动物行为实验指南丨大鼠倾斜滚梯测试方法总结

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倾斜滚梯测试是一种对触觉和本体感觉敏感的新型测试方法。Fagoe等人开发了倾斜滚梯测试，用于研究背柱（DC）损伤大鼠的功能缺陷。背柱是脊髓后部的上行通路之一，携带触觉信息、辨别性触觉、振动以及本体感觉的感觉传入神经纤维，将这些信息传递至脑干。因此，检测背柱损伤导致的功能变化的测试，应该对这些刺激敏感。

在实验研究中，脊髓损伤通常会导致轻微的功能缺陷，且这些缺陷是短期的，随着时间推移很难检测到。一个理想的功能测试应该能够检测到这种短暂的缺陷，以及实验治疗后的任何功能改善情况。倾斜滚梯测试的灵感来自于Vierck等人在猴子身上进行的纹理辨别测试范式，该测试得出的结论是，在受伤后的很长一段时间内都可以检测到纹理辨别能力。后来，Ballermann等人在大鼠身上进行的触觉辨别研究，进一步为使用大鼠模型测试脊髓损伤后的感觉运动缺陷提供了证据。

倾斜滚梯由一个通向平台的梯子组成，梯子与地面呈45度角，梯级上有一部分是固定的纹理表面，另一部分是可移动的光滑滚动表面。受试动物允许爬上梯子到达平台。收集的数据包括成功攀爬的步数、滑倒的次数，以及这些情况发生在梯级的哪一部分。

仪器和设备：

倾斜滚梯由一个长34厘米的梯子和连接在梯子顶部的着陆平台组成。梯子设置成45度角。梯子有9个可调节的梯级。每个梯级都有一半是光滑且可移动的表面，另一半是带纹理且固定的表面。

训练方案：

受试动物饲养在标准条件下，随时提供食物和水，并保持12小时光照/黑暗循环。在开始训练前，应清洁整个实验装置，以消除任何可能影响受试动物表现的不必要刺激。测试应在光线充足且隔音的区域进行。

在获取基线测试数据之前，受试动物每天接受训练，持续2周。之后，根据实验问题对受试动物进行治疗或实施某种操作。在治疗/操作后，每周重复测试，观察8至12周内的变化和恢复情况。

将倾斜滚梯设置在平坦的表面上。将一只受试动物放在梯子底部，让它爬上平台。每只受试动物每天进行三次测试，每次测试时随机改变梯级光滑/可移动表面和纹理/固定表面的朝向。

评估颈椎或胸椎背柱横断后对功能缺陷的敏感性

有研究使用颈椎或胸椎背柱损伤的大鼠，比较了不同测试方法在检测功能缺陷和功能恢复方面的敏感性。使用了专门针对本体感觉感觉缺陷的测试方法，包括水平梯测试、CatWalk步态分析、绳索跨越测试，以及针对触觉的测试方法，如胶带去除测试。在这类研究中诱导的脊髓损伤在早期会表现出明显的功能缺陷，但这些影响会迅速减弱，所以随着时间的推移，大多数测试方法不够敏感，无法检测到微小的缺陷。研究发现，倾斜滚梯测试能够持续敏感地检测到损伤后6至7周内的功能缺陷。

数据分析：

从测试中收集的数据基于成功攀爬的步数、滑倒的次数，以及这些情况发生的梯级类型（光滑或带纹理）。

数据分为两项测量指标：

良好光滑梯级步数测量：在光滑梯级上的成功步数，与在光滑梯级上的滑倒次数，或在纹理梯级上的步数进行对比。

滑倒测量：滑倒次数与在光滑梯级上的成功步数进行对比。

优势：

与其他针对脊髓损伤的测试方法相比，倾斜滚梯测试能够检测到长期的功能缺陷，尤其是在本体感觉和纹理辨别方面。该测试在测试脊髓损伤模型中功能恢复的实验治疗方法时可能会很有用。

文献引用：

• Fagoe ND, Attwell CL, Eggers R, Tuinenbreijer L, Kouwenhoven D, Verhaagen J, Mason MR (2016). Evaluation of Five Tests for Sensitivity to Functional Deficits following Cervical or Thoracic Dorsal Column Transection in the Rat. PLoS One. 11(3):e0150141. DOI: 10.1371/journal.pone.0150141

• Vierck CJ Jr, Cooper BY (1998). Cutaneous texture discrimination following transection of the dorsal spinal column in monkeys. Somatosensory & Motor Research 15(4), 309-315. DOI: 10.1080/08990229870718

• Ballermann M, Tompkins G, Whishaw IQ (2000). Skilled forelimb reaching for pasta guided by tactile input in the rat as measured by accuracy, spatial adjustments, and force. Behavioural Brain Research 109(1), 49–57.