时,分别 记录最初左前肢、右前肢及两侧前肢同时碰触筒壁 的次数。 当一侧前肢(如右侧)碰触筒壁后,另一侧 前肢(左侧)在右侧未移开时也碰触到了筒壁,记录 一次右侧和一次同时碰触。 当两侧前肢交替碰触 筒壁时,记录为同时碰触,共进行20 次重复试验。 最终得分=(右前肢的运动 -左前肢运动) /(右前 肢运动左前肢运动) 100%。 得分越高说明两侧 肢体的不对称程度越明显。 这种评分方法即使对 于没有经验的评价者也有较高的可信度。
2 运动功能评价 运动功能的不协调性和伴随出现的的代偿反 应是人类中风的突出特点。 大部分脑缺血的动物 模型都会在行走、转弯和游泳等运动中出现相应的 功能障碍。 Whishaw 〔13〕在1986 年建立了一种大 鼠以前肢通过窄缝抓取食物的评价方法,称为伸爪 试验(skilled reaching test 该方法可评价单侧肢体的运动功能, 区分肢体损伤与修复的细小差 〔14〕,还可以用来评估感觉运动皮层和皮质脊髓束 的功能缺失 〔15,16〕 ,对小鼠同样适用。 伸爪实验盒用 透明玻璃制成,长宽高分别为20 cm,6 cm 和20 cm, 在盒的前壁正中央开一条宽度为0畅5 cm 狭长的缝 隙,缝隙底部前壁的外侧有放置食物片的凹槽,迫 使小鼠从缝隙处伸出患侧前肢抓取食物。 正常小 鼠可从缝隙处伸出前肢,抓取并吃到凹槽内的食 物;而脑缺血后的动物不能完成。 定的反映脑缺血慢性损伤变化,对动物伸爪、抓食及吃食过程可作细致的轨迹分析,进而发现更多的 变化特征 〔17〕 烟囱试验(chimneytest 最早由Boissier 〔18〕改良,具体发方法是在一根 长25 cm,直径30 mm 的透明玻璃管的20 cm 一个记号,水平放置,将小鼠放置于入口处,当其爬至管底时,将玻璃管垂直放置,使其头朝下,正常状 态下小鼠会通过快速反应学会倒着走路,到达标记 处所需的时间最长不会超过120 s,而发生脑缺血后 所用时间会明显延长,此实验常用来测试小鼠的运 动协调性。 立柱试验(vertical pole test)主要对前肢 的力量,抓握能力和平衡性进行评估 〔19〕 〔20〕提出并改进了评分方法,将一根长15 英寸、直 径0畅75 英寸的木棍用胶带缠绕,以增加摩擦力,水 平放置后将小鼠放在木棍中央,将木棍慢慢抬起直 至与地面垂直,记录小
鼠在木棍上的时间,评分标 之间;3min,40 <时间<60 min,>60 〔21〕提出的前肢踩 空试验(footfault test)也可用于前肢运动功能的评 价,将小鼠放置在不同尺寸的6 边行的铁丝网上,小 鼠在铁丝上行走,在此过程中会出现踩空或踩滑现 象,记录前肢总共行走的次数以及踩空的次数,踩 空的次数越多表明小鼠脑损伤越大。
爬板试验 climbing board test 〔22〕是将小鼠置于一块包有铜 丝网的有机玻璃平板上,先保持平板在水平位置, 后逐渐将平板竖起,至小鼠不能攀爬而从平板上落 下,记录此时平板轴线与水平面之间的角度,即爬 板角度,重复三次取平均值。 爬板试验用于评价整 体协调功能,也是一种简便且可定量的指标,但是, 该指标变化的恢复较快,仅能用于3 内的急性功能损伤。 为了提高神经功能行为评价的准确性及可信 度,近年来各种发明及改良的装置、软件层出不穷。
旋转加速试验(accelerated rotarod test 首先用于研究神经系统功能的运作,后来才在脑损伤如脑缺血 的研究中广泛应用 〔23〕 ,主要用来评估脑缺血动物运 动的平衡和协调能力。 Ahmad 〔24〕在研究中将其 称为“旋转跑步机测试”,动物放置在直径3cm 形转盘的中央,转盘与一个可调节速度的转轴连接,实验开始后转轴在1 分钟内从0 加速到24 记录小鼠在圆盘上的时间,最大分值为60,脑缺血的严重程度与得分成反比。 为了排除试验中可能 出现的偶然情况,每只动物可做3 次测试,取平均值 作为最终得分。 此法操作简单,可行性大,且灵敏 度较高。
旷场试验(open field)需要一旷场实验敞 箱的装置 〔25〕 ,木质,周壁及底面涂黑,底面由面积相 等(10cm 10cm)的方格组成,将小鼠放入旷场正中 格,用摄像系统记录动物5 min 的行为变化,包括水 平运动、垂直运动及粪便粒数,数据用相应的统计 软件分析。 该试验不仅可以用来评价小鼠的运动 功能,也可用粪便粒数反应动物的焦虑状态 〔26〕
挂试验(hangingtest 最早开始于大鼠的行为学评价,后经Muhammad 〔27〕的改进成功应用于小鼠, 该试验 〔28〕 是将小鼠尾部1 cm 处用胶带粘贴悬挂于 墙上,用摄像设备记录小鼠1min 内在墙上运动情 况,输入计算机保存图像。 用计算机软件处理平均 角、优势角和转动次数等参数,并计算出相对转动 悬挂试验可以反映小鼠的偏瘫症状、运动和平衡能力,与梗死面积有较好的相关性,可客观的反 应脑缺血损伤及神经症状 〔29〕 3 学习与记忆能力评价人类脑卒中的发生经常伴随着认知与记忆功 能障碍,因此在脑缺血的动物模型中也需要对认 知、记忆功能进行检查。 常用的评估方法包括水迷 宫和跳台试验。
水迷宫最初由Morris 〔30〕提出,最 先应用于大鼠的认知功能评价,后来发现它对小 〔31〕和人类 〔32〕 同样适用。 将测试小鼠放置于直径 的游泳池中,通过其视觉记忆找到隐藏于水下1cm 的平台,如果找不到,表明其记忆受损,其损伤程 度可用找到平台所需的时间进行量化,平台的位置 也可每天变化。 当小鼠的前额叶皮层、纹状体、小 脑受损伤时测试结果明显,对海马损伤尤其敏感。 水迷宫操作简单,可信度高,在国内外使用较多。
旋臂迷宫试验(radial arm maze)可用于评估脑缺血 动物的学习和记忆功能障碍,同样对海马的损伤尤 为敏感 〔33〕 其实验装置包括一个中央平台及由平台向四周突出的八个或十二个径向臂 〔34〕 试验开始之前,将食物放置在某一径向臂的末端,动物需 禁食一段时间,以保持一定的觅食动力。 试验将小 鼠放置在平台上,依靠其空间感来寻找食物,完成 任务后将其放回平台中央,依靠记忆功能重新寻找 食物,为了增加困难,可将食物放在其他径向臂的 末端,记录犯错误的次数。 实验结果表明脑缺血小 鼠的学习与记忆障碍明显。
跳台测试(stepdown test 〔35〕需要用到小鼠跳 台仪,此装置用黑色有机玻璃分割成5 间,箱底放置 铜栅,每间右后角置一高3 cm,直径4 cm 的橡皮垫 作为动物逃避电击的安全区,实验时小鼠放置在橡 皮垫上,通36 交流电,小鼠跳至铜栅上时会受到电击,正常反应是跳回安全区以躲避电刺激。 时间 持续5 min,记录每只小鼠受到电击的次数作为记忆 成绩。
此实验受人的主观意识影响较小,能够客观 的评价小鼠记忆能力。 此外,测试小鼠学习记忆能 力的方法还有避暗试验、T 形迷宫试验、穿梭箱试验 和高架十字迷宫试验等。
4 综合性评价 国际脑卒中治疗临床前研究指南(STAIR) 出,在脑缺血治疗药物研究中,多重指标综合评价很重要,各种行为学的结果都应该评价 〔36〕 目前,国内外主要采用 Longa 五分法 〔22〕 对小鼠进行综合 性评分(以右侧脑缺血为例),即0 分,无明显神经 功能损害症状;1 分,左肢体不能完全伸展;2 分,行走时向右侧倾倒;4,不能自发行走;5 分,死亡。 另外Bederson 〔37〕提出的3 级评分方法和以后改良的4 分法〔38〕 的症状 评分法也被大多国内外研究者采用,上述两种评分 方法操作简单,节约时间,但都存在主观性较大,结果不够客观的缺点,并且评价不够全面,评分不够 细致。 Clark 评分 〔39〕 分别从局灶性功能损伤和一般 功能损伤两个角度对小鼠的感觉运动功能进行了 综合性评价,总分为28 分,它通过对毛发、耳朵、眼 睛、体态等细微的观察,以及步态、攀爬、身体对称 性、自主运动和癫痫发作的测试进行了评价,并且 与脑梗死体积的比例具有良好的的相关性。 Garcia JH 评分 〔40〕 与Clark 评分相似,最早应用于大鼠,是 对大鼠的运动功能和感觉功能的综合性评价,经过 改良,也可对小鼠进行评价。 综上所述,缺血性卒中引起的脑损伤通常与运 动、感觉和认知功能障碍等相关,实验研究主要集中于评估与脑缺血动物模型相关的行为和认知上 的改变。 迄今为止,还没有一种单一的评价标准被普遍承认,大多数实验研究都采用多种不同的评价 方法对缺血效果进行综合评价。 神经行为学评价 是一门不断发展的科学,现有的测试也正在不断的 改进中。 上述各项神经功能评分均不同程度地反 映了小鼠脑缺血后感觉功能、运动功能和认知功能 障碍及后期恢复的程度,可作为造模是否成功的标 每项评价都具有优缺点和侧重点,可以根据实验需要进行选择或搭配使用,保证实验的顺利进行 和结果的可靠性与真实性。
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