痛觉行为分析系统：光热刺激诱导甩尾反应的定量研究

大小鼠鼠尾测痛仪光照甩尾法也叫光热甩尾法或辐射热甩尾法，大小鼠鼠尾测痛仪其基本原理就是将一束光照射到鼠尾上产生集热效应，使鼠尾的局部升温产生痛觉，当超过动物忍耐的痛阈时动物就产生甩尾逃避，以此方法来判断动物痛阈的高低和变化的方法就叫光照甩尾法。

一、核心作用机制

光热转化与痛觉触发

仪器发射波长 780–2500nm 的红外光束，经透镜聚焦照射鼠尾特定区域（大鼠距尾根约1cm，小鼠约1.5cm），光能转化为热能，使局部组织温度以 0.5–1.5℃/秒 的速率上升。当温度超过动物痛阈（大鼠45–47℃，小鼠42–44℃）时，激活皮肤神经末梢的 TRPV1热敏受体，引发痛觉信号传导，触发甩尾反射行为（尾部剧烈摆动或轻敲台面）。

痛阈量化与保护机制

计时精度：内置传感器自动检测甩尾动作，记录刺激开始至甩尾的潜伏期（单位：秒），分辨率达 0.01秒，潜伏期越短表明痛敏感性越高。

强制保护：预设 ≤60秒 的截止时间自动切断光源，避免组织灼伤。

二、关键设备构成与参数

红外光源：波长780–2500nm，总功率50W，光强1%–100%可调（步长1%）

传感系统：高灵敏度动作传感器，自动捕捉甩尾动作并停止计时

数据管理：存储容量：20只/组×100组；支持U盘导出CSV/TXT格式数据

箱体设计：尺寸360×280×120mm，配大鼠/小鼠固定筒，确保体位标准化

三、标准化操作流程

预适应处理

实验前24小时将动物移入实验室，减少环境应激对痛阈的干扰。

基线痛阈测定

调节光强使基础甩尾潜伏期为 3–4秒（大鼠）或 2–3秒（小鼠）。

重复3次测试取均值，间隔≥10分钟防止热蓄积效应。

干预后检测

给药/造模后，在 15/30/60分钟 等时间点复测潜伏期，对比变化趋势。

四、核心应用场景

镇痛药研发

对比给药前后潜伏期变化：如吗啡可延长潜伏期 150–200%，量化镇痛效能。

通过基因编辑模型（如TRPV1敲除鼠）验证靶点通路。

病理模型评估

神经损伤：坐骨神经结扎模型潜伏期缩短 30–50%，提示痛觉过敏。

足底佐剂诱导模型潜伏期下降 40%，反映热痛觉敏化。

生理机制研究

探究年龄（老龄鼠潜伏期延长）、性别对痛阈的影响。

评估环境毒素（如重金属）的神经敏化效应。

五、技术优势与局限

非侵入性刺激，避免组织损伤；仅检测脊髓水平反射痛

自动化计时减少人为误差；个体角质层厚度影响热传导

适用于高通量药筛选 ；严格控制环境温湿度

该方法通过准确量化痛觉行为反应，为痛觉机制研究与镇痛药效评价提供了核心实验范式。