(场景恐惧实验)条件恐惧训练对大鼠行为活动的影响
摘要：目的
诱导焦虑反应模型,观察焦虑反应对大鼠行为活动的影响。方法 条件恐惧训练,行为检测。结果 连续4d的条件恐惧训练后,与对照组相比,
F344大鼠在木僵行为实验中木僵反应增多884%( P<0. 001) ,小范围探究运动减少88%( P<0.
001);在高架十字迷宫实验中,进入开放壁的次数和在开放壁停留时间分别减少75%( P<0. 001)和86%( P<0.
001);在开野实验中,踩格子数和在中央格停留时间分别减少47%( P<0. 001)和60%( P<0.
05)。结论条件恐惧训练使大鼠焦虑反应增强,探究活动能力下降,它是一种诱导焦虑反应模型较理想的方法。
关键词：恐惧; 条件反射; 焦虑; F344大鼠
由于与焦虑情绪有关的脑区定位尚未明确,又缺乏有效的动物模型,因此目前国内这方面的基础研究报道甚少。Davis发现通过条件反射性恐惧训练的动物,其行为表现与临床上焦虑症患者的症状和体征很相似。目前条件性恐惧(conditionedfear)训练已经成为一种经典的诱导焦虑反应模型的方法,被国外学者广泛采用。本实验采用这种方法来诱导大鼠焦虑反应模型,观察条件恐惧训练对大鼠行为活动的影响。
材料与方法
一、动物及分组
纯种雄性近交系F344大鼠(购自上海实验动物中心),体质量200～250g,随机分组,每组10只,每只大鼠均置于有机玻璃圆筒内单独饲养,活动不受限制,自由摄食饮水, 12h明/12h暗,室温(22±2)℃。
二、仪器与材料
SEN23201型电刺激器,日本NihonKohden公司产,连接一电击笼(40cm×40cm×50cm),用于产生电刺激,电击笼壁由有机玻璃构成,笼底由不锈钢钢丝构成,间距1.
2cm;低频信号发生器,江西电子仪器厂产,连接一扬声器上,用于产生相应规格的声音。
型号 ZS-KJ型场景恐惧实验系统（Near Infrared (NIR) Video Fear Conditioning）
三、动物模型制备
采取电击大鼠足底产生条件性恐惧的方法,制造焦虑动物模型。提示性恐惧条件反射(cur
fear condi2tioning)训练组:将大鼠置于电击笼内,电击前先由扬声器发出噪声(75dB; 1000Hz;
5s),在噪声持续的最后0. 5s内加以电击(0. 5mA; 0.
5s),每分钟1次,共15次,连续训练4d。对照组:大鼠置于电击笼内,只有噪声而无电击,其他条件同训练组。
四、行为检测
(一)木僵行为(FreezingBehavior)实验:最后一次训练结束48h后观察条件刺激(噪声)引起的木僵行为。主要指标有:
(1)木僵:保持固定体位不动(除了心跳和呼吸); (2)小范围探究运动:仅躯体和前肢作探究性运动;
(3)活动:后肢活动,理毛、站立。(二)高架十字迷宫(elevatedplusmaze):观察记录5min内活动的情况,观察指标:
(1)闭合臂进入次数(必须有两只前爪进入臂内); (2)开放臂进入次数; (3)闭合臂停留时间;
(4)开放臂停留时间。(三)开野实验(openfieldmethod):木制箱100cm×100cm×50cm,地板用笔划成25方格20cm×20cm,沿墙格称外周格,其余为中央格。将动物放在正中央格,观察12min内活动情况。观察指标(1)方格间穿行次数:三爪以上跨入邻格的次数;
(2)竖起或修饰次数:两前肢离地1cm以上的次数; (3)中央格停留时间。后两个实验在最后一次训练结束24h后进行。
五、统计学处理
所有实验数据用SPSS10. 0统计软件分析,均用x±s表示。两组间均数的比较采用独立样本t检验。
结 果
一、条件恐惧训练对F344大鼠木僵行为实验各指标的影响
与对照组相比,训练组大鼠条件恐惧训练后木僵反应(freezingresponse)增加884%( P<0. 001),小范围探究运动减少88%( P<0. 001),无活动行为的表现。
二、条件恐惧训练对F344大鼠高架十字迷宫实验各指标的影响
与对照组相比,训练组大鼠进入开发壁次数减少75%( P<0. 001),在开发壁停留时间减少86%( P<0. 001),进入闭合壁次数增多,在闭合壁停留时间增加,但这两项都不成显著性差异。
三、条件恐惧训练对F344大鼠开野实验各指标的影响
与对照组相比,训练组大鼠踩格子数减少47%( P<0. 001),中央格停留时间减少60%( P<0. 05),修饰次数未有显著性改变。
讨 论
临床上焦虑症包括广泛性焦虑及发作性惊恐两种状态,该类患者主要表现为过分焦虑、恐惧、行为逃避、易觉醒等一系列症状。实际上焦虑与恐惧是紧密相联的,恐惧与具体的刺激有关,而焦虑则是更加泛化的一个概念。我们选择这种近交系F344大鼠,通过条件恐惧训练诱导焦虑反应模型,旨在观察焦虑反应对大鼠行为活动的影响。对啮齿类动物而言,木僵反应被认为是一种反映恐惧或焦虑的可靠指标。
F344大鼠经明确提示性条件恐惧训练后木僵反应显著性增加,小范围探究运动及活动显著减少。这说明通过将条件刺激(声音)和非条件刺激(电击足底)之间反复多次建立联系,恐惧性条件反射已经成立,
F344大鼠表现出一种很强的恐惧反应。高架十字迷宫实验可用来评价大鼠的焦虑情绪。Montgomer认为将大鼠放入高架十字迷宫时,面对新奇刺激,大鼠同时产生探究的冲动与恐惧,这就造成了探究-回避的冲突行为,从而产生焦虑。从实验结果可知,条件性恐惧训练后大鼠显著性减少进入开放壁的次数及在开放壁停留时间,另外根据我们的观察,大鼠在闭合壁内表现出更多与焦虑相关的行为,如僵住不动,排便等,这都说明经明确提示性条件反射恐惧训练后的F344大鼠明显进入焦虑状态。开野实验可反映大鼠探究活动及情绪反应。条件恐惧训练后大鼠踩格子数及在中央格停留时间都显著减少,说明大鼠的探究活动下降,这正模拟了临床上焦虑症患者行为逃避、探索行为能力下降这一表现。综上所述,条件恐惧训练是诱导焦虑反应模型的一种理想方法,然而本实验仅就焦虑反应对大鼠行为活动的影响作了初步探讨,有关焦虑症的发病机制有待进一步研究。
