實驗介紹

Porsolt 游泳測試 ,又名強迫游泳試驗是目前廣泛用來篩選抗抑郁藥及分析基因改造小鼠行為的一種實驗方法。由 Porsolt 等在 1977 年所提出,該方法是將小鼠放置在盛有水的圓柱桶里 , 小鼠會試圖爬壁掙脫 , 努力無效之后會放棄掙扎 , 或游泳 ,或漂浮在水面上靜止不動。測試的時間一般在 4～6 min ,在這期間內小鼠漂浮靜止不動的時間被解釋成絕望抑郁時間 , 越長表示小鼠越抑郁絕望。小鼠漂浮時間 ,可以被所有三環類及單胺氧化酶抗抑郁藥、非典型抗抑郁劑和電痙攣** ( ECT) 縮短 ,但不受抗焦慮藥或抗精神病**影響。也有人認為漂浮行為可能是由于實驗鼠在無奈情況下習得的一種適應行為。在大鼠 , 一般連續做 2 次Porsolt 游泳測試來決定某種抗抑郁**的影響 , 有作者報道有過 Porsolt 游泳測試經驗的大鼠 ,漂浮行為明顯多于沒有做過 Porsolt 游泳測試的。但在小鼠 ,習慣上只做一次 Porsolt 游泳測試來決定某種抗抑郁**的效應。迄今對認知能力或認知經驗是否會影響小鼠在 Porsolt 游泳測試中的行為 ,還沒有專門系統研究及明確認識。

實驗方法 　

先對昆明種小鼠進行 Morris 水迷宮測試 ,以試圖評估小鼠間的不同認知能力 (包括空間學習和記憶) ;然后采用 Porsolt 游泳測試 ,分析小鼠認知能力及水中認知經驗對其行為 (包括試圖爬壁掙脫、漂浮及游泳行為) 影響。 

結果 　

由于本實驗所用昆明種小鼠不注意水面下平臺 ,并不急于從水中逃脫 ,Morris 水迷宮測試沒有將小鼠的認知能力區別開。但經過 Morris 水迷宮測試的處理組小鼠 ,在 Porsolt游泳測試中爬壁掙脫時間明顯少于沒有經過 Morris 水迷宮測試的對照組 ;而游泳時間 ,經過 Morris 水迷宮測試的處理組明顯多于沒有經過 Morris 水迷宮測試的對照組。兩組間漂浮時間沒有顯著差異。 

結論 　

通過 Morris 水迷宮測試所習得的認知經驗 ,使小鼠在 Porsolt 游泳測試中較少掙扎 ,更多游泳 ,但漂浮行為沒有明顯改變。

本實驗先對小鼠進行 Morris 水迷宮測試 , 以試圖區分小鼠間的不同空間認知能力 ( 包括空間學習和記憶) ,并讓小鼠習得在水中的經驗 ; 然后探討小鼠認知能力及水中認知經驗對 Porsolt 游泳測試中行為 ( 包括試圖爬壁掙脫行為、漂浮行為及游泳行為) 影響。通過了解認知對 Porsolt 游泳測試中小鼠行為的影響 , 加深對 Porsolt 游泳測試的認識 , 使這一行為學測試方法 , 特別在抗抑郁藥篩選及對基因改造小鼠行為分析等方面應用時得到更準確的使用。

1 　材料與方法

實驗采用昆明種小鼠共 60 只 ,隨機分為 12 組 ,每組 5 只。其中 9 組 ( 共 45 只) 先要進行 Morris 水迷宮測試 , 后再進行 Porsolt 游泳測試 , 為處理組。另 3 組 ( 共 15 只) 先前不作 Morris 水迷宮測試 , 僅進行 Porsolt 游泳測試 ,為對照組。Morris 水迷宮實驗用池 : 采購自上海欣軟信息科技有限公司, 為四周光滑的直徑為 1.2m ,深 50 cm 的圓柱型儲水器 , 注水達 23 cm 深 ; 任意選 1/ 4 圓之中點 ,置一上面為 12 平方厘米面積的圓柱體為平臺 , 平臺上方低于水平面 1 ～2 cm。Porsolt 實驗用池 : 按標準要求自制 , 為高 30 cm ,直徑 20 cm 的透明有機玻璃圓筒,實驗時注水達 20cm 深。Morris水迷宮對游泳測試小鼠行為的影響

(1) Morris 水迷宮測試方法 : 將小鼠放入溫度為 23 ℃～25 ℃的水中以 1 min 為時限 ,1 min 內找到平臺了即刻取出小鼠 ,并記錄找到平臺的時間。 1min 后找不到平臺 ,也予馬上取出 ,以“無法找到”記錄。每次將小鼠從距離平臺*遠的一側池壁旁輕輕放下。 45 只處理組小鼠挨個測試結束后 ,馬上進入**輪測試 ,每天重復進行 4 輪 ,連續測試 5 d 。

(2) Porsolt 游泳測試方法 : Morris 水迷宮測試結束的次日即進行 Porsolt 游泳測試 , 水的溫度為23 ℃～25 ℃。各由兩人分別觀察小鼠爬壁掙脫行為及游泳行為 ,共觀察 240 s 。去除爬壁掙脫及游泳時間 ,余下即為漂浮時間。

( 3) 統計學處理 : 數據以 … x ±s 表示 , 采用 t 檢驗處理。處理組與對照組各去除一只漂浮時間過低的小鼠 ( 分別為 32 s 及 19. 5 s) ,不列入統計。Morris水迷宮對強迫游泳測試小鼠行為的影響

2 　結 　　果

2 . 1 　 Morris 水迷宮測試結果

沒有能按照原計劃將 45 只小鼠的空間認知能力狀況 ,根據它們學習找到平臺時間長短區別開 ; 而且幾乎所有小鼠沒有因為反復“尋找”水面下平臺的經驗而使后來“尋找”平臺時間縮短。實驗中小鼠基本不注意水面下隱藏的平臺 , 并不很急于從水中逃脫。Morris水迷宮對 強迫 游泳測試中小鼠行為的影響

2 . 2 　 Porsolt 游泳測試結果

經過 Morris 水迷宮測試的處理組小鼠 ,在 Por2solt 游泳測試中爬壁掙脫時間明顯少于沒有經過Morris 水迷宮測試的對照組 ; 而游泳時間 ,經過 Morris 水迷宮測試的處理組明顯多于沒有經過 Morris 水迷宮測試的對照組。兩組間漂浮時間沒有顯著差異 ,而且都是化一半以上時間在漂浮中。

3 　討 　　論

本研究**發現經過 Morris 水迷宮測試的小鼠 ,在 Porsolt 游泳測試中爬壁掙脫行為及游泳行為有顯著改變。事先在 Morris 水迷宮測試階段所習得的認知經驗 ,能影響其后小鼠在 Porsolt 游泳測試中的行為 ,特別使小鼠的無效爬壁掙扎活動減少 ,轉而多做游泳運動。但這種認知經驗對小鼠的漂浮行為影響不大 , 這與文獻中報道的在大鼠上的實驗結果不同,小鼠并沒有因為在 Morris 水迷宮測試中習得的水中經驗而改變其漂浮行為。有作者報道在 Porsolt 游泳測試中的游泳行為與**5 - HT能神經活動有關 ,增強 5 - HT 能神經活動的**能增強小鼠的游泳行為 ; 而爬壁掙脫行為與**兒茶酚胺能神經活動有關 , 促進兒茶酚胺能神經活動的** ,能增強小鼠的爬壁掙脫行為。因此 , 經過Morris 水迷宮測試的小鼠 , 其** 5 2HT 能神經的活動可能增強了 ; 相反 ,**兒茶酚胺能神經的活動可能降低了。本研究提示在作 Porsolt 游泳測試行為分析時 ,有必要考慮小鼠原來曾進行過的認知活動或習得的經驗 ( 特別是水中活動的經驗) 影響 , 也有必要考慮小鼠目前可能的神經活動 ( 特別是神經生化活動) 狀態的影響。有些品系小鼠是不適用采取 Morris 水迷宮測試來估計其的認知能力或智力狀況的, 或本來就存在空間認知方面的缺陷而無法由 Morris 水迷宮測試來區別評估。野生小鼠 , 據報道在 Morris 水迷宮測試時沒有找水面下平臺停息 , 以擺脫在水中浸泡的習性 ,也很難訓練這樣的野生小鼠去找水面下的平臺。而與昆明種小鼠一樣 , 同來源于瑞士種的ICR 小鼠 ,在 Morris 水迷宮測試中存在類似表現 ,沒有能通過訓練而縮短找平臺的時間 , 整個 ICR 品系小鼠擬存在空間認知方面的先天性缺陷。要正確測試認知能力對小鼠 Porsolt 游泳測試中行為影響 ,擬要選擇其他空間認知能力強的小鼠品系或采用其他的認知能力測試方法。Morris水迷宮對強迫游泳測試小鼠行為的影響