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條件恐懼訓(xùn)練對(duì)大鼠行為活動(dòng)的影響
日期：2024-12-07 12:14
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摘要：
條件恐懼訓(xùn)練對(duì)大鼠行為活動(dòng)的影響
【摘要 】目的 誘導(dǎo)焦慮反應(yīng)模型 ,觀察焦慮反應(yīng)對(duì)大鼠行為活動(dòng)的影響。方法 條件恐懼訓(xùn)練 ,行為檢測(cè)。結(jié)果 連續(xù) 4d的條件恐懼訓(xùn)練后 ,與對(duì)照組相比 , F344大鼠在木僵行為實(shí)驗(yàn)中木僵反應(yīng)增多884% ( P < 0 .001) ,小范圍探究運(yùn)動(dòng)減少 88% ( P < 0 . 001) ;在高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)中 ,進(jìn)入開(kāi)放壁的次數(shù)和在開(kāi)放壁停留時(shí)間分別減少 75% ( P < 0 . 001)和 86% ( P < 0 . 001) ;在開(kāi)野實(shí)驗(yàn)中 ,踩格子數(shù)和在中央格停留時(shí)間分別減少 47% ( P < 0 . 001)和 60% ( P < 0 . 05)。結(jié)論條件恐懼訓(xùn)練使大鼠焦慮反應(yīng)增強(qiáng) ,探究活動(dòng)能力下降 ,它是一種誘導(dǎo)焦慮反應(yīng)模型較理想的方法。
【關(guān)鍵詞 】 恐懼; 條件反射; 焦慮; F344大鼠
【關(guān)鍵詞 】 恐懼; 條件反射; 焦慮; F344大鼠
Effect of cond iti oned fear tra i n i ng on behav i ora l acti v ity i n F344 ra ts HAN Yao2 wu, ZHAO Yue2 zhang, L I U Q iao2 qiong , et al . Depart m ent of Physiology, AnhuiM edical Univer sity, Hefei 230032, China
【Abstract】 Objecti ve To induce themodel of anxiety and study the effect of anxiety on behavi oral activi2ty in F344 rats . Methods Conditi oned fear training, behavi oral test . Results After conditi oned fear training,compared with control group, F344 rats showed that freezing res ponseswere increased 884% ( P < 0 . 001) and l owlyexp l orative activitieswere reduced 88% ( P < 0 . 001) in freezing behavi oral test ; the entries t o the open armswere reduced 75% ( P < 0 . 001) and the ti me st opped in the open armswere reduced 86% ( P < 0 . 001) in the elevated p lus2 maze test ; the number of squares cr ossed and the central ti me st opped were reduced 47% ( P < 0 . 001) and 60% ( P < 0 . 05) res pectively in the open field test . Conclusi on s Conditi oned fear training increase s anxiety re2s ponses and decreases exp l orative activities in rats , the method is a relatively ideal one t o induce an ani malmodel of anxiety .
【Key words】 Fear ; Conditi oning; Anxiety; F344 rats
【Abstract】 Objecti ve To induce themodel of anxiety and study the effect of anxiety on behavi oral activi2ty in F344 rats . Methods Conditi oned fear training, behavi oral test . Results After conditi oned fear training,compared with control group, F344 rats showed that freezing res ponseswere increased 884% ( P < 0 . 001) and l owlyexp l orative activitieswere reduced 88% ( P < 0 . 001) in freezing behavi oral test ; the entries t o the open armswere reduced 75% ( P < 0 . 001) and the ti me st opped in the open armswere reduced 86% ( P < 0 . 001) in the elevated p lus2 maze test ; the number of squares cr ossed and the central ti me st opped were reduced 47% ( P < 0 . 001) and 60% ( P < 0 . 05) res pectively in the open field test . Conclusi on s Conditi oned fear training increase s anxiety re2s ponses and decreases exp l orative activities in rats , the method is a relatively ideal one t o induce an ani malmodel of anxiety .
【Key words】 Fear ; Conditi oning; Anxiety; F344 rats
由于與焦慮情緒有關(guān)的腦區(qū)定位尚未明確 ,又缺乏有效的動(dòng)物模型 ,因此目前國(guó)內(nèi)這方面的基礎(chǔ)研究報(bào)道甚少。Davis[ 1, 2 ]發(fā)現(xiàn)通過(guò)條件反射性恐懼訓(xùn)練的動(dòng)物 ,其行為表現(xiàn)與臨床上焦慮癥患者的癥狀和體征很相似。目前條件性恐懼 ( conditi oned fear)訓(xùn)練已經(jīng)成為一種經(jīng)典的誘導(dǎo)焦慮反應(yīng)模型的方法 ,被國(guó)外學(xué)者廣泛采用[ 3, 4 ]。本實(shí)驗(yàn)采用這種方法來(lái)誘導(dǎo)大鼠焦慮反應(yīng)模型 ,觀察條件恐懼訓(xùn)練對(duì)大鼠行為活動(dòng)的影響。
材料與方法
一、 動(dòng)物及分組
純種雄性近交系 F344大鼠,體質(zhì)量 200～250g,隨機(jī)分組 ,每組 10只 ,每只大鼠均置于有機(jī)玻璃圓筒內(nèi)單獨(dú)飼養(yǎng) ,活動(dòng)不受限制 ,自由攝食飲水 , 12h明 /12h暗 ,室溫 (22 ± 2) ℃。
二、 儀器與材料
SEN2 3201型電刺激器 ,日本 Nihon Kohden公司產(chǎn) ,連接一電擊籠 (40cm × 40cm × 50cm) ,用于產(chǎn)生電刺激 ,電擊籠壁由有機(jī)玻璃構(gòu)成 ,籠底由不銹鋼鋼絲構(gòu)成 ,間距 1 . 2cm;低頻信號(hào)發(fā)生器 ,江西電子儀器廠產(chǎn) ,
連接一揚(yáng)聲器上 ,用于產(chǎn)生相應(yīng)規(guī)格的聲音。
三、 動(dòng)物模型制備
采取電擊大鼠足底產(chǎn)生條件性恐懼的方法 ,制造焦慮動(dòng)物模型。提示性恐懼條件反射 ( cur fear condi2ti oning)訓(xùn)練組:將大鼠置于電擊籠內(nèi) ,電擊前先由揚(yáng)聲器發(fā)出噪聲 ( 75dB; 1 000Hz; 5 s) ,在噪聲持續(xù)的*后 0 . 5 s內(nèi)加以電擊 (0 . 5mA; 0 . 5 s) ,每分鐘 1次 ,共 15次 ,連續(xù)訓(xùn)練 4d。對(duì)照組:大鼠置于電擊籠內(nèi) ,只有噪聲而無(wú)電擊 ,其他條件同訓(xùn)練組。
四、 行為檢測(cè)
(一 )木僵行為 ( FreezingBehavi or)實(shí)驗(yàn)[ 5 ]:*后一次訓(xùn)練結(jié)束 48h后觀察條件刺激 (噪聲 )引起的木僵行為。主要指標(biāo)有: ( 1)木僵:保持固定體位不動(dòng) (除了心跳和呼吸 ) ; (2)小范圍探究運(yùn)動(dòng):僅軀體和前肢作探究性運(yùn)動(dòng); (3)活動(dòng):后肢活動(dòng) ,理毛、站立。 (二 )高架十字迷宮 ( elevated p lus maze) :觀察記錄 5min內(nèi)活動(dòng)的情況 ,觀察指標(biāo): ( 1)閉合臂進(jìn)入次數(shù) (必須有兩只前爪進(jìn)入臂內(nèi) ) ; (2)開(kāi)放臂進(jìn)入次數(shù); (3)閉合臂停留時(shí)間; (4)開(kāi)放臂停留時(shí)間。 (三 )開(kāi)野實(shí)驗(yàn) (openfield method) :木制箱 100cm ×100cm ×50cm,地板用筆劃成 25方格 20cm × 20cm,沿墻格稱外周格 ,其余為中央格。將動(dòng)物放在正中央格 ,觀察 12min內(nèi)活動(dòng)情況。觀察指標(biāo) ( 1)方格間穿行次數(shù):三爪以上跨入鄰格的次數(shù); (2)豎起或修飾次數(shù):兩前肢離地 1cm以上的次數(shù); (3)中央格停留時(shí)間。后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在*后一次訓(xùn)練結(jié)束 24h后進(jìn)行。
五、 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用 SPSS10 . 0統(tǒng)計(jì)軟件分析 ,均用±s表示。兩組間均數(shù)的比較采用獨(dú)立樣本 t檢驗(yàn)。
結(jié) 果
一、 條件恐懼訓(xùn)練對(duì) F344大鼠木僵行為實(shí)驗(yàn)各指標(biāo)的影響與對(duì)照組相比 ,訓(xùn)練組大鼠條件恐懼訓(xùn)練后木僵
反應(yīng) ( freezing res ponse)增加 884% ( P < 0 . 001) ,小范圍探究運(yùn)動(dòng)減少 88% ( P < 0 . 001) ,無(wú)活動(dòng)行為的表現(xiàn)。
一、 動(dòng)物及分組
純種雄性近交系 F344大鼠,體質(zhì)量 200～250g,隨機(jī)分組 ,每組 10只 ,每只大鼠均置于有機(jī)玻璃圓筒內(nèi)單獨(dú)飼養(yǎng) ,活動(dòng)不受限制 ,自由攝食飲水 , 12h明 /12h暗 ,室溫 (22 ± 2) ℃。
二、 儀器與材料
SEN2 3201型電刺激器 ,日本 Nihon Kohden公司產(chǎn) ,連接一電擊籠 (40cm × 40cm × 50cm) ,用于產(chǎn)生電刺激 ,電擊籠壁由有機(jī)玻璃構(gòu)成 ,籠底由不銹鋼鋼絲構(gòu)成 ,間距 1 . 2cm;低頻信號(hào)發(fā)生器 ,江西電子儀器廠產(chǎn) ,
連接一揚(yáng)聲器上 ,用于產(chǎn)生相應(yīng)規(guī)格的聲音。
三、 動(dòng)物模型制備
采取電擊大鼠足底產(chǎn)生條件性恐懼的方法 ,制造焦慮動(dòng)物模型。提示性恐懼條件反射 ( cur fear condi2ti oning)訓(xùn)練組:將大鼠置于電擊籠內(nèi) ,電擊前先由揚(yáng)聲器發(fā)出噪聲 ( 75dB; 1 000Hz; 5 s) ,在噪聲持續(xù)的*后 0 . 5 s內(nèi)加以電擊 (0 . 5mA; 0 . 5 s) ,每分鐘 1次 ,共 15次 ,連續(xù)訓(xùn)練 4d。對(duì)照組:大鼠置于電擊籠內(nèi) ,只有噪聲而無(wú)電擊 ,其他條件同訓(xùn)練組。
四、 行為檢測(cè)
(一 )木僵行為 ( FreezingBehavi or)實(shí)驗(yàn)[ 5 ]:*后一次訓(xùn)練結(jié)束 48h后觀察條件刺激 (噪聲 )引起的木僵行為。主要指標(biāo)有: ( 1)木僵:保持固定體位不動(dòng) (除了心跳和呼吸 ) ; (2)小范圍探究運(yùn)動(dòng):僅軀體和前肢作探究性運(yùn)動(dòng); (3)活動(dòng):后肢活動(dòng) ,理毛、站立。 (二 )高架十字迷宮 ( elevated p lus maze) :觀察記錄 5min內(nèi)活動(dòng)的情況 ,觀察指標(biāo): ( 1)閉合臂進(jìn)入次數(shù) (必須有兩只前爪進(jìn)入臂內(nèi) ) ; (2)開(kāi)放臂進(jìn)入次數(shù); (3)閉合臂停留時(shí)間; (4)開(kāi)放臂停留時(shí)間。 (三 )開(kāi)野實(shí)驗(yàn) (openfield method) :木制箱 100cm ×100cm ×50cm,地板用筆劃成 25方格 20cm × 20cm,沿墻格稱外周格 ,其余為中央格。將動(dòng)物放在正中央格 ,觀察 12min內(nèi)活動(dòng)情況。觀察指標(biāo) ( 1)方格間穿行次數(shù):三爪以上跨入鄰格的次數(shù); (2)豎起或修飾次數(shù):兩前肢離地 1cm以上的次數(shù); (3)中央格停留時(shí)間。后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在*后一次訓(xùn)練結(jié)束 24h后進(jìn)行。
五、 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用 SPSS10 . 0統(tǒng)計(jì)軟件分析 ,均用±s表示。兩組間均數(shù)的比較采用獨(dú)立樣本 t檢驗(yàn)。
結(jié) 果
一、 條件恐懼訓(xùn)練對(duì) F344大鼠木僵行為實(shí)驗(yàn)各指標(biāo)的影響與對(duì)照組相比 ,訓(xùn)練組大鼠條件恐懼訓(xùn)練后木僵
反應(yīng) ( freezing res ponse)增加 884% ( P < 0 . 001) ,小范圍探究運(yùn)動(dòng)減少 88% ( P < 0 . 001) ,無(wú)活動(dòng)行為的表現(xiàn)。
二、 條件恐懼訓(xùn)練對(duì) F344大鼠高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)各指標(biāo)的影響與對(duì)照組相比 ,訓(xùn)練組大鼠進(jìn)入開(kāi)發(fā)壁次數(shù)減少75% ( P < 0 . 001) ,在開(kāi)發(fā)壁停留時(shí)間減少 86% ( P <0 . 001) ,進(jìn)入閉合壁次數(shù)增多 ,在閉合壁停留時(shí)間增加 ,但這兩項(xiàng)都不成顯著性差異。
三、 條件恐懼訓(xùn)練對(duì) F344大鼠開(kāi)野實(shí)驗(yàn)各指標(biāo)的影響與對(duì)照組相比 ,訓(xùn)練組大鼠踩格子數(shù)減少 47%( P < 0 . 001) ,中央格停留時(shí)間減少 60% ( P < 0 . 05) ,修飾次數(shù)未有顯著性改變。
討 論
臨床上焦慮癥包括廣泛性焦慮及發(fā)作性驚恐兩種狀態(tài) ,該類患者主要表現(xiàn)為過(guò)分焦慮、 恐懼、行為逃避、易覺(jué)醒等一系列癥狀。實(shí)際上焦慮與恐懼是緊密相聯(lián)的 ,恐懼與具體的刺激有關(guān) ,而焦慮則是更加泛化的一個(gè)概念[ 1 ]。我們選擇這種近交系 F344大鼠,通過(guò)條件恐懼訓(xùn)練誘導(dǎo)焦慮反應(yīng)模型 ,旨在觀察焦慮反應(yīng)對(duì)大鼠行為活動(dòng)的影響。對(duì)嚙齒類動(dòng)物而言 ,木僵反應(yīng)被認(rèn)為是一種反映恐懼或焦慮的可靠指標(biāo)[ 6 ]。從表 1中可知, F344大鼠經(jīng)明確提示性條件恐懼訓(xùn)練后木僵反應(yīng)顯著性增加 ,小范圍探究運(yùn)動(dòng)及活動(dòng)顯著減少。這說(shuō)明通過(guò)將條件刺激 (聲音 )和非條件刺激 (電擊足底 )之間反復(fù)多次建立聯(lián)系 ,恐懼性條件反射已經(jīng)成立 , F344大鼠表現(xiàn)出一種很強(qiáng)的恐懼反應(yīng)。高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)可用來(lái)評(píng)價(jià)大鼠的焦慮情緒。Montgomer[ 7 ]認(rèn)為將大鼠放入高架十字迷宮時(shí) ,面對(duì)新奇刺激,大鼠同時(shí)產(chǎn)生探究的沖動(dòng)與恐懼 ,這就造成了探究 -回避的沖突行為 ,從而產(chǎn)生焦慮。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知 ,條件性恐懼訓(xùn)練后大鼠顯著性減少進(jìn)入開(kāi)放壁的次數(shù)及在開(kāi)放壁停留時(shí)間 ,另外根據(jù)我們的觀察 ,大鼠在閉合壁內(nèi)表現(xiàn)出更多與焦慮相關(guān)的行為 ,如僵住不動(dòng) ,排便等 ,這都說(shuō)明經(jīng)明確提示性條件反射恐懼訓(xùn)練后的F344大鼠明顯進(jìn)入焦慮狀態(tài)。開(kāi)野實(shí)驗(yàn)可反映大鼠探究活動(dòng)及情緒反應(yīng)。條件恐懼訓(xùn)練后大鼠踩格子數(shù)及在中央格停留時(shí)間都顯著減少 ,說(shuō)明大鼠的探究活動(dòng)下降 ,這正模擬了臨床上焦慮癥患者行為逃避、 探索行為能力下降這一表現(xiàn)。綜上所述 ,條件恐懼訓(xùn)練是誘導(dǎo)焦慮反應(yīng)模型的一種理想方法 ,然而本實(shí)驗(yàn)僅就焦慮反應(yīng)對(duì)大鼠行為活動(dòng)的影響作了初步探討 ,有關(guān)焦慮癥的發(fā)病機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
臨床上焦慮癥包括廣泛性焦慮及發(fā)作性驚恐兩種狀態(tài) ,該類患者主要表現(xiàn)為過(guò)分焦慮、 恐懼、行為逃避、易覺(jué)醒等一系列癥狀。實(shí)際上焦慮與恐懼是緊密相聯(lián)的 ,恐懼與具體的刺激有關(guān) ,而焦慮則是更加泛化的一個(gè)概念[ 1 ]。我們選擇這種近交系 F344大鼠,通過(guò)條件恐懼訓(xùn)練誘導(dǎo)焦慮反應(yīng)模型 ,旨在觀察焦慮反應(yīng)對(duì)大鼠行為活動(dòng)的影響。對(duì)嚙齒類動(dòng)物而言 ,木僵反應(yīng)被認(rèn)為是一種反映恐懼或焦慮的可靠指標(biāo)[ 6 ]。從表 1中可知, F344大鼠經(jīng)明確提示性條件恐懼訓(xùn)練后木僵反應(yīng)顯著性增加 ,小范圍探究運(yùn)動(dòng)及活動(dòng)顯著減少。這說(shuō)明通過(guò)將條件刺激 (聲音 )和非條件刺激 (電擊足底 )之間反復(fù)多次建立聯(lián)系 ,恐懼性條件反射已經(jīng)成立 , F344大鼠表現(xiàn)出一種很強(qiáng)的恐懼反應(yīng)。高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)可用來(lái)評(píng)價(jià)大鼠的焦慮情緒。Montgomer[ 7 ]認(rèn)為將大鼠放入高架十字迷宮時(shí) ,面對(duì)新奇刺激,大鼠同時(shí)產(chǎn)生探究的沖動(dòng)與恐懼 ,這就造成了探究 -回避的沖突行為 ,從而產(chǎn)生焦慮。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知 ,條件性恐懼訓(xùn)練后大鼠顯著性減少進(jìn)入開(kāi)放壁的次數(shù)及在開(kāi)放壁停留時(shí)間 ,另外根據(jù)我們的觀察 ,大鼠在閉合壁內(nèi)表現(xiàn)出更多與焦慮相關(guān)的行為 ,如僵住不動(dòng) ,排便等 ,這都說(shuō)明經(jīng)明確提示性條件反射恐懼訓(xùn)練后的F344大鼠明顯進(jìn)入焦慮狀態(tài)。開(kāi)野實(shí)驗(yàn)可反映大鼠探究活動(dòng)及情緒反應(yīng)。條件恐懼訓(xùn)練后大鼠踩格子數(shù)及在中央格停留時(shí)間都顯著減少 ,說(shuō)明大鼠的探究活動(dòng)下降 ,這正模擬了臨床上焦慮癥患者行為逃避、 探索行為能力下降這一表現(xiàn)。綜上所述 ,條件恐懼訓(xùn)練是誘導(dǎo)焦慮反應(yīng)模型的一種理想方法 ,然而本實(shí)驗(yàn)僅就焦慮反應(yīng)對(duì)大鼠行為活動(dòng)的影響作了初步探討 ,有關(guān)焦慮癥的發(fā)病機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
