摘要:前言爬梯实验(Staircase Test,ST)是一种用于评估动物焦虑状态及脑损伤后感觉运动功能缺损的行为检测手段。该实验通过分析小鼠爬梯次数与站立行为的比率,区分其运动活力与抗焦虑反应,并可用于评价前肢伸展、运动协调性及抓握技能。其优势在于快速检测双侧肢
前言
爬梯实验(Staircase Test,ST)是一种用于评估动物焦虑状态及脑损伤后感觉运动功能缺损的行为检测手段。该实验通过分析小鼠爬梯次数与站立行为的比率,区分其运动活力与抗焦虑反应,并可用于评价前肢伸展、运动协调性及抓握技能。其优势在于快速检测双侧肢体损伤,提供客观的运动终点测量,同时对神经疾病模型(如帕金森病、亨廷顿病)的行为缺陷具有较高敏感性。
一、实验原理
实验基于“运动-焦虑分离”理论:小鼠爬梯次数反映运动活力,而站立次数(前爪腾空或扒靠内壁嗅探)反映警惕性或焦虑状态。当爬梯次数不变但站立次数减少时,可解释为焦虑降低。抗焦虑药选择性减少站立行为,而运动兴奋剂会同时降低爬梯与站立参数。此外,通过设置阶梯式难度任务(如取食颗粒),可量化动物本体感觉、抓握协调性及运动学习能力。
二、实验设备
实验装置为封闭式爬梯系统,包含5级灰色塑料台阶(每级高2.5cm、长7.5cm、宽11cm),总高度12.5cm,整体长度45cm,两侧墙壁一端高12.5cm、另一端高25cm。针对大鼠的改良装置增设双侧狭窄楼梯,每级台阶设浅井放置2颗食物颗粒,走廊宽度限制转身,迫使动物单侧前肢取食。测试室需保持20~25℃室温,光线稳定,并提前清洁装置以消除气味干扰。
三、实验流程
预处理:测试前1小时将小鼠转移至测试室适应环境;大鼠需术前训练2~4周以建立稳定基线,实验前轻度食物剥夺以增强取食动机。
操作步骤:将小鼠头部朝内置于底层台阶中央,背对楼梯,记录3分钟内爬梯次数(四肢均攀上一级台阶)及站立次数。大鼠则置于装置中15分钟,统计回收的颗粒数及最大到达距离(剩余≤1颗粒的最远台阶)。
清洁:每只动物测试后用湿纸巾擦拭装置并干燥,避免气味干扰后续结果。
四、测试指标
主要指标包括:(1)取回/移除颗粒总数,量化动物有效抓握距离及本体感觉协调性;(2)粪便与排尿点数量,作为应激反应指标;(3)最大到达距离,评估运动极限能力。其中颗粒回收数因可靠性高,常作为核心指标。研究表明,帕金森病模型大鼠在此测试中改善有限,而亨廷顿病模型部分恢复,凸显其对神经功能缺陷的特异性检测价值。
来源:科学生活前线