2. SuperMaze軟件

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    神經電生理:

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    滬公網安備 31011202007432號

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