啮齿类动物抑郁症模型的行为学检测方法

牛晨旭，郝 瀚（综述），张海林（审校）

（河北医科大学基础医学院药理学教研室，河北石家庄050017）

啮齿类动物抑郁症模型的行为学检测方法

牛晨旭，郝 瀚（综述），张海林*（审校）

（河北医科大学基础医学院药理学教研室，河北石家庄050017）

抑郁症;动物行为学;综述文献

抑郁症是以显著而持续的情绪低落为主要临床特征的一种精神异质性综合征。它是世界范围十大高发病率和病死率疾病之一。抑郁症的诊断主要以临床症状为主。因此，在针对抑郁症的动物研究中，抑郁行为学检测指标在鉴定模型复制以及抗抑郁药物疗效方面起重要作用。此外，由于临床抑郁患者常伴有焦虑，以及双向情感障碍即患者有抑郁和焦虑的交替表现，因此，焦虑行为的检测也是抑郁动物模型常用的检测手段。啮齿类动物是复制抑郁症动物模型的常用选择，在抑郁症发病机制研究及药物研发中发挥重要作用。现就国内外公认的检测啮齿类动物抑郁症模型的行为学检测方法及其适用范围进行综述，旨在为选择合理的行为学检测方法提供有益的参考。

1 基于社会交往的行为学检测方法

1.1 社交接近和逃避行为的检测 此项检测方法是根据啮齿类动物喜群居的社会特性设计的，是测试实验动物是否存在抑郁行为的重要指标。检测在固定面积的开场内进行。用一个隔板将一只小鼠或大鼠隔离到开场的一端作为“社会刺激”。用一个拉门将待检测的动物隔离到开场的另一端，即非社交区。隔板和拉门之间为社交区。隔板和拉门均有多个孔隙，以保证两个动物之间有嗅觉、视觉和听觉联系。经过一段时间的适应后，将拉门拉起5～15 min后，待测动物可以自由进入社交区，但不能和“社会刺激”动物直接接触。记录该动物在社交区和非社交区停留的时间。若待检测的动物社交行为正常时，动物有和同类“接近”行为即在社交区停留的时间较非社交区长。若待检测动物有社交障碍抑郁行为时，动物则出现“逃避”行为即在社交区停留的时间较非社交区短［1］。有文献报道，慢性温和或不可预见的应激、心理社会应激如社会挫败、出生前应激和母子分离抑郁模型动物有社交障碍抑郁行为［2－4］。

1.2 窘迫发声行为的检测 此检测方法是根据母子分离应激时，幼鼠叫声改变这一现象设计的。研究［5－6］发现，出生后2周以内幼年小鼠或大鼠的叫声一般在30～80 kHz内。此叫声可被超声敏感扩音器接受，并通过前置放大器放大以及转换器转换，最后以波形形式被记录下来。当幼鼠受到母子分离应激刺激时，单位时间内叫声增多。除此之外，幼鼠叫声的功率谱由2个峰组成，分别分布在30 kHz和50 kHz处;50 kHz处的波峰振幅更能反映幼鼠的负性情感。此项检测是判断母子分离或出生前应激引起的幼年动物抑郁状态较好的方法。

2 基于奖赏的行为学检测方法

2.1 糖水偏爱行为的检测 此项检测方法是基于动物喜糖的习性设计的。主要测试实验动物是否存在快感缺失抑郁行为。其做法如下：首先，让小鼠或大鼠适应2瓶（瓶A和瓶B）饮水2 d，然后将瓶A换为1%蔗糖水，而瓶B仍为无糖饮用水，每天在固定时间点称量各瓶中的水消耗量，共持续测试3 d。在测试期间，每天将饮用水瓶和蔗糖水瓶位置互换，消除位置偏爱可能带来的误差。饮蔗糖水比率根据公式A/（A+B）×100%计算。与正常动物相比，若实验动物蔗糖水消耗量占总饮水量的比率显著下降，则认为该动物有快感缺失行为。据文献报道，慢性温和或不可预见的应激、社会挫败抑郁模型出现糖水偏爱减退［7－10］。

2.2 颅内自我刺激又被称为脑刺激奖赏 这是测试实验动物是否有欣快感缺失抑郁行为的指标。此检测方法是基于中枢奖赏系统可产生欣快感这一理论设计的。首先借助脑立体定位仪将电极埋入麻醉动物脑内的奖赏区，并用固定剂固定。1周后，当麻醉药的作用完全消失后，将大鼠置于一个特殊装置内，将植入大鼠脑内的电极与刺激装置相连。装置内的踏杆控制着刺激器刺激电流的发放。训练大鼠踏杆自我刺激。当大鼠奖赏系统功能低下时，大鼠压杆次数减少，电阈值增高［11－13］。

3 基于探索的行为学检测方法

3.1 探新行为的检测 此检测是利用啮齿类动物对新异环境的探究特性和对新环境的恐惧形成矛盾冲突行为设计的。主要考察动物是否处于焦虑状态。在新异环境中，若待测的啮齿类动物较正常动物自主活动减少，则认为该动物探新能力弱。研究［14－15］显示，啮齿类动物探新行为的强弱影响其后对社交挫败实验的敏感性。

3.2 新奇环境抑制摄食行为的检测 这是测试焦虑行为的另一个指标。在一个新奇的环境中，禁食的动物由于产生类似焦虑的冲突反应而表现出摄食犹豫。如果动物处于焦虑状态，则在新奇环境开始摄食的潜伏期延长。通过记录开始摄食的潜伏期，可以检测动物焦虑的程度。检测步骤如下：将禁食24 h的大鼠或小鼠从饲养的区域转移至特定实验区域（新奇环境）。实验测试环境不同于饲养环境，且测试环境的光线强度大于饲养环境。检测时，将动物逐个头朝外从一角放入实验装置（实验装置是面积固定的旷场，底部铺上垫料，中间均匀摆放数个形状规则的食物）。之后开始记录动物开始摄食的潜伏期。摄食的判定标准是动物开始咀嚼食物，而不仅仅是嗅食或摆弄食物。以吃食的潜伏期作为检测指标。每只动物实验完毕，更换测试环境中的垫料，以避免对下一只动物的行为产生影响。有文献报道，在孤养引起的抑郁模型中，该检测指标出现异常。

3.3 旷场实验 旷场实验是测试小鼠自发活动行为和探索行为的行为学实验方法。其原理是基于小鼠2个方面的天性：一方面，小鼠有畏惧空旷场地的天性，其活动具有趋避性;另一方面，小鼠面对新事物又会产生好奇心，有探索的欲望。目前的旷场实验系统是一个方形的箱子，箱子顶部中央安置有摄像系统;箱子底部被划分中央区和周边区。小鼠在箱子底部可以自由活动。当小鼠进入箱子后，立即关闭箱子的上盖，使箱子内的光线较暗（星光条件），并用录像系统记录小鼠的活动。总路程和平均速度被视为反映小鼠自发活动的主要数据。由于小鼠在“危险的场所”有“贴墙”活动的天性，因此，小鼠的趋避性是以小鼠在周边区活动的总时间评价的。在固定的时间内，与对照组小鼠相比，若实验组小鼠周边区活动时间增加，中央区活动时间减少，则认为实验组小鼠趋避性强，可能处于焦虑抑郁状态，探索能力较差。该检测作为一种基础行为学检测指标广泛适用于社交挫败［16］、慢性温和或不可预见的应激［2］、孤养［17］、手术切除双侧嗅束［18］以及母子分离［19－20］等所致的抑郁模型的行为学检测。

3.4 高架十字迷宫实验 此检测指标是利用小鼠对新异环境的探究特性和对高悬敞开臂的恐惧形成矛盾冲突行为来考察动物是否处于焦虑状态。高架十字迷宫有一对开臂和一对闭臂。小鼠由于嗜暗性会倾向于在闭臂中活动，但出于好奇心和探究性又会在开臂中活动。在面对新奇刺激时，动物同时产生探究的冲动与恐惧，这就造成了探究与回避的冲突行为。在规定的时间，计算动物在开臂停留的时间、进入开臂次数以及高架十字迷宫中总进入次数。目前认为，动物进入开臂次数及停留时间与焦虑情绪呈负相关。进入开臂次数越少，停留时间越短，说明动物的焦虑情绪越严重。该检测作为一种常用的检测焦虑的指标，广泛用于慢性温和或不可预见的应激［2，21］、社会挫败抑郁模型［8］、母子分离［5，22］等所致的抑郁症模型的行为学检测。

4 基于绝望的行为学检测方法

4.1 强迫游泳实验 此实验是测试大（小）鼠是否处于“行为绝望”状态。将大（小）鼠置于盛水的圆柱形容器内被迫游泳。动物最初表现为在水中游动、剧烈挣扎，并试图逃脱。当感到逃脱不可能后，便不再挣扎和游泳，将头部露出水面，而肢体漂浮，保持一种不动的状态，此状态称为“行为绝望”。此方法常用于抗抑郁药物的快速筛选，但出现假阳性太高;也用于母子分离和社交挫败［8］等所致的抑郁模型行为学检测的辅助指标。

4.2 悬尾实验 此实验是测试小鼠是否处于“行为绝望”状态。在距小鼠尾尖约1 cm处用胶布把小鼠悬于一定高度的位置。小鼠先挣扎，之后转变为不动，类似于人类绝望和精神抑郁的状态。记录抑郁时间即小鼠累计不动的时间。此实验可用于测定抗抑郁药的作用。但由于出现假阳性太高，此检测仅适用于抗抑郁药的初筛或抑郁模型行为学检测的辅助指标。

抑郁症是一种异质性疾病。因此，一个理想的动物抑郁模型并非需要具有所有不正常的抑郁相关行为。合理地利用社交、奖赏、探索以及绝望等方面的相关行为学检测方法，对于评价不同原因所致的抑郁模型、探讨抑郁症的发病机制以及观察抗抑郁药物的疗效和药理作用非常必要。

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（本文编辑：赵丽洁）

R749.41

A

1007－3205（2015）03－0370－03

2014－12－19;

2015－01－07

国家重点基础研究发展计划（2013CB531302）

牛晨旭（1991－），男，河北石家庄人，河北医科大学基础医学院理学硕士研究生，从事抑郁症行为学机制研究。

*通讯作者。E－mail：z.hailin@yahoo.com

10.3969/j.issn.1007－3205.2015.03.041