( 場景恐懼實驗)條件恐懼訓練對大鼠行為活動的影響

摘要：目的 誘導焦慮反應模型,觀察焦慮反應對大鼠行為活動的影響。方法 條件恐懼訓練,行為檢測。結果 連續4d的條件恐懼訓練后,與對照組相比, F344大鼠在木僵行為實驗中木僵反應增多884%( P<0. 001) ,小范圍探究運動減少88%( P<0. 001);在高架十字迷宮實驗中,進入開放壁的次數和在開放壁停留時間分別減少75%( P<0. 001)和86%( P<0. 001);在開野實驗中,踩格子數和在中央格停留時間分別減少47%( P<0. 001)和60%( P<0. 05)。結論條件恐懼訓練使大鼠焦慮反應增強,探究活動能力下降,它是一種誘導焦慮反應模型較理想的方法。

關鍵詞：恐懼; 條件反射; 焦慮; F344大鼠

由于與焦慮情緒有關的腦區定位尚未明確,又缺乏有效的動物模型,因此目前國內這方面的基礎研究報道甚少。Davis發現通過條件反射性恐懼訓練的動物,其行為表現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(conditionedfear)訓練已經成為一種經典的誘導焦慮反應模型的方法,被國外學者廣泛采用。本實驗采用這種方法來誘導大鼠焦慮反應模型,觀察條件恐懼訓練對大鼠行為活動的影響。

材料與方法

一、動物及分組

純種雄性近交系F344大鼠(購自上海實驗動物中心),體質量200～250g,隨機分組,每組10只,每只大鼠均置于有機玻璃圓筒內單獨飼養,活動不受限制,自由攝食飲水, 12h明/12h暗,室溫(22±2)℃。

二、儀器與材料

SEN23201型電刺激器,日本NihonKohden公司產,連接一電擊籠(40cm×40cm×50cm),用于產生電刺激,電擊籠壁由有機玻璃構成,籠底由不銹鋼鋼絲構成,間距1. 2cm;低頻信號發生器,江西電子儀器廠產,連接一揚聲器上,用于產生相應規格的聲音。
 型號：XR-XC404,上海欣軟信息科技有限公司

三、動物模型制備

采取電擊大鼠足底產生條件性恐懼的方法,制造焦慮動物模型。提示性恐懼條件反射(cur fear condi2tioning)訓練組:將大鼠置于電擊籠內,電擊前先由揚聲器發出噪聲(75dB; 1000Hz; 5s),在噪聲持續的*后0. 5s內加以電擊(0. 5mA; 0. 5s),每分鐘1次,共15次,連續訓練4d。對照組:大鼠置于電擊籠內,只有噪聲而無電擊,其他條件同訓練組。

四、行為檢測

(一)木僵行為(FreezingBehavior)實驗:*后一次訓練結束48h后觀察條件刺激(噪聲)引起的木僵行為。主要指標有: (1)木僵:保持固定體位不動(除了心跳和呼吸); (2)小范圍探究運動:僅軀體和前肢作探究性運動; (3)活動:后肢活動,理毛、站立。(二)高架十字迷宮(elevatedplusmaze):觀察記錄5min內活動的情況,觀察指標: (1)閉合臂進入次數(必須有兩只前爪進入臂內); (2)開放臂進入次數; (3)閉合臂停留時間; (4)開放臂停留時間。(三)開野實驗(openfieldmethod):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。將動物放在正中央格,觀察12min內活動情況。觀察指標(1)方格間穿行次數:三爪以上跨入鄰格的次數; (2)豎起或修飾次數:兩前肢離地1cm以上的次數; (3)中央格停留時間。后兩個實驗在*后一次訓練結束24h后進行。

五、統計學處理

所有實驗數據用SPSS10. 0統計軟件分析,均用x±s表示。兩組間均數的比較采用獨立樣本t檢驗。

結 果

一、條件恐懼訓練對F344大鼠木僵行為實驗各指標的影響

與對照組相比,訓練組大鼠條件恐懼訓練后木僵反應(freezingresponse)增加884%( P<0. 001),小范圍探究運動減少88%( P<0. 001),無活動行為的表現。

二、條件恐懼訓練對F344大鼠高架十字迷宮實驗各指標的影響

與對照組相比,訓練組大鼠進入開發壁次數減少75%( P<0. 001),在開發壁停留時間減少86%( P<0. 001),進入閉合壁次數增多,在閉合壁停留時間增加,但這兩項都不成顯著性差異。

三、條件恐懼訓練對F344大鼠開野實驗各指標的影響

與對照組相比,訓練組大鼠踩格子數減少47%( P<0. 001),中央格停留時間減少60%( P<0. 05),修飾次數未有顯著性改變。

討 論

臨床上焦慮癥包括廣泛性焦慮及發作性驚恐兩種狀態,該類患者主要表現為過分焦慮、恐懼、行為逃避、易覺醒等一系列癥狀。實際上焦慮與恐懼是緊密相聯的,恐懼與具體的刺激有關,而焦慮則是更加泛化的一個概念。我們選擇這種近交系F344大鼠,通過條件恐懼訓練誘導焦慮反應模型,旨在觀察焦慮反應對大鼠行為活動的影響。對嚙齒類動物而言,木僵反應被認為是一種反映恐懼或焦慮的可靠指標。 F344大鼠經明確提示性條件恐懼訓練后木僵反應顯著性增加,小范圍探究運動及活動顯著減少。這說明通過將條件刺激(聲音)和非條件刺激(電擊足底)之間反復多次建立聯系,恐懼性條件反射已經成立, F344大鼠表現出一種很強的恐懼反應。高架十字迷宮實驗可用來評價大鼠的焦慮情緒。Montgomer認為將大鼠放入高架十字迷宮時,面對新奇刺激,大鼠同時產生探究的沖動與恐懼,這就造成了探究-回避的沖突行為,從而產生焦慮。從實驗結果可知,條件性恐懼訓練后大鼠顯著性減少進入開放壁的次數及在開放壁停留時間,另外根據我們的觀察,大鼠在閉合壁內表現出更多與焦慮相關的行為,如僵住不動,排便等,這都說明經明確提示性條件反射恐懼訓練后的F344大鼠明顯進入焦慮狀態。開野實驗可反映大鼠探究活動及情緒反應。條件恐懼訓練后大鼠踩格子數及在中央格停留時間都顯著減少,說明大鼠的探究活動下降,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。綜上所述,條件恐懼訓練是誘導焦慮反應模型的一種理想方法,然而本實驗僅就焦慮反應對大鼠行為活動的影響作了初步探討,有關焦慮癥的發病機制有待進一步研究。