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        前脉冲抑制的惊吓反应检测实验

        相关实验:中央处理感官信息能力检测实验

        别名:acoustic startle reflex,ASR

        最新修订时间:

        简介

        前脉冲抑制的惊吓反应(acoustic startle reflex,ASR)ASR 的异常可能是由于听力异常或相关的感官处理神经异常引起的。


        震惊反射定义为对突然的非预期强音夸张抖动反应,而当强音刺激前存在一个较弱的声音时,该反应会被相应减弱。这种减弱的性质即称为前脉冲抑制(pre-pulse inhibition,PPI)。


        PPI 存在于包括小鼠和人类的多种物种中,并对感受马达阈(sensorimotor gating,SG)提供了可操作的检测手段。SG 反映了动物能否成功整合和抑制感官接受信息的能力。


        一些临床研究表明多种人类疾病中表现出 PPI 异常,如:精神分裂症,亨廷顿舞蹈症,脆性 X 综合征和自闭症。


        因此,震惊反射和 PPI 参数广泛用于评测 SG 及多种药物的治疗效果,如潜在的抗精神病药物,同时也可用于研究与精神错乱有关行为的遗传和神经生物学机制。

        材料与仪器

        器材:


        阻断外界噪声和震动的隔音箱,箱中有记录震惊反射的电子灵敏平台,向外连接到转换放大器以转换其检测值。


        电子灵敏平台上放有小鼠固定圆筒,正上方为声音发生装置。

        步骤

        前脉冲抑制的惊吓反应检测实验的基本过程可分为如下几步:


        (1)将小鼠转移到检测室,检测前保持不被打扰至少 30 分钟。实验前避免惊扰小鼠,实验当天不要换笼。


        (2)将小鼠放入固定器中,开始 5 分钟仅有背景音的适应期。此外也可在此期间播放 5 次每次 110~120 dB/40~60 ms 的强音刺激使其适应,不记录数据。


        (3)接下来进行乱序排列的测试,每个重复 6~10 次,测试间期为 20~30 秒(或 10~20 秒)随机选择的数字,测试包括:


        A.单独播放的纯音,每个持续 20 ms,PP1、PP2、PP3、PP4 dB,至少要选择 3 种不同的前刺激音量,前刺激强度为高于背景音(BN)而自身又不足以产生显著震惊的音量,为 BN 以上 2~20 dB(如 BN+5,+10,+15,+20),另 4 种测试为纯音+脉冲强音(PPl+pulse,PP2+pulse,PP3+pulse,PP4+pulse),纯音超前脉冲强音 50~120 毫秒。


        B.单独播放的 110~120 dB/40~60 ms 的震惊脉冲强音测试。


        C. 无刺激测试,仅有背景噪声,以检测在检测室内小鼠的基准动作强度。


        D.BN 的选择因机器不同而不同,基本可定为 65~70 dB,取决于环境噪声大小。


        (4)在开始震惊脉冲刺激后 65~100 毫秒内每毫秒持续记录小鼠震动情况,即震惊期间 40~60 毫秒加上震惊结束后 25-40 毫秒,无刺激测试中为从上一个 ITI 结束后的 65~100 毫秒(图 8-7-5)。

        前脉冲抑制的惊吓反应检测实验


        (5)确保仪器正确运行。


        (6)将小鼠放入灵敏平台上的小筒内,插上两侧插片固定,关好检测室的门。


        (7)根据以上描述的实验设计开始实验程序。


        (8)实验结束后将小鼠取出,记录体重,放回原笼。


        (9)将固定小鼠的圆筒擦干净晾干,放回检测室内或进行下一组小鼠的检测。


        (10)实验全部完成后,保存数据,分析每只小鼠的听力震惊及前刺激抑制情况。


        【数据采集】


        用于判断听力震惊反射的是 peak-to-peak 幅值的最大值,由单独脉冲刺激反射检测值的平均值计算基本震惊反射(S),前刺激脉冲反射值的平均值得到 PPS。PPI(前刺激抑制率)为两者计算得到的比值:%PPI=100*(S-PPS)/S,整体 PPI 水平由不同前刺激反应值的平均值计算得到:100*[S-(PP1-S+PP2-S+PP3-S+PP4-S)/4]/S。

        注意事项

        (1)适应期及检测记录时,检测室内的光照和背景噪声值应与小鼠饲养环境一致,以减少环境改变对行为的影响。


        (2)记录过程中最大电压改变被用于表征震惊反射的程度,实验整个过程中,包括前刺激和震惊之间,背景噪声应始终持续存在。结果示例如图 8-7-6 所示。

        前脉冲抑制的惊吓反应检测实验

        来源:丁香实验

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