2017年4月24日
行为学测试是判断脑损伤后结局的金标准,能够识别婴儿和儿童发育障碍的存在。神经发育反射是这些异常的早期指标。本文开发并描述了一系列在新生啮齿类动物中易于实施的发育反射测试。
本新生儿大鼠反射方法学的总体目标是学习如何快速、准确且可比地完成这些操作。该方法能够回答脑性瘫痪等神经发育障碍领域的关键问题。该技术的主要优势在于,它提供了一种检测新生大鼠幼崽早期发育反射的方法。
与人类相似,新生啮齿类动物具有早期发育反射,这些反射为后续发育提供了观察窗口。初次接触该方法的研究者可能会遇到困难,因为这些反射发生迅速且评分较为困难。因此,尽可能保持一致性非常重要。
该技术的应用前景涉及脑性瘫痪及发育障碍的治疗与诊断。反射行为的测定是确定治疗干预效果的金标准。由于仅通过文字描述难以掌握该方法的操作步骤,因此对其进行可视化演示至关重要。
首先,按照随附文本方案中所述,使大鼠适应环境并习惯人类操作。适应完成后,使大鼠交配以产生用于测试的幼鼠。从出生后第三天开始,每天在固定时间将幼鼠转移至安静的房间。
在进行一系列神经发育反射测试之前,让幼鼠至少适应环境一小时。在实验室内设置加热灯或加热垫,以维持幼鼠体温在36.5摄氏度。同时,每天记录幼鼠的体重。
接下来,设置一台快门速度至少为1/1000秒的摄像机,以便逐帧分析反射测试。将摄像机置于能够直接俯视或侧视幼鼠及测试材料的位置,确保每次测试时视野完整。对于以下每一项测试,需每天进行一次,直至幼鼠连续两天均能完成该任务为止。
首次出现的日期应作为数据量化时记录的日期。从出生后第3天开始,进行前肢抓握反射测试。进行该测试时,依次将一根钝头棒置于幼鼠每只前爪的掌心,并手动施加轻压。
施加的压力应轻微移动前爪,以确保接触到位,使幼鼠能够感知到杆的存在。抓握表现为所有脚趾围绕杆发生屈曲。当双侧前爪连续两天均能抓住杆时,视为该反射成功获得。
接下来,将一根钝头棒置于每只后肢足底,手动施加轻微压力,以进行后肢抓握反射测试。轻微压力应使后肢足部略微移动,以确保接触并让幼鼠感受到棒的存在。成功抓握的表现为脚趾围绕棒发生屈曲。
当双侧后肢连续两天抓住横杆时,即表示该反射已获得。此外,从出生后第三天开始,进行翻正反射测试。进行该测试时,牢固地握住幼鼠使其呈仰卧位,确保四肢均朝上。
松开幼崽并立即启动计时器。当幼崽能够翻转或滚动至四肢着地,且每只脚掌均与身体呈垂直状态时,即视为完成翻正。每只幼崽完成该动作的最长时间限制为15秒。
从出生后第四天开始,进行后肢放置反射测试。进行该测试时,用手握住幼鼠躯干,使其垂直悬于空中。用钝器表面(如桌缘)轻轻划过后爪背侧。
正确的放置反射是指幼鼠在受到刺激后收回后肢,随后将后肢放回到该表面上。从出生后第四天开始,进行悬崖回避测试。进行该测试时,将幼鼠置于一个平坦表面的边缘,使其前爪和鼻部位于边缘之外。
正确的结果是幼鼠表现出保护性反应,即远离悬崖边缘。从出生后第六天开始评估步态。进行此测试时,将幼鼠置于直径15厘米的圆圈中心,允许幼鼠在30秒内移出圆圈。
当幼鼠在30秒内能够将两只前爪都移出圆圈时,即视为成功完成步态测试。从出生后第10天开始进行听觉惊吓反应的分析。此处需要一种能够产生响亮声音的物体,例如铃铛。
将铃铛直接置于幼鼠上方,摇铃后评估是否出现惊吓反应。若幼鼠表现出远离声音的抽动动作,则视为出现阳性惊吓反应。
从出生后第12天开始,将幼鼠置于无滑动的开阔表面上,观察其运动时的姿势。不成熟的姿势表现为运动时腹部拖地,前肢和后肢与身体呈垂直方向。当幼鼠能够在运动时将腹部抬离表面,且前肢和后肢与身体呈直线或平行方向伸展时,即获得成熟的姿势。
从出生后第12天开始,同时观察幼鼠的眼睑。记录双眼眼睑完全张开的日期。在出生后第14天,开始进行加速翻正测试。
进行此项测试时,将幼鼠置于仰卧位,距泡沫着陆垫30.48厘米高处。释放幼鼠,观察其自我矫正姿势的能力。正确的翻正反应是指幼鼠能够翻身至俯卧位,并以足部着地。
暴露于宫内炎症的新生幼崽出生时显著小于对照组。通过饮食补充西兰花芽苗可增加这些幼崽的出生体重。除出生体重外,神经发育反射测试也是皮质发育和成熟异常的预测指标,在无明显神经病理改变的情况下,该指标可能具有重要意义。
出生后,对这些组别的新生幼鼠进行后肢放置反射检查,结果显示,与对照组相比,产前经历炎症暴露的幼鼠在获得该反射方面存在显著延迟。补充西兰花芽苗饮食可防止这种延迟。新生幼鼠悬崖回避反射测试结果表明,产前经历炎症暴露的幼鼠在获得保护性反应方面显著延迟。
同样,食用西兰花芽苗可防止出现显著的延迟。在检查新生儿反射步态时也观察到了相同的结果。在此过程中,还可进行其他方法,如每日体重记录,以回答其他问题,例如每日生长速率、追赶性生长、损伤严重程度以及生长受限的影响。
该技术问世后,为神经科学领域的研究人员探索新生啮齿类动物的发育反射测试铺平了道路。观看本视频后,您应能够充分掌握如何对新生大鼠幼崽进行早期发育反射测试。此外,您还应理解早期行为反射的重要性,因为它们可作为损伤的早期生物标志物,并反映治疗干预的效果。
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本文介绍了一种评估新生大鼠早期发育反射的方法,该方法可为潜在的发育障碍提供见解。该技术旨在促进对这些反射进行准确且一致的检测,而这些反射对于理解神经发育问题至关重要。
对新生大鼠幼崽进行神经发育反射测试可为检测脑损伤及评估临床前模型中的治疗干预提供早期生物标志物。该方法通过将行为表型与神经发育结果相关联,支持机制层面的风险降低,从而提高对中枢神经系统疾病靶点验证的预测可信度。该技术通过提供可量化、可重复的反射指标,增强了从发现阶段到临床前阶段的转化连续性。
该方法可融入从早期生物学研究到先导化合物发现的整个研发流程,通过行为表型分析补充中枢神经系统药物开发中的分子和组织学评估。