阿尔茨海默病伴发脑卒中转基因大鼠模型中运动功能及海马依赖性空间学习与参考记忆评估

这些行为学测试的总体目标是评估一种新型阿尔茨海默病与脑卒中共病大鼠模型的运动功能，以及空间学习和记忆能力。该方法有助于回答痴呆研究领域中的关键问题，例如脑卒中与阿尔茨海默病病理如何相互作用，从而导致潜在的运动功能障碍加重和认知衰退加速的表型。这些技术的主要优势在于，它们能够检测多种脑功能，同时操作简便、成本效益高，并适用于在后续多个时间点进行重复测试。

该技术的应用意义在于预防卒中后痴呆，因为可以测试新型预防性化合物是否具有改善共病行为表型的潜力。首先，将一面镜子以45度角放置在已固定好的圆筒装置下方。然后将视频摄像机固定在三脚架上，并将其置于距离装置约50厘米的位置。

检查镜面中圆柱体的整个直径是否能在相机上清晰成像。接着，选择一只已适应环境的大鼠，在白板上记录该动物的编号及其他试验相关信息。将此白板放置于镜面前方，然后按下摄像机的录制按钮。

接着，抓住大鼠尾部的根部，将其放入圆筒中。然后固定装置的盖子，并移开白板，使其不再遮挡镜子。白板移除后，开始对动物进行5分钟的录像，这段时间构成一次完整的试验。

在此时间段结束后，停止记录，将大鼠放回其饲养笼，并用纸巾和水清洁圆筒。然后重复上述步骤两次，使每只大鼠共完成三次试验。在收集完所有大鼠的数据后，将摄像文件导入视频编辑软件，并按照文本方案中所述方法对四肢接触次数进行定量分析。

首先，将两个置物架放置在黑色墙壁前方，彼此相距约100厘米。然后，使用胶带将事先准备好的木梁两端固定在置物架上，使木梁中间约有1米的长度无支撑。接着，将摄像机安装在三脚架上，并调整位置，使摄像机能够拍摄到木梁的整个长度。

选择一只已接受过横梁行走训练的大鼠，将其编号及其他试验信息记录在白板上。完成后，将白板用胶带固定在横梁后方的墙上。接着，在横梁的一端放置该动物的饲养笼和一个环境丰富化管道，作为激励队列，使大鼠在走过横梁后可立即进入。

然后按下摄像机的录制按钮。紧接着，抓住大鼠尾根部，将其放置在横梁的另一端（远离笼子和管子的一端）。持续录制动物行为，直至其成功穿越整个架高木梁的全长，此时标志着该次试验结束。

如果大鼠在穿越横梁过程中中途暂停，可轻轻触碰其尾部以促使其继续移动。当动物完成任务后，将其家鼠笼移至横梁的另一端。随后在白板上更改试验次数，并按照此前所述步骤重复实验过程。

当所有动物的实验均记录完成后，将摄像文件导入视频编辑软件，并按照文本方案中所述分析相关步态、肢体打滑和跌落数据。首先，在一个空的圆形水池正上方固定一台视频摄像机。然后，通过在水池边缘粘贴胶带标记出水箱的四个象限，并在追踪软件程序中正确对齐水箱轮廓与这些象限。

接下来，向水箱中注水至水深36厘米，然后加入黑色无毒染料，直至液体不透明，以确保水下平台不可见，并更清晰地观察白鼠。水池准备就绪后，用空白墙面环绕水池。然后通过从不同颜色的展板上剪下四个形状来制备空间线索。

随后，将一个形状物体分别固定在与水池北、南、东、西位置相对应的池壁上。为进行空间学习实验，继续将一个圆形平台放置于水池的西南象限。在配套的计算机程序中，确认该结构与该象限内指定的平台区域对齐。

抓住大鼠尾部的基部，轻轻将其放置在水池壁附近指定的起始位置。一旦动物进入水池，迅速移出其视线范围，并示意另一位实验人员启动追踪软件。让大鼠游泳，直到它找到并爬上平台。

此时，另一位研究人员应在计算机上停止试验。让动物在平台上停留 30 秒。如果大鼠在规定的试验时间内（此处为 90 秒）未能找到平台，则引导动物至平台，并让其在上面停留 30 秒。

随后，抓住大鼠尾根部将其提起，从迷宫中移出，放置在搭于手臂上的毛巾上。每只大鼠重复此操作三次，每次试验间隔为 20 分钟，使每只大鼠共完成四次试验。

空间学习实验完成后，将平台从水池中移除，以开始探测试验。在软件中，确认之前位于西南象限的平台位置仍被定义。然后将一只大鼠放入水池中。

将其放入水中，紧贴水箱壁。与之前相同，立即移出动物的视线范围，并指示另一位实验人员启动追踪软件。在30秒的探测试验结束后，抓住动物尾部基部，将其从水箱中取出，然后放在一条覆盖毛巾的手臂上。

一周后重复此操作。在所有动物完成空间学习和探针试验后，按照文本方案中所述方法分析数据。来自APP21转基因大鼠的前肢使用数据在脑卒中诱导前3天以及诱导后7天和20天通过圆筒装置采集。

当标准化并与代表四肢使用均衡的数值（此处的红线）进行比较时，这些结果表明，共病大鼠在统计学上并未表现出四肢功能障碍。野生型动物无论是否发生脑卒中，以及单独的APP21转基因大鼠，均获得类似结果。然而，共病动物在与运动功能相关的 locomotion（运动能力）方面表现出差异。

在卒中诱导前7天和诱导后21天收集的这些大鼠的横梁行走任务数据显示，穿过横梁所需的步数显著增加，而其他组未观察到此现象。莫里斯水迷宫实验结果也揭示了共病动物存在记忆缺陷，如该图所示：图中显示了动物在第一次和第二次探针试验之间，到达曾经放置平台的象限所需时间（潜伏期）的百分比变化。此处可见，发生卒中的APP21大鼠在第二次试验中进入目标象限所需时间显著延长。

这种差异在仅使用转基因大鼠或中风的野生型动物中均未表现出来。这表明共病动物存在长期记忆缺陷。在实施该操作时，重要的是在整个实验过程中以及各次测试之间尽可能保持所有变量的一致性，并为动物创造一个无应激的环境。

观看本视频后，您应该能够充分了解如何评估脑卒中后痴呆大鼠模型的运动和认知功能表现。