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動(dòng)物行為學(xué)方法范文第1篇

【關(guān)鍵詞】 燈盞花素 再灌注損傷 行為

［ABSTRACT］Objective To investigate the effect of breviscapine on the ethological index after cerebral ischemia/reperfusion in gerbils. Methods A cerebralischemiareperfusion model of gerbils was established， ischemia time being 10 minutes. Gerbils were randomised to shamgroup， control group and breviscapine group. They were further pided into four subgroups， eight in each group. Reperfusion was carried out in the latter two groups， which lasted for 1， 2， 4， and 7 d， respectively. The ethological index of gerbils was counted by the open field method after reperfusion. The brain temperature in all gerbils was kept at(37.2±0.2) ℃ during the experiment. Results After different time of reperfusion， the score of ethological index in control group was higher than that in shamgroup， that in breviscapine group was higher than shamgroup， but was lower than control group. Conclusion Breviscapine could reduce cerebral ischemia/reperfusion injury in gerbils by attenuating the changes of the behavioral marks.

［KEY WORDS］ Breriscapine; Reperfusion injury; Behavior

腦缺血再灌注損傷及其防治的研究一直為國內(nèi)外學(xué)者所關(guān)注，至今未獲得重大進(jìn)展。低溫具有確切的腦保護(hù)作用，但其本身存在諸如增加血黏度、干擾微循環(huán)、引起心律失常等副作用。燈盞花素注射液是一種中成藥，具有蛋白激酶C（PKC）抑制作用，同時(shí)具有降低血黏度、改善微循環(huán)之功效。有研究表明，燈盞花素可減輕腦缺血再灌注損傷。本研究就燈盞花素對(duì)沙土鼠腦缺血再灌注后相關(guān)行為學(xué)指標(biāo)的影響做進(jìn)一步探討。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物模型制作

沙土鼠24只，體質(zhì)量(50～70)g，雌雄不拘。戊巴比妥鈉40 mg/kg腹腔注射麻醉后，將動(dòng)物俯臥于手術(shù)臺(tái)上，自頭頂部切開皮膚，于矢狀縫外2 mm、前囟后2 mm處，用細(xì)鉆鉆洞（不鉆透腦膜），置入自制電極，用牙托粉固定。電極接多功能腦電監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測(cè)腦電圖，以判斷是否造成沙土鼠前腦缺血。然后將動(dòng)物仰臥于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，切開頸部正中皮膚，仔細(xì)分離雙側(cè)頸總動(dòng)脈，用無創(chuàng)動(dòng)脈夾阻斷頸總動(dòng)脈造成前腦缺血，松開動(dòng)脈夾恢復(fù)腦血流即為再灌注[1，2]。腦缺血時(shí)間10 min。假手術(shù)組僅游離雙側(cè)頸總動(dòng)脈但不予阻斷。各組動(dòng)物在腦缺血再灌注期間均將其放入恒溫箱中，以使腦溫控制在（37.2±0.2）℃。

1.2 動(dòng)物分組

將動(dòng)物隨機(jī)分為假手術(shù)組、對(duì)照組和燈盞花素組，每組8只動(dòng)物，后兩組再根據(jù)再灌注時(shí)間分為再灌注1、2、4、7 d等4個(gè)亞組。燈盞花素組于腦缺血前30 min和再灌注后6 h時(shí)腹腔注射燈盞花素注射液90 mg/kg（云南省生物制藥廠），假手術(shù)組和對(duì)照組動(dòng)物在相同時(shí)間點(diǎn)注射等容量的生理鹽水。

1.3 相關(guān)行為學(xué)指標(biāo)檢查

沙土鼠腦缺血再灌注后1、2、4和7 d應(yīng)用開闊法觀察其行為學(xué)變化，開闊法檢查所用的迷宮尺寸為76 cm×72 cm×57 cm，劃分為25個(gè)方格。檢查時(shí)將沙土鼠放于正中格中，記數(shù)其10 min內(nèi)爬過的格子數(shù)。每次檢查時(shí)保持房間安靜和室內(nèi)燈光強(qiáng)度一致。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)均以±s表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

沙土鼠腦缺血再灌注后1、2、4和7 d，假手術(shù)組行為學(xué)評(píng)分為244±51，對(duì)照組行為學(xué)評(píng)分明顯高于假手術(shù)組（t=5.399～11.372，P

3 討 論

沙土鼠因缺乏Willis動(dòng)脈環(huán)，阻斷雙側(cè)頸總動(dòng)脈可造成前腦缺血，故被廣泛應(yīng)用于腦缺血的實(shí)驗(yàn)研究。但近來的研究發(fā)現(xiàn)，部分沙土鼠存在解剖學(xué)變異，阻斷雙側(cè)頸總動(dòng)脈不易造成前腦缺血[3]。

燈盞花素注射液是從云南燈盞花全草中分離所得，其主要成分是黃芩素甙。有研究表明，燈盞花素具有PKC抑制作用[3]，同時(shí)其還可降低血黏度、改善微循環(huán)。另有研究表明，燈盞花素可減小大腦中動(dòng)脈阻斷后皮質(zhì)梗死灶的體積，減輕腦缺血再灌注損傷[4～6]。

開闊法是檢查沙土鼠腦缺血后神經(jīng)功能障礙的常用方法之一。海馬在維持動(dòng)物的學(xué)習(xí)、記憶和空間定位能力等方面發(fā)揮著重要作用，當(dāng)海馬功能受損時(shí)，表現(xiàn)為探索活動(dòng)活躍。海馬對(duì)腦缺血特別敏感，短暫的腦缺血即可造成海馬神經(jīng)元死亡。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，沙土鼠腦缺血10 min再灌注1、2、4和7 d后，對(duì)照組的行為學(xué)評(píng)分明顯高于假手術(shù)組，提示腦缺血引起海馬神經(jīng)元功能受損，導(dǎo)致沙土鼠探索活動(dòng)次數(shù)增加。而缺血前應(yīng)用燈盞花素沙土鼠行為學(xué)評(píng)分盡管高于假手術(shù)組，但明顯低于對(duì)照組，證實(shí)燈盞花素可減輕腦缺血再灌注損傷。

【參考文獻(xiàn)】

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動(dòng)物行為學(xué)方法范文第2篇

【關(guān)鍵詞】神經(jīng)病理性疼痛；脊髓背角；P物質(zhì)

The increase of substance P expression in dorsal horn of spinal cord in rats with chronic constriction nerve injury

ZHANG Rui,WANG Qing-xiu,GUO Hui-qing，et al.Department of Anesthesiology,affiliatedDongfeng Hospital of Shiyan YunYang Medical College,Hubei，442008,China

【Abstract】 Objective To observe the expressive variety of substance P in the dorsal horn of spinal cord on neuropathic pain by chronic constriction injury(CCI).Methods Sixty male Sprague-Dawley rats were randomly divided into two groups:CCI group,control group.Record the responsiveness to mechanical and thermal stimuli before and after sciatic nerve constriction injury.Immuno-histochemistry technique was used to measure the expression of substance P in the dorsal horn of spinal cord at 3th,7th,14th,28th days following sciatic nerve constriction injury.Results The rats’ responsiveness to mechanical and thermal stimuli and pain behavior were significantly increased on postoperative days after sciatic nerve ligation compared with preoperative(P

【Key words】Neuropathic pain；Dorsal horn of spinal cord；Substance P

疼痛性疾患是困擾人類健康的嚴(yán)重問題，其中慢性疼痛是常見的病理痛之一,在慢性疼痛中，神經(jīng)源性痛(neuropathic pain)的治療至今仍缺乏有效的治療手段，其機(jī)制也未能完全闡明，是臨床面臨的一大難題[1] 。P物質(zhì)(substance P,SP)是速激肽家族中重要一員，廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周組織中。在脊髓，P物質(zhì)是公認(rèn)的與傷害性信息傳導(dǎo)密切相關(guān)的神經(jīng)活性物質(zhì)[2]，本實(shí)驗(yàn)旨在觀察坐骨神經(jīng)慢性壓迫性損傷(CCI)后大鼠痛行為學(xué)改變和脊髓背角SP 含量變化,探討SP 在CCI后可能的作用。

1 材料與方法

1．1 對(duì)象 本實(shí)驗(yàn)在鄖陽醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心及動(dòng)物中心完成。成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠60只(鄖陽醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)，體質(zhì)量150~200 g。

1．2 CCI［坐骨神經(jīng)慢性壓迫性損傷］模型的建立 按Bennett 等的方法,SD大鼠水合氯醛腹腔麻醉(30~40 mg/kg)后,常規(guī)消毒右下肢,找到坐骨神經(jīng)主干,用4-0鉻制羊腸線松扎四處,間距為1 mm,結(jié)扎線以不影響神經(jīng)外膜的血運(yùn)為度。術(shù)畢立即腹腔注射青霉素20萬U。

1．3 動(dòng)物分組及觀察指標(biāo) SD雄性大鼠60只,隨機(jī)分為:A組：CCI組(30只)； B組：對(duì)照組(30只)，對(duì)照組除坐骨神經(jīng)不結(jié)扎外，其他操作同CCI動(dòng)物。

觀察指標(biāo)：于術(shù)前、術(shù)后3、7、14、28 d 測(cè)定大鼠熱痛閾、機(jī)械痛閾值及行為學(xué)評(píng)分。于術(shù)后3、7、14、28 d 每組取3只，麻醉后麻醉后用4%多聚甲醛灌注固定，取L4-6段脊髓，以備免疫組化，測(cè)定SP的變化。

1．4 動(dòng)物疼痛行為學(xué)測(cè)定

1．4．1 整體行為學(xué)評(píng)分 參照Attal等的評(píng)分方法,通過觀察動(dòng)物行為及損傷側(cè)爪部姿勢(shì)判斷自發(fā)性疼痛程度。

1．4．2 機(jī)械痛閾的測(cè)定 采用YLS-3E 電子壓痛儀(正華公司,中國)測(cè)定雙后肢機(jī)械痛閾。設(shè)定增量壓力10 g/s。大鼠放在有機(jī)玻璃框架中,待鼠安靜,探針對(duì)準(zhǔn)大鼠后足掌心，啟動(dòng)開始鍵，至大鼠嘶叫，記錄該刻值，即為機(jī)械痛閾閾值。術(shù)側(cè)與健側(cè)各測(cè)量5次,每次間隔5 min，取平均值。

1．4．3 熱痛閾的測(cè)定 采用ZH-LUO/B輻射光熱測(cè)痛儀(正華公司,中國)測(cè)定大鼠足底熱痛閾。設(shè)定輻射熱強(qiáng)度：49 I.R；實(shí)際照度：180 mW。記錄輻射照射開始到抬足的時(shí)間，該時(shí)間即為熱痛閾。單次光照射時(shí)間不超過30 s，間隔5 min，術(shù)側(cè)與健側(cè)各測(cè)定5次，取平均值。

1．5 脊髓背角SP的免疫組織化學(xué)測(cè)定及分析

①石蠟冠狀切片，脫蠟入水，3％H2O2室溫孵育10 min，蒸餾水洗3 min×3次；

②微波爐(中檔)修復(fù)3 min，室溫冷卻60 min，蒸餾水洗3 min×3次，0．01 mol/L,pH 7．4 PBS漂洗3 min×3次 ；

③滴加 3％H2O2 水溶液，室溫15 min，蒸餾水洗3 min×3次，0．01 mol/L,pH 7．4 PBS 漂洗3 min×3次 ；

④滴加30 μl正常羊血清，室溫孵育15 min；

⑤甩掉血清，滴加30 μl 1:100 SP抗體，空白對(duì)照片加30 μl抗體緩沖稀釋夜,濕盒內(nèi)4℃過夜；

⑥0．01 mol/L,pH 7．4 PBS 漂洗3 min×3次；

⑦滴加鏈霉卵白素-辣根過氧化物酶(HRP-Streptavidin)，室溫孵育15 min；

⑧0．01 mol/L,pH 7．4 PBS 漂洗3 min×3次；

⑨DAB溶液(用前現(xiàn)配)染色3~5 min；

⑩自來水充分沖洗；

B11蘇木素復(fù)染1~2 min；

B12自來水充分沖洗，梯度乙醇脫水，二甲苯透明，中性樹脂封片；

B13應(yīng)用Geica QwinV3圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)圖像分析處理，選用免疫陽性反應(yīng)物的累積光密度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1．6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 用Excel和SPSSv13．0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”(x±s)表示。組間比較采用成組t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較用配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行分析，P

2 結(jié)果

2．1 疼痛整體行為學(xué)評(píng)分 A組大鼠從術(shù)后第3天起,行為學(xué)評(píng)分明顯高于對(duì)照B組，第7天最明顯，組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

2．2 機(jī)械痛閾值與熱痛閾值變化 機(jī)械痛閾值與熱痛閾值術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)A組均顯著低于對(duì)照B組(P

2．3 脊髓背角SP的表達(dá)免疫組織化學(xué)結(jié)果表明，手術(shù)側(cè)脊髓后角，A組術(shù)后術(shù)側(cè)明顯高于B組(P

3 討論

在脊髓，P物質(zhì)(substance P,SP)是公認(rèn)的與傷害性信息傳導(dǎo)密切相關(guān)的神經(jīng)活性物質(zhì)[2]，含有它們的初級(jí)神經(jīng)纖維及末梢主要終止于脊髓背角淺層，并與接受傷害性刺激的投射神經(jīng)元形成直接或間接的聯(lián)系[3]。SP不僅傳遞傷害性信息,而且在脊髓痛覺調(diào)制中具有重要作用[4]，它與興奮性氨基酸一起介導(dǎo)傷害性初級(jí)傳入向脊髓背角的傳遞[5]，近年來體微電極技術(shù)可精確定位刺激引起的SP在脊髓背角釋放[6]。Yezierski [7]等證明SP與脊髓損傷后的中樞性疼痛有關(guān)。在活體，激活了C纖維后，許多神經(jīng)肽類物質(zhì)釋放，如SP、CGRP、血管活性腸肽VIP、生長(zhǎng)抑素和谷氨酸[8]，這些遞質(zhì)遞質(zhì)作用于受體后，改變疼痛行為。SP作用于突觸后膜NK1受體，加強(qiáng)傷害性信號(hào)傳遞。神經(jīng)激肽NK1與NK2受體是傷害感受中最重要的受體[9],當(dāng)脊髓內(nèi)同時(shí)注射SP和谷氨酸時(shí)，產(chǎn)生顯著的，相互增強(qiáng)的致痛反應(yīng)[10]。神經(jīng)損傷后，C纖維興奮性增加，SP大量釋放，作用于脊髓背角的NK1受體，NK1受體激活后，激活磷脂酶C，使細(xì)胞內(nèi)的三磷酸肌醇IP3和二酰基甘油DAG的濃度增加。IP3動(dòng)員內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的Ca2+儲(chǔ)庫，使細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+的濃度增加,使NMDA受體激活。在L5、L6脊神經(jīng)結(jié)扎前、后損傷NK1受體表達(dá)神經(jīng)元，能減輕神經(jīng)源性痛，說明NK1受體神經(jīng)元參與背角神經(jīng)元的敏化[11]。

外周神經(jīng)損傷常引起慢性神經(jīng)病理性疼痛，表現(xiàn)為持續(xù)自發(fā)性疼痛和痛覺過敏，外周和中樞的敏化是其病理基礎(chǔ)。本研究顯示CCI大鼠于術(shù)后3 d出現(xiàn)疼痛行為學(xué)變化和熱刺激痛覺過敏、機(jī)械性痛敏，7 d達(dá)高峰，在后續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)維持穩(wěn)定，表明形成了較為典型的神經(jīng)病理性痛；在疼痛產(chǎn)生的不同時(shí)間點(diǎn)，觀察SP的表達(dá)變化，本研究發(fā)現(xiàn)CCI后術(shù)側(cè)脊髓背角SP與對(duì)照組比均明顯升高，術(shù)側(cè)明顯高于健側(cè)(P

參考文獻(xiàn)

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動(dòng)物行為學(xué)方法范文第3篇

關(guān)鍵詞：針灸療法 抑郁癥

   

抑郁癥是一種常見的情緒障礙性疾病，表現(xiàn)為一種持久的抑郁狀態(tài)，以心境低落、軀體不適和睡眠障礙等為主要癥狀［1］。是危害全人類身心健康的常見病，其終生患病率為6.1%～9.5%［2］。據(jù)專家預(yù)測(cè)，到2020年，精神疾病在人們的疾病負(fù)擔(dān)中將列首位，而抑郁癥則占精神科疾病的47%［3］。抑郁癥及其治療引起內(nèi)外廣大學(xué)者的廣泛重視。本研究旨在通過觀察針刺對(duì)抑郁模型大鼠行為學(xué)的影響，評(píng)定針刺抗抑郁療效。

1  器材

1.1  藥品多慮平：南京白敬宇制藥廠產(chǎn)品，批號(hào)：20040912。

1.2  動(dòng)物（200±20）g Wistar雄性大鼠，由山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，合格證號(hào)：魯動(dòng)質(zhì)字：20040816。

1.3  器材“華佗”牌32號(hào)1.0寸針灸針，蘇州醫(yī)療用品廠產(chǎn)品；穿梭箱：山東中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合基礎(chǔ)研究室提供，根據(jù)文獻(xiàn)介紹制備［4］，大鼠穿梭箱有兩室，每室30 cm×30 cm× 20 cm，可人為開閉，箱底為不銹鋼柵條，條間距離為1 cm，兩室柵條可錯(cuò)時(shí)通電，一室與刺激器接通時(shí)，另一室為安全室；敞箱：根據(jù)文獻(xiàn)介紹，自行制備［5］，標(biāo)準(zhǔn)為40 cm×80 cm×80 cm，周壁、底面為黑色，底面以白線劃分為面積相等的25塊。

2  方法

2.1  模擬臨床建立大鼠學(xué)習(xí)無助模型將大鼠放入穿梭箱，中間通道關(guān)閉，通過底部的金屬柵條給予220V，0.8 mA的方波刺激，刺激15 s，間隔45 s/次，共60次，總刺激時(shí)間15 min，進(jìn)行不可逃避的電休克即前休克動(dòng)物（pre-shocked  animals）制作［1］。

2.2  分組及給藥(200±20)g  Wistar雄性大鼠40只，按體重均衡隨機(jī)分為空白對(duì)照組、模型對(duì)照組、陽性藥多慮平組、針刺組，每組10只。空白組及模型對(duì)照組分別給予涼開水1 ml/100 g，ig；多慮平對(duì)照組給予多慮平3 mg/kg，生理鹽水配成30%水溶液1 ml/100g·ig ；空白對(duì)照組大鼠只放入穿梭箱內(nèi)而不進(jìn)行電刺激，時(shí)間相同。第2天除重復(fù)進(jìn)行前一天實(shí)驗(yàn)并開始給藥，連續(xù)給藥14 d。最后一次給藥后24 h，采用Open-Field法進(jìn)行動(dòng)物行為學(xué)敞箱實(shí)驗(yàn)及條件回避實(shí)驗(yàn)，記錄并統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2.3  針刺取穴及操作方法針刺組根據(jù)《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》［6］大鼠穴位定位方法，選擇百會(huì)、內(nèi)關(guān)、神庭、三陰交穴，并參照人和動(dòng)物的穴位解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在動(dòng)物針灸穴位圖譜的基礎(chǔ)上，于大鼠前正中線上，額頂骨縫交界線前方處定位神庭穴。其他穴位仿人取穴。針刺方法: 穴位常規(guī)消毒，百會(huì)穴向前斜刺，神庭穴向上斜刺，進(jìn)針深度約為0.2 cm。內(nèi)關(guān)直刺0.3 cm，三陰交直刺0.2 cm。每穴行均勻捻轉(zhuǎn)刺激30 s，留針10 min,每日治療1次,連續(xù)14 d。最后一次治療后24 h，采用Open-Field法進(jìn)行動(dòng)物行為學(xué)敞箱實(shí)驗(yàn)及條件回避實(shí)驗(yàn)，記錄并統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2.4  敞箱實(shí)驗(yàn)將各組大鼠依次放入自制敞箱，以動(dòng)物穿越底面塊數(shù)為水平運(yùn)動(dòng)（crossing）得分，直立次數(shù)為垂直運(yùn)動(dòng)（rearing）得分，記錄其水平運(yùn)動(dòng)、垂直運(yùn)動(dòng)次數(shù)，每只動(dòng)物測(cè)定1次，測(cè)定時(shí)間為3 min/次，記錄水平運(yùn)動(dòng)得分和垂直運(yùn)動(dòng)得分情況。

2.5  條件回避實(shí)驗(yàn)（conditioned  avoidance  testing）繼敞箱實(shí)驗(yàn)后，大鼠放入穿梭箱后適應(yīng)5 s，進(jìn)行鈴聲刺激，非條件刺激為足電休克0.8 mA，在鈴聲響起3 s后開始方波輸出電刺激，當(dāng)動(dòng)物逃到安全室后停止鈴聲和刺激，如未能逃避時(shí)刺激達(dá)30 s時(shí)停止。1次/min，共進(jìn)行30次，刺激間隔為27 s。測(cè)定回避成功次數(shù)和逃避潛伏期。 動(dòng)物在鈴聲開始3 s內(nèi)逃到安全室，記錄回避成功一次，逃避潛伏期為0；刺激后才逃避的，其潛伏期記錄是從刺激開始到逃避完成的時(shí)間；到最后未能逃避的，則潛伏期為30 s。

2.6  統(tǒng)計(jì)學(xué)處理所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用 ±s表示，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)、q檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用四格表的確切概率法檢驗(yàn)。

3  結(jié)果

3.1  針刺對(duì)學(xué)習(xí)無助模型大鼠敞箱實(shí)驗(yàn)的影響

3.1.1  水平運(yùn)動(dòng)針刺組、多慮平組、空白組均優(yōu)于模型組。結(jié)果見表1。

表1  對(duì)大鼠水平運(yùn)動(dòng)的影響（略）

為避免統(tǒng)計(jì)學(xué)上第2類錯(cuò)誤，出現(xiàn)假陽性結(jié)果，本組數(shù)據(jù)采用q檢驗(yàn)。結(jié)果見表2。

表2  q檢驗(yàn)結(jié)果（略）

由此可見，空白組與模型組有顯著性差異，說明此造模方法成功；針刺組及多慮平組與模型組有顯著性差異，其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而前兩組與空白組的差異及前兩組間的差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明針刺與多慮平均有改善抑郁模型大鼠水平運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的作用，且二者作用相似。

3.1.2  垂直運(yùn)動(dòng)各處理因素對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物垂直運(yùn)動(dòng)的影響無顯著差異。結(jié)果見表3。

表3  對(duì)大鼠垂直運(yùn)動(dòng)的影響（略）

為避免統(tǒng)計(jì)學(xué)上第2類錯(cuò)誤，出現(xiàn)假陽性結(jié)果，本組數(shù)據(jù)采用q檢驗(yàn)。結(jié)果見表4。

表4  q檢驗(yàn)結(jié)果（略）

由此可見，各處理因素對(duì)大鼠的垂直運(yùn)動(dòng)的影響無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.2  針刺對(duì)學(xué)習(xí)無助模型大鼠條件回避實(shí)驗(yàn)（conditioned  avoidance  testing）的影響

3.2.1  回避成功空白組、多慮平對(duì)照組、針刺組大鼠，回避成功次數(shù)較多。結(jié)果見表5。

表5  回避成功次數(shù)（略）

本組數(shù)據(jù)采用q檢驗(yàn)。結(jié)果見表6。

表6  q檢驗(yàn)結(jié)果（略）

動(dòng)物行為學(xué)方法范文第4篇

[關(guān)鍵詞] 嗅覺; 嗅覺障礙; 評(píng)估方法; 動(dòng)物實(shí)驗(yàn); 文獻(xiàn)綜述

[中圖分類號(hào)] R339.12 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1671-7562(2010)04-0434-04

doi:10.3969/j.issn.1671-7562.2010.04.041

嗅覺是人體原始的感覺功能之一,它同視覺、聽覺一樣,是人體捕獲外界信息的特殊裝置。嗅覺還可以通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)影響人的情緒、調(diào)節(jié)生命周期。嗅覺障礙患者對(duì)周圍的事物不感興趣,反應(yīng)平淡,生活質(zhì)量下降,更可以造成精神上的壓抑或憂郁。王鴻等[1]報(bào)道用T&T測(cè)試法測(cè)試了1 035例慢性鼻竇炎鼻息肉患者,86.3%的患者有嗅覺功能障礙,與患者的主訴有極顯著的差異,說明嗅覺功能改變沒有受到患者的注意。近幾年隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高,對(duì)嗅覺障礙的關(guān)注程度有了很大的提高。

嗅覺評(píng)估不僅僅是要判斷嗅覺功能是否正常,還需要進(jìn)一步判斷嗅覺障礙的程度、性質(zhì)、部位等因素,如果能提示病因以及預(yù)后則更有臨床、實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的價(jià)值。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中關(guān)于嗅覺功能的研究已經(jīng)有了較長(zhǎng)的歷史,出現(xiàn)了多種實(shí)驗(yàn)方法,但是目前為止還沒有一個(gè)全面、客觀、高特異性的金標(biāo)準(zhǔn)方法出現(xiàn),本文就目前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的常見的嗅覺評(píng)估方法進(jìn)行一個(gè)概括性的介紹。

1 行為學(xué)方法

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)的最大區(qū)別在于動(dòng)物無法準(zhǔn)確地和實(shí)驗(yàn)者交流,所以行為學(xué)方法在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中就顯得極為重要。嗅敏動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶能力、尋食能力等與嗅覺有很高的相關(guān)性,可以觀察、記錄其行為學(xué)的改變,從而判斷其嗅覺功能的變化。目前報(bào)道較多的可以評(píng)估嗅覺功能的行為學(xué)方法有以下幾種。

1.1 埋藏食物小球?qū)嶒?yàn)(buried food pellet test,BFPT)

BFPT是目前最常用于檢測(cè)動(dòng)物嗅覺功能的行為學(xué)檢測(cè)方法[2]。目前比較通用的方法由Nathan等[3]于2004年報(bào)道,他的實(shí)驗(yàn)中使用找尋食物小球等待時(shí)間作為數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,即從小鼠被隨機(jī)放置于盒子中開始,到小鼠揭開食物小球并用它的前爪或牙齒抓住食物小球的時(shí)間,如果5 min(300 s)內(nèi)小鼠未找到食物小球,即被移走。林靜等[4]以300 s(5次測(cè)試的平均值)內(nèi)未找到食物小球作為判定小鼠存在嗅覺功能障礙的標(biāo)準(zhǔn),并認(rèn)為以300 s作為分組標(biāo)準(zhǔn)是合理的。

1.2 嗅覺測(cè)量?jī)x

Slotnick等[5]利用行為學(xué)原理設(shè)計(jì)出一種用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的嗅覺測(cè)量?jī)x,可以通過改變氣味的濃度后觀察動(dòng)物的行為學(xué)變化來評(píng)價(jià)其嗅覺。該系統(tǒng)經(jīng)眾多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其對(duì)動(dòng)物嗅覺的檢測(cè)是有效的[6],因操作方便且可進(jìn)行多種設(shè)計(jì),此方法被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物嗅覺功能的評(píng)估。

1.3 雙瓶實(shí)驗(yàn)

有研究證實(shí)小鼠、大鼠在分辨某些物質(zhì)的時(shí)候主要是依賴于嗅覺而非味覺,例如鹽酸、鹽酸奎寧(quinine HCl, QHCl)等有一定揮發(fā)性的物質(zhì) [7]。因嗅覺障礙時(shí)動(dòng)物分辨飲用水和實(shí)驗(yàn)溶液的能力下降,通過兩種溶液被動(dòng)物飲用的程度可以評(píng)估動(dòng)物嗅覺障礙的程度。

1.4 幼鼠超聲發(fā)聲實(shí)驗(yàn)

新生小鼠嗅覺的產(chǎn)生比其他的感覺要早。新生小鼠嗅到成年鼠窩的氣味時(shí)可發(fā)出一種超聲作為回應(yīng),檢測(cè)這種超聲的出現(xiàn)與否可以判斷其嗅覺功能是否正常[8]。Lemasson等[8]用3-甲基吲哚來破壞新生小鼠的嗅上皮,結(jié)果成功地證實(shí)了該檢測(cè)方法的可行性。而且在該實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)由于被破壞嗅覺的小鼠無法正確識(shí)別,其生存率大大降低,證明了嗅覺對(duì)新生小鼠有極其重要的作用。

行為學(xué)方法在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的嗅覺評(píng)估中有很重要的作用,歷史悠久、技術(shù)成熟,實(shí)驗(yàn)方法較為簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)裝置花費(fèi)較少,對(duì)嗅覺功能的初步評(píng)估價(jià)值較為肯定(尤其是埋藏食物小球?qū)嶒?yàn)和Slotnick的嗅覺測(cè)量?jī)x),可行性及可重復(fù)性較高。需要注意的是本類實(shí)驗(yàn)受個(gè)體差異影響較大,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)經(jīng)預(yù)評(píng)估剔除先天差異比較大的個(gè)體,而且樣本量不宜過小,有時(shí)候還需對(duì)動(dòng)物進(jìn)行預(yù)先的訓(xùn)練。為保證實(shí)驗(yàn)的客觀性,需要很好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與控制,有時(shí)連晝夜節(jié)律等變化的影響都需要考慮在內(nèi)。行為學(xué)測(cè)試結(jié)果對(duì)嗅覺功能評(píng)估只是一個(gè)綜合的結(jié)果,對(duì)嗅覺障礙程度、部位等的判斷較差,如果能結(jié)合嗅覺誘發(fā)電位等客觀檢查可以做到更加客觀、可信。在過去的實(shí)驗(yàn)中行為學(xué)測(cè)試往往與組織學(xué)檢查相結(jié)合,既增加了實(shí)驗(yàn)的客觀性,又為進(jìn)一步研究嗅覺產(chǎn)生機(jī)制或嗅覺障礙的原因提供了基礎(chǔ)。

2 客觀評(píng)估方法

嗅覺的感受、傳導(dǎo)是個(gè)比較復(fù)雜的過程,氣味分子通過鼻腔到達(dá)嗅黏膜后被其表面的黏液所吸附,進(jìn)而在黏膜層中擴(kuò)散,到達(dá)嗅細(xì)胞。達(dá)到閾濃度的氣味分子可刺激嗅細(xì)胞產(chǎn)生嗅覺電位,這是其感受過程。產(chǎn)生的嗅覺電位通過嗅神經(jīng)穿過篩骨篩板,到達(dá)嗅球,其內(nèi)有第2級(jí)神經(jīng)元,再通過嗅束傳導(dǎo)至初級(jí)嗅皮質(zhì)及皮質(zhì)內(nèi)側(cè)核,而后至海馬回的內(nèi)嗅皮層即次級(jí)嗅皮層,神經(jīng)沖動(dòng)引起大腦皮層的激活才能最后引發(fā)嗅覺。嗅覺功能的客觀評(píng)估方法包括了對(duì)嗅覺感受、傳導(dǎo)通路上各種指標(biāo),例如影像學(xué)、電生理學(xué)、組織學(xué)等的測(cè)量。目前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中使用較多的及可能有較大發(fā)展前景的客觀評(píng)估方法包括以下幾類。

2.1 組織學(xué)方法

這里的組織學(xué)是泛指解剖取組織后進(jìn)行的所有檢查,包括大體解剖學(xué)、病理學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)等諸多學(xué)科的檢查方法。嗅覺系統(tǒng)的改變既可以由病變本身引起也可以是因?yàn)樾嵊X障礙后的退行性變引起。組織檢查比結(jié)構(gòu)影像檢查更有評(píng)估價(jià)值,因其可以更好地提示病因,也利于更好地研究嗅覺通路和嗅覺障礙產(chǎn)生的機(jī)制。目前組織學(xué)方法在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中有很廣泛的應(yīng)用,從部位選擇上看整個(gè)嗅覺傳導(dǎo)通路包括從嗅黏膜直到海馬回的內(nèi)嗅皮層都有報(bào)道,從實(shí)驗(yàn)方法上看更是復(fù)雜多樣,最常用的幾種方法有如下幾種。

2.1.1 病理學(xué)檢查

這是早期免疫學(xué)技術(shù)及分子生物學(xué)技術(shù)還不是很發(fā)達(dá)時(shí)常用的檢查手段,在早期嗅覺研究中有較多的應(yīng)用,在嗅覺障礙的動(dòng)物標(biāo)本上可以看到細(xì)胞凋亡、空泡等變化,雖然特異性較差,但是也能提供宏觀的信息,現(xiàn)在常常和其他檢查方法一起使用,例如在陳志宏等的實(shí)驗(yàn)中在進(jìn)行其他檢查之前使用了HE染色方法檢查了模型小鼠的嗅上皮,發(fā)現(xiàn)其嗅上皮變薄,其中的感覺神經(jīng)元的細(xì)胞核層數(shù)變少[9]。

2.1.2 蛋白及核酸表達(dá)的檢查

對(duì)相應(yīng)組織中某些標(biāo)志性蛋白及核酸的檢查可以間接地反映嗅覺功能及提示嗅覺障礙的原因。例如用免疫組化方法檢查嗅覺通路中嗅標(biāo)記蛋白(olfactory marker protein, OMP)、酪氨酸羥(tyrosine hybroxylas, TH)、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)、c-Fos蛋白等標(biāo)記物在許多文獻(xiàn)中都有記載。Buron等[10]在丙酮吸入誘導(dǎo)的嗅覺障礙實(shí)驗(yàn)中使用了嗅上皮組織的OMP及增殖細(xì)胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)作為觀察指標(biāo),發(fā)現(xiàn)丙酮對(duì)于嗅上皮的損傷是有選擇性的。有學(xué)者使用多巴胺及細(xì)小白蛋白作為標(biāo)記物進(jìn)行免疫組化檢查,發(fā)現(xiàn)失嗅動(dòng)物模型的嗅球中含多巴胺及細(xì)小白蛋白的神經(jīng)元細(xì)胞數(shù)量明顯減少,認(rèn)為通過該失嗅動(dòng)物模型可以對(duì)嗅球萎縮進(jìn)行定量描述,提示多巴胺及細(xì)小白蛋白在嗅球中的表達(dá)對(duì)于失嗅的作用[11]。c-Fos蛋白可反映大腦組織活動(dòng)程度,對(duì)c-Fos蛋白的觀察可以一定程度上起到功能磁共振的作用[12]。

2.2 電生理學(xué)方法

2.2.1 嗅電圖

將電極直接置于嗅區(qū)黏膜,當(dāng)其接受嗅素刺激時(shí)記錄到的一種慢相負(fù)性電位變化稱為嗅電圖,目前普遍認(rèn)為它是單個(gè)嗅細(xì)胞電位變化的總和,嗅電圖已經(jīng)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)[13]。嗅電圖最大的缺陷在于雖然其對(duì)嗅黏膜損傷引起的嗅覺障礙有較大的意義,但是對(duì)于黏膜后傳導(dǎo)通路以及嗅球、海馬回等中樞病變導(dǎo)致的嗅覺障礙沒有什么評(píng)估價(jià)值。

2.2.2 嗅覺腦電圖

嗅覺誘發(fā)腦電圖是指在給予嗅刺激時(shí),實(shí)驗(yàn)對(duì)象的腦電圖可發(fā)生變化,Hirano等[14]用狗做實(shí)驗(yàn)時(shí)成功地獲得了該變化,在他的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)腦電圖的快波對(duì)嗅覺功能的意義較大。嗅覺誘發(fā)腦電圖又相繼在大鼠等其他動(dòng)物身上得到了驗(yàn)證[15]。嗅覺腦電圖產(chǎn)生的機(jī)制還不是很明確,而且其特異性不是很高,故目前在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中研究、應(yīng)用的較少。

2.2.3 嗅覺誘發(fā)電位

又稱為嗅覺事件相關(guān)電位(olfactory event-related potentials,OERP),最早是用電刺激動(dòng)物嗅黏膜時(shí)在頭皮特定部位記錄到穩(wěn)定的腦電位的變化,該方法經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展后認(rèn)為其和自然嗅覺之間有一定的差距,故逐漸被化學(xué)氣味誘導(dǎo)的嗅覺誘發(fā)電位所取代,目前使用的已經(jīng)比較少。早期化學(xué)氣味刺激除了有嗅覺刺激外還常常伴有物理刺激及對(duì)三叉神經(jīng)的化學(xué)刺激,這些非嗅刺激干擾了正常嗅覺誘發(fā)電位的獲得。隨著僅能興奮嗅覺系統(tǒng)而不興奮三叉神經(jīng)系統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)如香草醛等,以及Kobal式嗅覺刺激器的出現(xiàn),嗅覺誘發(fā)電位研究成為嗅覺研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。嗅覺誘發(fā)電位儀至少包括嗅覺刺激器及腦電采集系統(tǒng),測(cè)量時(shí)需要在電聲屏蔽室進(jìn)行,且需要給予一定的白噪聲掩蔽刺激探頭釋放刺激時(shí)產(chǎn)生的干擾噪聲。目前動(dòng)物嗅覺誘發(fā)電位各波的具體來源以及與疾病間的相互關(guān)系還不清楚,嗅覺誘發(fā)電位的出現(xiàn)是否意味著動(dòng)物確實(shí)產(chǎn)生了嗅覺還不能肯定,所以用來證明嗅覺傳導(dǎo)通路是否暢通比較可行[16],而暫不能用于嗅性疾病的定位、定性診斷。嗅覺誘發(fā)電位應(yīng)該是最可能成為動(dòng)物嗅覺評(píng)估客觀標(biāo)準(zhǔn)的檢查方法。

3 影像學(xué)方法

3.1 嗅覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)影像檢查

有研究證明嗅球及嗅束等神經(jīng)結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)與周圍神經(jīng)沖動(dòng)的輸入有關(guān)[17],所以嗅覺障礙后嗅覺系統(tǒng)各部位可有一定的不依賴于年齡的結(jié)構(gòu)改變,通過磁共振影像檢查可以發(fā)現(xiàn)這些改變,例如嗅球體積變小、嗅溝缺失或變淺、嗅束缺失等現(xiàn)象,從而間接評(píng)價(jià)嗅覺功能。

3.2 嗅覺系統(tǒng)功能影像檢查

這是目前嗅覺研究的熱點(diǎn)方向之一,主要技術(shù)有功能性磁共振成像(fMRI)、PET成像和腦信號(hào)的光學(xué)成像等。

3.2.1 功能磁共振檢查

功能磁共振檢查技術(shù)有很多,用于嗅覺系統(tǒng)功能的fMRI技術(shù)主要是(blood level dependent fMRI, BOLD fMRI),當(dāng)氧合血紅蛋白的比例增加時(shí)或去氧血紅蛋白含量減少時(shí),T2信號(hào)縮短效應(yīng)減弱,表現(xiàn)為MR信號(hào)增強(qiáng)。嗅覺功能成像既能反映血流的變化,也能反映神經(jīng)元活動(dòng)的代謝變化,近些年在研究神經(jīng)功能方面發(fā)揮著巨大的作用,特別是fMRI無放射暴露,可反復(fù)測(cè)試,且時(shí)間、空間分辨率要優(yōu)于PET成像,故是目前嗅覺功能成像的主要方法。在大鼠實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)證實(shí),7 T的fMRI能夠顯示氣味刺激后大鼠嗅球的活化[11]。其空間分辨率很高,對(duì)于研究嗅覺相關(guān)皮層的定位、嗅覺功能障礙情況下嗅覺相關(guān)皮層反應(yīng)的變化等有極大的應(yīng)用價(jià)值。有學(xué)者擬通過信息技術(shù)將嚙齒類動(dòng)物嗅球的激活圖像編成二維的氣味圖(OdorMap,OM)及氣味圖數(shù)據(jù)庫(OdorMap Database,OMDB)以利于嗅覺工作者對(duì)嗅覺系統(tǒng)的研究[18]。功能磁共振應(yīng)用在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的嗅覺評(píng)估中需要注意的是:首先動(dòng)物是不能配合磁共振檢查的,故需要在麻醉下進(jìn)行;其次磁共振是強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境,故嗅覺刺激裝置不能由金屬制成。

3.2.2 腦功能光學(xué)成像

腦功能光學(xué)成像是近年來神經(jīng)外科的熱點(diǎn)研究方向,目前主要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)有激光散斑襯比成像和內(nèi)源信號(hào)光學(xué)成像。而應(yīng)用于嗅覺功能檢查的主要是內(nèi)源信號(hào)光學(xué)成像,這里所指的內(nèi)源信號(hào),并不是神經(jīng)元所表現(xiàn)出來的電信號(hào),而是指由神經(jīng)元活動(dòng)所引起的有關(guān)物質(zhì)組分、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而導(dǎo)致其光學(xué)特性的變化,在與某些特定波長(zhǎng)的光量子相互作用后,得到的包含了這些特性的光信號(hào),包括:血紅蛋白信號(hào)、氧合血紅蛋白信號(hào)、光散射特征信號(hào)等[19-20]。許多生理性過程如血紅蛋白氧合度、細(xì)胞色素的氧合狀態(tài)、神經(jīng)膠質(zhì)和神經(jīng)元腫脹、功能性血流量改變等變化,都會(huì)影響到組織光反射特性的改變。通過探測(cè)反射光的變化量,就可以獲得這種特異性的內(nèi)源光學(xué)信號(hào)。內(nèi)源光學(xué)信號(hào)成像在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中已用于多種腦功能皮層功能的檢查,比如視覺(貓、小鼠等)、軀體感覺皮層(大鼠、貓、松鼠猴等)、聽覺皮層(南美栗鼠、貓、雪貂等)。Bathellier等[21]在實(shí)驗(yàn)中使用了內(nèi)源光學(xué)信號(hào)原理和突觸素?zé)晒鈽?biāo)記兩種方法分別獲得了香芹酮、苯甲酸甲酯刺激后大鼠嗅球的激活情況,在內(nèi)源光學(xué)信號(hào)成像下,激活的嗅小球反光率下降,呈相對(duì)的冷色調(diào),而在熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn)中激活區(qū)域熒光反應(yīng)較強(qiáng)。雖然內(nèi)源光學(xué)信號(hào)成像的時(shí)空分辨率都較高,但是其穿透腦皮層的能力受限(大約數(shù)百微米),所以對(duì)于深層腦組織的觀察就沒有什么效果了。由于內(nèi)源光學(xué)信號(hào)的確切生理來源至今沒有定論,所以為了闡述內(nèi)源光信號(hào)對(duì)應(yīng)的生理意義及其與神經(jīng)元電活動(dòng)的關(guān)系,還需要與其他方法進(jìn)行對(duì)比研究。

從其他感覺的評(píng)估方法來看,功能磁共振和誘發(fā)電位是研究的發(fā)展方向,但目前嗅覺產(chǎn)生、傳導(dǎo)機(jī)制尚未完全明了,相關(guān)檢查技術(shù)尚處于起步階段,還需要進(jìn)行大量的研究。目前的嗅覺研究可以根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求及實(shí)驗(yàn)條件選擇不同的實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)方法的組合。嗅覺誘發(fā)電位及功能磁共振檢查由于其初期投入較大,對(duì)硬件及技術(shù)條件要求較高,開展難度較大,在國內(nèi)只有少數(shù)醫(yī)院在從事這方面的實(shí)驗(yàn)。行為學(xué)方法操作簡(jiǎn)單,技術(shù)成熟,效果肯定,有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。組織學(xué)方法對(duì)于機(jī)理的研究十分重要,并且隨著對(duì)嗅覺認(rèn)知的加深,越來越多的標(biāo)記物被發(fā)現(xiàn),評(píng)估方法也越來越豐富。如果可以出現(xiàn)一種簡(jiǎn)單易行的嗅覺評(píng)估方法,那么可以極大地促進(jìn)嗅覺的研究。

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動(dòng)物行為學(xué)方法范文第5篇

1鳥類腦大小對(duì)覓食創(chuàng)新的影響

很多動(dòng)物行為學(xué)家都認(rèn)為，在動(dòng)物前腦大小與覓食創(chuàng)新之間存在著神經(jīng)生物學(xué)聯(lián)系［3］，因?yàn)榍澳X與動(dòng)物行為的可塑性密切相關(guān)。通常是前腦越大，覓食創(chuàng)新能力越強(qiáng)。根據(jù)這一基本原理，Lefebvre等人（2004）［4］研究了北美洲和大不列顛群島上各種鳥的前腦大小與覓食創(chuàng)新之間的關(guān)系。所謂覓食創(chuàng)新是指能取食和利用新的食物種類或采用新的覓食技巧。為此，研究人員利用了9種鳥類學(xué)雜志所提供的資料，收集了322種覓食創(chuàng)新（或覓食新技能），其中126種覓食新技能屬于大不列顛群島上的鳥類，192種屬于北美洲的鳥類（表1）。這些覓食創(chuàng)新包括銀鷗捕到小嚙齒動(dòng)物后將它們?nèi)拥綆r石上摔死或沉入水中淹死；也包括普通烏鴉利用過路的小汽車把堅(jiān)果壓碎，這相當(dāng)于把小汽車當(dāng)鉗子使用［5］Lefebvre等人曾計(jì)算過這些創(chuàng)新行為在不同類群（目鳥類中的分布情況，同時(shí)還分析過不同類群鳥類在大不列顛和北美洲的常見程度或稀有程度。在掌握各種鳥類覓食創(chuàng)新行為的同時(shí)，研究人員還獲得了這些鳥類前腦相對(duì)大小的資料［6］。無論是在大不列顛群島還是北美洲，鳥類前腦的大小都與覓食創(chuàng)新密切相關(guān)。凡是前腦比較大的鳥類，其覓食創(chuàng)新行為也更為常見。雖然有很多覓食創(chuàng)新都是在一次觀察中發(fā)現(xiàn)的，但對(duì)多達(dá)322例覓食創(chuàng)新行為的大規(guī)模分析中，發(fā)現(xiàn)在前腦大小與覓食創(chuàng)新之間確實(shí)存在著直接的關(guān)系，這表明，這是動(dòng)物行為學(xué)中一個(gè)重要而有意義的研究新領(lǐng)域。Sol等人（2006，2007）［7－8］曾研究過鳥類腦子較大是否對(duì)其生存和生殖有利的問題。長(zhǎng)期以來人們一直未經(jīng)驗(yàn)證地認(rèn)為，腦相對(duì)較大有助于提高動(dòng)物的適合度（fitness），特別是當(dāng)種群進(jìn)入一個(gè)新的陌生環(huán)境的時(shí)候，這時(shí)覓食創(chuàng)新對(duì)動(dòng)物的生存和生殖就特別重要［9－10］。Sol等人曾研究了646例物種被引入新環(huán)境的實(shí)驗(yàn)（涉及196種鳥），其中大多是研究人員將一種鳥引入一個(gè)島嶼或原分布區(qū)以外的地方［11－12］。研究人員還收集了196種鳥有關(guān)腦大小的資料，并根據(jù)鳥大腦就大，鳥小腦就小的基本事實(shí)作了相應(yīng)的校正，最終發(fā)現(xiàn)，在鳥的腦大小和能在新環(huán)境中成功定居之間存在著正相關(guān)關(guān)系，這是因?yàn)槟X子較大的鳥類具有更強(qiáng)的覓食創(chuàng)新能力，這種能力可大大提高鳥類的食物攝取率，從而能提高鳥類的生存機(jī)會(huì)和生殖機(jī)會(huì)。

2動(dòng)物有計(jì)劃未來的能力嗎？

學(xué)習(xí)是動(dòng)物借助于個(gè)體生活經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)使自身行為發(fā)生適應(yīng)性變化的過程，從這一學(xué)習(xí)的定義可以看出，任何當(dāng)前發(fā)生的行為都是與此前的生活經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)的。如果動(dòng)物也能像我們?nèi)祟惸菢幽軌蚋鶕?jù)先前的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)和計(jì)劃未來的話，那一定會(huì)大大增加自身的存活機(jī)會(huì)和適合度。目前屬于這方面的研究還很少，因?yàn)殚L(zhǎng)期以來人們一直認(rèn)為計(jì)劃未來是人類獨(dú)有的能力，這也是人類與所有其他動(dòng)物存在的一個(gè)主要差異［13］。然而隨著時(shí)間的推移已變得越來越清楚的是，動(dòng)物也具有一些一度被認(rèn)為是人類所獨(dú)有的行為，例如使用工具和純粹是有利于未來生存的行為，這促使動(dòng)物行為學(xué)家開始對(duì)動(dòng)物有沒有計(jì)劃未來的能力產(chǎn)生興趣并進(jìn)行研究。動(dòng)物行為學(xué)家認(rèn)為，要想確認(rèn)計(jì)劃未來的行為必須滿足兩個(gè)條件：首先該行為必須是創(chuàng)新的或新穎的，它不是某些本能行為的表現(xiàn)，例如：遷飛行為有很多本能成分，雖然顯示有一定的“計(jì)劃性”，但不是我們要求的那樣；其次，計(jì)劃未來的行為不一定與動(dòng)物當(dāng)前的動(dòng)機(jī)狀態(tài)相關(guān)，而必定會(huì)涉及到未來某一時(shí)刻的動(dòng)機(jī)狀態(tài)。下面介紹一個(gè)最新的關(guān)于動(dòng)物計(jì)劃未來的研究實(shí)例，這就是松鴉為了計(jì)劃未來而改變其覓食行為的現(xiàn)象［14］。松鴉是進(jìn)行這類研究的一個(gè)極好的物種，因?yàn)樗哂辛钊穗y以置信的記憶力，它生活在高海拔地區(qū)，常常要為未來貯藏大量的食物，每個(gè)個(gè)體每年大約要貯藏3萬多粒種子，冬季和春季幾乎完全依賴秋季貯藏的種子為生。松鴉不僅能記住它們貯藏食物的地點(diǎn)，而且還十分注意當(dāng)它們?cè)谫A藏食物時(shí)誰在觀察它們。在這種情況下，它們此后會(huì)把食物重新挖出來并進(jìn)行深埋，以防這些食物被偷食［15］。Raby等人（2007）［16］利用一個(gè)簡(jiǎn)單而巧妙的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了松鴉是否具有計(jì)劃未來的能力。研究人員為松鴉提供兩個(gè)隔室，其中一個(gè)隔室中含有食物松子，另一個(gè)隔室中沒有食物，每天早晨松鴉只能見到和進(jìn)入一個(gè)隔室，在連續(xù)6天的實(shí)驗(yàn)期間，兩個(gè)隔室是交替出現(xiàn)的，各出現(xiàn)3次。每天實(shí)驗(yàn)的前一天晚上，不為松鴉提供任何食物，因此它們?cè)谝姷礁羰移陂g是處于饑餓狀態(tài)。6天實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，每天天黑前兩小時(shí)，只為松鴉提供一點(diǎn)點(diǎn)食物，使它們得不到可供貯藏的種子。此后再為它們提供一個(gè)備有大量松子的場(chǎng)所，并提供兩個(gè)以前曾多次拜訪過的隔室，但現(xiàn)在每個(gè)隔室內(nèi)又安裝了一個(gè)能貯藏食物的“貯食杯”，使鳥類在天黑前可以把食物貯藏起來，如果它們?cè)敢膺@樣做的話。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在兩個(gè)隔室中它們總是在其中的一個(gè)隔室中貯藏更多的食物（松子），而這個(gè)隔室是它們以前拜訪過的那個(gè)不含有食物的隔室，這說明在越是缺乏食物的環(huán)境中，它們貯藏食物的行為就表現(xiàn)得越明顯，這對(duì)于保障未來的生存是很重要的，這實(shí)際上是“為未來著想的一種行為適應(yīng)性”。接下來Raby等人又安排了一個(gè)更加有趣的實(shí)驗(yàn)，他們訓(xùn)練松鴉使其知道在一個(gè)隔室中可以吃到花生，而在另一個(gè)隔室中可以吃到谷粒，松鴉對(duì)這兩種食物都很愛吃。當(dāng)按照上述同樣的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)松鴉在含有花生的隔室中貯藏的食物是谷粒，而在含有谷粒的隔室中貯藏的是花生，這表明松鴉很注意并喜歡使它們的食物多樣化，在它們?yōu)槲磥頊?zhǔn)備食物時(shí)也是遵循這一使食譜多樣化的原則。除鴉科鳥類（如松鴉和星鴉）外，其他動(dòng)物是否也有“為未來著想”和計(jì)劃未來的行為，目前還研究得很少，尚有待于擴(kuò)展研究范圍。

3腦海馬大小與貯食行為的關(guān)系

為了了解鳥類覓食行為與空間記憶力的問題，Hea－ley和Krebs（1992）［17］曾研究了7種鴉科鳥類的腦海馬大小與貯藏食物的能力之間的關(guān)系。他們之所以選擇研究腦海馬是因?yàn)橐阎B類大腦的這個(gè)區(qū)域與食物的回收（復(fù)得）有密切關(guān)系。同時(shí)，鴉科鳥類也是研究這一問題的最好對(duì)象，因?yàn)樵邙f科鳥類的各個(gè)物種之間，貯食行為的表現(xiàn)各不相同，便于用比較研究法進(jìn)行分析。有些鴉科鳥類根本就不貯藏食物，而另一些鴉科鳥類則 必須在長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月期間完全依賴貯藏的食物為生［18－19］。Healey和Krebs［17］研究了兩種幾乎不貯藏食物的鴉科鳥類，即寒鴉（Corrus　monedula）和紅嘴山鴉（Pyr－rhocorax　graculus），還研究了4種貯藏食物的鴉科鳥類，它們是禿鼻烏鴉（Corvus　frugilegus）、歐洲烏鴉（Corviscorone）、喜鵲（Pica　pica）和紅嘴藍(lán)鵲（Cisia　erythro－rhyncha），此外還研究了1種不僅貯藏食物，而且在長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月期間必須記住6　000～11　000粒種子埋藏地點(diǎn)的鴉科鳥類，即歐洲松鴉（Garrulus　grandarius）。當(dāng)檢查貯食行為與腦海馬大小之間關(guān)系的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這些鳥類都表現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系，即海馬體積越大，貯藏食物的行為就越發(fā)達(dá)，這表明：海馬大小是鴉科鳥類空間記憶力和貯食行為進(jìn)化的關(guān)鍵因素。此外，動(dòng)物行為學(xué)家還研究了在一個(gè)物種內(nèi)部個(gè)體之間海馬大小與貯食能力之間的關(guān)系，例如：生活在食物短缺環(huán)境中的個(gè)體比生活在食物豐富環(huán)境中的個(gè)體具有更發(fā)達(dá)的貯食能力，腦海馬的體積也比較大［20］。這就是說，當(dāng)鳥類生活在嚴(yán)酷環(huán)境中的時(shí)候，自然選擇有利于增強(qiáng)它貯存食物的能力和此后重新找回這些食物的能力，也有利于海馬體積的增大和海馬神經(jīng)元數(shù)量的增加。Pravosudo及其同事用來自食物豐富的科羅拉多州和來自食物短缺的阿拉斯加州的兩個(gè)黑冠山雀（Po－ecile　atricapilla）種群檢驗(yàn)和證實(shí)了這一觀點(diǎn)。他們從阿拉斯加州的安克雷奇（Anchorage）捕捉15只活鳥，從科羅拉多州的溫澤（Windsor）捕捉20只活鳥，然后將它們帶回加利福尼亞大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室，45天后測(cè)定這些鳥類貯藏種子之后再重新找到這些種子的能力。當(dāng)為這些鳥提供可供貯藏的種子時(shí)，發(fā)現(xiàn)來自阿拉斯加（食物短缺）的山雀比來自科羅拉多（食物豐富）的山雀要貯藏更多的種子。同樣重要的是，阿拉斯加山雀不僅比科羅拉多山雀貯藏更多的種子，而且它們重新找回這些種子的效率也更高，所犯錯(cuò)誤也最少。從海馬大小的角度進(jìn)行比較，雖然阿拉斯加山雀比科羅拉多山雀的個(gè)體小體重輕，但其海馬的體積卻比后者大，而且海馬所含有的神經(jīng)元數(shù)量也更多。有趣的是，在不給予兩地山雀貯藏食物的機(jī)會(huì)的情況下，它們之間海馬大小的差異仍然存在，這表明：貯藏行為本身并不會(huì)使阿拉斯加山雀的海馬變大，相反，兩地山雀之間的差異應(yīng)當(dāng)是自然選擇作用于海馬大小的結(jié)果。目前，有關(guān)這一領(lǐng)域的大量工作正在進(jìn)行之中。