本發(fā)明涉及一種用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠行為絕望的懸尾測(cè)試裝置及方法，屬于中風(fēng)后小鼠的行為絕望實(shí)驗(yàn)研究。

背景技術(shù)：

1、中風(fēng)是全球第三大致死和致殘?jiān)?。中風(fēng)后恢復(fù)的患者通常會(huì)表現(xiàn)出情緒和情感障礙的跡象，尤其是抑郁癥。中風(fēng)后的抑郁狀態(tài)被定義為卒中后抑郁（psd）。大多數(shù)受影響的個(gè)體在中風(fēng)后不久會(huì)發(fā)展出輕度至中度的抑郁，但抑郁癥可能在數(shù)月或數(shù)年后出現(xiàn)。中風(fēng)幸存者中，一年期中，抑郁癥的發(fā)病率為大約1/3?；加衟sd的患者更容易出現(xiàn)認(rèn)知缺陷、自殺傾向和長(zhǎng)期殘疾。psd的發(fā)病可能受到多種因素的影響，與重大抑郁癥（mdd）相似而不相同。然而，最近進(jìn)行的幾項(xiàng)多中心、雙盲、隨機(jī)、安慰劑對(duì)照研究并不支持在中風(fēng)后使用選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑（ssris），這是首選的抗抑郁藥6-8，這在psd的臨床治療中留下了空白。需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定原因和干預(yù)措施，以預(yù)防和治療psd。

2、抑郁情緒和快感缺失是重性抑郁障礙（mdd）的兩個(gè)基本癥狀，至少必須有一個(gè)與其他關(guān)鍵癥狀一起出現(xiàn)才能診斷為mdd。在臨床上，個(gè)體的自我報(bào)告提供了抑郁癥的關(guān)鍵信息。然而，在實(shí)驗(yàn)室中，很難確定一只小鼠是否“抑郁”。人類(lèi)和小鼠無(wú)法通過(guò)語(yǔ)言溝通是部分原因。幸運(yùn)的是，通過(guò)簡(jiǎn)短觀察特定物種典型行為，這些行為類(lèi)似于人類(lèi)抑郁的某些方面，已經(jīng)建立了幾種行為測(cè)試，并廣泛用于評(píng)估嚙齒動(dòng)物的抑郁樣狀態(tài)，例如懸尾測(cè)試（tst）和強(qiáng)迫游泳測(cè)試（fst）用于絕望，蔗糖偏好測(cè)試（spt）用于快感缺失，以及新奇抑制進(jìn)食測(cè)試（nsft）、開(kāi)放場(chǎng)測(cè)試（oft）和高架十字迷宮測(cè)試（epmt）用于評(píng)估小鼠抑郁樣狀態(tài)中的焦慮癥狀。盡管這些測(cè)試也被一些研究人員用于評(píng)估嚙齒動(dòng)物psd模型的抑郁樣行為，但在應(yīng)用中出現(xiàn)了新問(wèn)題，特別是在小鼠中風(fēng)后進(jìn)行fst或tst時(shí)。單獨(dú)的中腦動(dòng)脈閉塞（mcao）或與慢性輕度壓力相結(jié)合，通常用于誘導(dǎo)小鼠psd。然而，mcao模型與大腦皮層和紋狀體的大梗死相關(guān)聯(lián)，從而導(dǎo)致明顯的運(yùn)動(dòng)障礙。這些可以干擾抑郁癥的評(píng)估。例如，小鼠在fst中因缺乏協(xié)調(diào)而被水嗆到，或在tst中劇烈搖晃。經(jīng)典的fst或tst不適合評(píng)估嚴(yán)重中風(fēng)后嚙齒動(dòng)物的行為絕望。

3、懸尾試驗(yàn)（tst）是一種評(píng)估小鼠行為絕望的經(jīng)典方法，常用于抑郁癥的基礎(chǔ)和臨床前研究。然而，tst本身依賴(lài)于運(yùn)動(dòng)功能，當(dāng)應(yīng)用于嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)受損的小鼠，如中風(fēng)后抑郁模型小鼠時(shí)，測(cè)試結(jié)果可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。總的來(lái)說(shuō)，cms同時(shí)在小鼠中引起行為絕望（在fst和tst中與對(duì)照組相比靜止時(shí)間增加）和快感缺失（在spt中與對(duì)照組相比蔗糖偏好降低），如圖1a-d所示。然而，我們發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組小鼠相比，缺血小鼠在spt中蔗糖偏好降低，但在fst和tst中的不動(dòng)時(shí)間相似（圖1a-d）。mcao引起的運(yùn)動(dòng)功能受損（圖1e,f）可以解釋這種差異，而mcao不影響運(yùn)動(dòng)活動(dòng)（圖1g）。運(yùn)動(dòng)功能受損使得小鼠在懸掛或游泳時(shí)協(xié)調(diào)變得困難，所以小鼠本能地為平衡而掙扎，而不是為了生存，導(dǎo)致不動(dòng)時(shí)間減少。此外，使用深度學(xué)習(xí)框架deeplabcut35對(duì)tst視頻進(jìn)行無(wú)標(biāo)記姿態(tài)估計(jì)（圖1h）發(fā)現(xiàn)了mcao小鼠后爪軌跡的特征。對(duì)照組和cms小鼠的兩個(gè)后爪軌跡相對(duì)分開(kāi)，但mcao小鼠的軌跡大大重疊，進(jìn)一步支持了mcao小鼠在tst中的不平衡運(yùn)動(dòng)（圖1i）?？傊?jīng)典的tst和fst在用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠的行為絕望時(shí)會(huì)提供誤導(dǎo)信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠行為絕望的懸尾測(cè)試裝置及方法，是一種基于經(jīng)典tst改良后的方法，避免運(yùn)動(dòng)功能受損的干擾，并可用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠的行為絕望，用以解決現(xiàn)有技術(shù)的fst或tst不適合評(píng)估嚴(yán)重中風(fēng)后嚙齒動(dòng)物的行為絕望的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠行為絕望的懸尾測(cè)試裝置采用如下技術(shù)方案：一種用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠行為絕望的懸尾測(cè)試裝置，其包括懸掛室，懸掛室的前側(cè)面為透明板，懸掛室外的前方設(shè)有攝像機(jī)，懸掛室頂部安裝有用于懸吊小鼠的吊件，吊件上連接有壓力傳感器，所述懸掛室內(nèi)部設(shè)有斜板組件，斜板組件包括斜向設(shè)置的斜板和滑動(dòng)支撐件，滑動(dòng)支撐件設(shè)置在斜板底部對(duì)斜板進(jìn)行支撐，所述斜板由前到后向上傾斜且斜板位于吊件的下方，所述斜板與水平面的夾角為40°-80°。

3、所述斜板的底部連接有底板，所述滑動(dòng)支撐件包括底板和分別設(shè)置在底板左右兩側(cè)的導(dǎo)軌，所述底板與斜板的底部固定連接，兩個(gè)導(dǎo)軌平行設(shè)置且沿前后方向延伸，兩個(gè)導(dǎo)軌相互靠近的內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌槽，所述底板的兩側(cè)分別滑動(dòng)安裝在導(dǎo)軌槽內(nèi)，每個(gè)導(dǎo)軌槽上分別設(shè)有用將底板鎖緊的鎖緊件。

4、所述鎖緊件包括u型件，u型件的開(kāi)口朝向?qū)?yīng)的導(dǎo)軌槽且卡在導(dǎo)軌槽上，u型件的下側(cè)壓緊在底板上，u型件的上側(cè)位于導(dǎo)軌的上方，所述u型件的上側(cè)設(shè)有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)安裝有用于頂緊導(dǎo)軌的螺栓。

5、所述底板的前端設(shè)有手柄，用于斜板位置調(diào)整。

6、所述懸掛室的左右兩側(cè)面和頂面均為不透明板，懸掛室的后側(cè)面和底面均為白色發(fā)光背板，所述吊件為掛鉤。

7、本發(fā)明用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠行為絕望的懸尾測(cè)試方法采用如下技術(shù)方案：一種用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠行為絕望的懸尾測(cè)試方法，其是采用上述懸尾測(cè)試裝置，包括以下步驟：（1）剪取一段膠帶，該膠帶用于固定在小鼠尾巴上；（2）將小鼠放在測(cè)試臺(tái)上，讓其自由移動(dòng)，從小鼠尾巴末端標(biāo)記3厘米的距離，拉直小鼠尾巴，將步驟（1）剪取的膠帶的一端固定在小鼠尾巴的腹側(cè)，另一端固定在小鼠尾巴的背側(cè)，膠帶兩端粘貼在小鼠尾巴上的長(zhǎng)度相等，均為小鼠尾巴末端至3厘米段的長(zhǎng)度，將膠帶的兩端粘合在一起并確保小鼠尾巴被膠帶緊密包裹，膠帶的中間部位形成一個(gè)環(huán)；（3）對(duì)粘貼有膠帶的小鼠稱(chēng)重，記錄該小鼠的體重為x克；（4）將粘貼有膠帶的同窩調(diào)試小鼠懸掛在懸掛室內(nèi)，將膠帶環(huán)掛在吊件上，保持小鼠的背部朝向攝像頭，移動(dòng)斜板直到小鼠的前爪剛好能接觸到斜板的表面，當(dāng)壓力傳感器的數(shù)字顯示會(huì)在x-1至x克之間閃爍時(shí)，斜板定位成功，將斜板鎖緊該固定位置處；（5）使用同一只小鼠重復(fù)步驟（4），直至其他懸掛室調(diào)試完成，將小鼠從懸掛室中取出，移除膠帶，撫觸小鼠并將其放回原籠；（6）打開(kāi)與攝像機(jī)連接電腦行為記錄軟件的預(yù)覽窗口，調(diào)整相機(jī)參數(shù)以獲得清晰的視頻，并記錄一個(gè)11秒的懸掛室無(wú)鼠的背景視頻；（7）重復(fù)步驟（1）-（3）的操作過(guò)程，然后將實(shí)驗(yàn)測(cè)試小鼠懸掛在懸掛室內(nèi)，保持小鼠的背部朝向攝像機(jī)的攝像頭，確保懸掛的小鼠僅能用前爪觸碰到斜板的表面，壓力傳感器顯示的數(shù)字在x-1至x克之間；（8）對(duì)小鼠進(jìn)行固定時(shí)長(zhǎng)的視頻錄制，在測(cè)試期間避免噪音、光線和顯著的環(huán)境變化；視頻錄制結(jié)束后，將小鼠從懸掛室中取出，并取下小鼠尾巴上的膠帶，撫觸小鼠并將其放回原籠；（9）重復(fù)測(cè)試程序，即重復(fù)上述步驟（7）-（8），直到待測(cè)試的所有小鼠都完成測(cè)試；（10）選擇步驟（8）拍攝的視頻用于分析，在行為分析軟件中打開(kāi)實(shí)驗(yàn)中錄制的視頻，并設(shè)置分析框，分析框?yàn)檐浖治龊w的區(qū)域，確保分析框在步驟（8）錄制的視頻的任何時(shí)間點(diǎn)都能容納小鼠的身體；利用行為分析軟件進(jìn)行自動(dòng)行為分析；（11）步驟（10）得到小鼠的行為分析結(jié)果，分析結(jié)果包括小鼠不動(dòng)、移動(dòng)和其他時(shí)間，將行為分析結(jié)果導(dǎo)出，并比較不同小鼠的不動(dòng)時(shí)間。

8、所述懸掛室有4個(gè)，4個(gè)懸掛室同時(shí)用于小鼠行為絕望的懸尾測(cè)試；在步驟（7）中，每個(gè)小鼠尾巴粘附膠帶環(huán)，依次將4只小鼠分別掛在4個(gè)懸掛室中，每次均保持小鼠背部朝向攝像頭；每只小鼠的懸掛標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與步驟（4）中的一致，在同一場(chǎng)次中測(cè)試的4只小鼠盡可能快速地依次懸掛，10秒內(nèi)完成4只小鼠的懸掛。

9、步驟（8）中錄制視頻的時(shí)長(zhǎng)為6min；步驟（6）中，錄制視頻的時(shí)長(zhǎng)為11s。

10、每次測(cè)試時(shí)，打開(kāi)懸掛室的發(fā)光背板，并關(guān)閉檢測(cè)室內(nèi)其他燈光，在測(cè)試整個(gè)過(guò)程中，保持懸掛室的發(fā)光背板作為唯一的光源；每次測(cè)試開(kāi)始前，用無(wú)味洗潔精清潔懸掛室，并用70%的乙醇徹底擦拭斜板，以驅(qū)散之前測(cè)試過(guò)的小鼠留下的氣味。

11、步驟（10）中，分析框比小鼠身體大，分析框中分別在小鼠身體的左右兩側(cè)留出一個(gè)身體寬度的空間。

12、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是一種對(duì)tst改良的檢測(cè)方法（簡(jiǎn)稱(chēng)mtst），用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠的行為絕望，在懸掛室懸掛小鼠的吊件下方增加了一個(gè)斜板，防止小鼠因運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)障礙而掙扎，以幫助懸掛的小鼠保持平衡，即使其運(yùn)動(dòng)能力受損也能防止小鼠搖晃，特別適用于評(píng)估中風(fēng)后運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)受損的小鼠絕望感。本發(fā)明通過(guò)斜板支撐小鼠的部分體重，測(cè)試時(shí)引起的疼痛較輕，并且一旦裝置的大小適應(yīng)了大鼠，還可以用于大鼠。本發(fā)明能夠在檢測(cè)慢性輕度壓力（cms）與中風(fēng)后抑郁（psd）模型小鼠中抗抑郁藥物療效方面應(yīng)用，有利于psd等疾病的基礎(chǔ)研究及藥物的臨床轉(zhuǎn)化。

13、本發(fā)明評(píng)估小鼠行為絕望的測(cè)試程序簡(jiǎn)單，且測(cè)試過(guò)程中小鼠的行為不動(dòng)狀態(tài)是客觀且易于識(shí)別，本發(fā)明具有經(jīng)典tst的所有優(yōu)點(diǎn)，與fst相比，不會(huì)導(dǎo)致體小鼠體溫過(guò)低，一旦小鼠從實(shí)驗(yàn)中釋放，它們會(huì)立即恢復(fù)正常的自發(fā)活動(dòng)，無(wú)需特殊的實(shí)驗(yàn)后處理。此外，fst更適合大鼠而不是小鼠，因?yàn)榇笫蟊刃∈蟾瞄L(zhǎng)游泳。在tst中使用小鼠的成本遠(yuǎn)低于在fst中使用大鼠，而且tst也可以用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研究。更重要的是，本發(fā)明mtst程序克服了經(jīng)典tst中由于運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)受損對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤判的影響，并且可以用于評(píng)估中風(fēng)后小鼠的行為絕望。本發(fā)明使用斜板也防止了懸掛的小鼠扭曲或旋轉(zhuǎn)身體，并保持小鼠的背部朝向?qū)嶒?yàn)者或攝像機(jī)。因此，在本發(fā)明的mtst測(cè)試期間，小鼠四肢的運(yùn)動(dòng)易于觀察，且小鼠更喜歡將前爪放在傾斜的斜板上，而不是用尾巴爬上去，解決了tst中的爬桿問(wèn)題。