可評定藥物對運動功能影響程度的轉棒實驗助力漸凍癥治療方法的研究

講到肌萎縮性脊髓側索硬化癥，可能大多數(shù)人會感到陌生，但如果我們換個提法——“漸凍癥”，相信大家都會恍然大悟并轉而扼腕嘆息。2014年的夏天，一場風靡全球的冰桶挑戰(zhàn)讓漸凍癥走進大眾視野；前不久，被授予了“人民英雄”榮譽稱號的張定宇決定捐贈遺體用于漸凍癥研究的消息傳出，更讓不少人紛紛感慨醫(yī)者仁心。但遺憾的是，時至今日，漸凍癥尚無有效的治療方法，特效藥的研發(fā)仍是任重道遠。

在關于此類神經(jīng)退行性疾病的醫(yī)學研究中，有一個可評定藥物對運動功能影響程度的行為學實驗，即轉棒。與人們熟知的行動困難等疾病癥狀相反的是，對于轉棒上的實驗動物，其運動能力卻頗受考驗。因此，也有日常以小鼠進行轉棒實驗的研究人員將此形象地稱為“小鼠跑步”。
 

圖源 賽業(yè)生物神經(jīng)行為學平臺

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01什么是轉棒？
轉棒實驗提供了一種檢測嚙齒類動物運動功能的方便方法。中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病或損壞以及藥物對運動協(xié)調(diào)功能和疲勞的影響可以通過測量動物在滾筒上行走的持續(xù)時間檢測評定。
 

02轉棒有哪些相關的應用研究？
該儀器可用于疲勞實驗、骨骼肌松馳實驗、中樞神經(jīng)抑制實驗以及其它需用運動方式檢測藥物作用的實驗，如毒性對運動能力的影響，體內(nèi)某種物質(zhì)缺乏對運動能力的影響，心腦血管藥物對運動能力的影響等，可多方向地開發(fā)利用該儀器基本原理和基本功能。

轉棒涉及的相關疾病研究領域有帕金森病、肌萎性側索硬化癥、脊髓性肌萎縮、腦卒中、神經(jīng)疾病伴發(fā)運動障礙等。

03轉棒的設備參數(shù)該如何設置？
出于實驗者、實驗設施、實驗對象等的差異，動物行為學在實際操作過程中都有很大的變數(shù)。下圖中為大家列舉出賽業(yè)生物行為學平臺轉棒實驗設備的相關數(shù)據(jù)作為參考。
 

 

04轉棒有哪些實驗流程？
疲勞實驗
小鼠在不停轉動的棒上，按其旋轉方法相反的方向運動，由于劇烈運動，使體內(nèi)產(chǎn)生過多的乳酸不能及時的排除和轉化，肌肉很快就進入疲勞狀態(tài)，從而小鼠從棒上跌落下來，抗疲勞藥物能使其運動產(chǎn)生的乳酸迅速排除和轉化，從而減緩肌肉的疲勞程度，達到抗運動疲勞的效果，使小鼠在棒時間延長。

骨骼肌松弛實驗
給小鼠腹腔注射骨骼肌松弛藥物，如氯化筒箭毒堿、氯化琥珀酰膽堿等藥物，阻斷神經(jīng)肌接點，使小鼠在很短的時間內(nèi)就從轉棒上跌落下來，以此來檢測骨骼肌松弛藥物和抗骨骼肌松弛藥物的作用。

中樞神經(jīng)抑制實驗
給小鼠使用中樞神經(jīng)抑制藥物后，小鼠協(xié)調(diào)性變差能在很短的時間里從轉棒上掉下來，以此來檢測其藥物的作用。

除了上述提到的轉棒之外，水迷宮、Y迷宮、曠場、強迫游泳、高架十字迷宮等常見的大小鼠行為學實驗也都各有對應的數(shù)據(jù)參數(shù)和研究應用。通過行為學實驗對動物模型的學習記憶、精神情緒、運動協(xié)調(diào)能力等各方面進行綜合評價，可以幫助科研人員探索認知、情緒和運動等復雜的生命現(xiàn)象。我們根據(jù)這些行為學實驗的特點和適用領域，整理并制作了相關實操指南，歡迎大家掃碼保存學習。