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【目的】與獎賞系統(tǒng)失調(diào)相關(guān)的情緒性疾病，如快感缺乏造成的抑郁癥、焦慮癥、自 閉癥，或過度追求獎賞刺激造成的成癮、強(qiáng)迫癥等疾病,嚴(yán)重影響患者日常生活。這類精神障礙疾病患病率高，發(fā)病機(jī)理不清，目前對其仍缺乏有效治療方法。2019 年中國精神衛(wèi)生調(diào)查(CMHS)表明，除老年期癡呆外，6類精神障礙的終生加 權(quán)患病率為16.6%,即七分之一的居民在一生中發(fā)生至少一種精神障礙疾病。研 究這類精神障礙疾病的發(fā)病機(jī)理，尋找有效的治療方法，是神經(jīng)科學(xué)界研究的重占和執(zhí)占。

1、位置偏好實驗介紹及其應(yīng)用

在以小鼠為模型的研究中發(fā)現(xiàn)，和人類一樣，小鼠也*不在追尋“快 感”，這種“快感”情緒的表現(xiàn)包含客觀性和主觀性兩個方面。現(xiàn)代神經(jīng)生物學(xué) 的方法使我們能觀察到一些客觀反應(yīng)的變化（比如利用電生理、雙光子鈣成像技 術(shù)等觀察神經(jīng)元活性變化），隨后大腦通過皮質(zhì)邊緣環(huán)路將一些客觀反應(yīng)轉(zhuǎn)化成 一種愉悅情緒的主觀感受，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的行為變化。哺乳類動物大腦的一項基 本任務(wù)就是對環(huán)境刺激的情感或動機(jī)效價進(jìn)行評價，即判斷是有“利”或有“弊” 的環(huán)境，從而迅速做出靠近（approach）或者逃避（avoidance）的行為反應(yīng)。在對小鼠情緒反應(yīng)的研究過程中，經(jīng)常會選擇一些基礎(chǔ)的行為學(xué)范式來對動物在 實驗過程中出現(xiàn)的各種不同愉悅或厭惡情緒主觀反應(yīng)的判斷。比如實時位置偏好 （Real-time Place Preference, RTPP）、條件位置偏好（Conditioned Place Preference, CPP）等，根據(jù)動物對環(huán)境的選擇性靠近或逃避的主觀行為反應(yīng)，來衡量環(huán)路刺激 所造成的客觀變化。

神經(jīng)科學(xué)家們致力于找到一些與獎賞或厭惡情緒直接相關(guān)的腦區(qū)和神經(jīng)環(huán) 路，建立因果關(guān)系，為疾病治療找到新方法。如找到一些獎賞情緒相關(guān)腦區(qū)，通 過激活該腦區(qū)或環(huán)路產(chǎn)生增強(qiáng)的“偏好”反應(yīng)（如“靠近”等），或者是一些厭 惡情緒相關(guān)腦區(qū)，通過激活相應(yīng)腦區(qū)或環(huán)路之后，使所見的“偏好”反應(yīng)減少（如 產(chǎn)生“逃避”行為）。

2、位置偏好實驗的分類

常見的位置偏好實驗包括條件位置偏好和實時位置偏好。

條件位置偏好（CPP）是巴甫洛夫條件反射的一種形式，用來測量動物對某 種物體或環(huán)境的一種動機(jī)行為。主要原理是通過測量動物在與刺激相關(guān)的區(qū)域停 留的時間，來推斷出動物對刺激的喜愛或厭惡程度。

經(jīng)典的條件位置偏好箱由不同環(huán)境的三個區(qū)域組成，一般分為刺激區(qū)、非刺 激區(qū)和中間區(qū)。在以往的研究中，條件位置偏好箱被廣泛的用于研究各類藥物/ 酒精成癮的形成、消退、恢復(fù)過程。主要做法是將藥物等刺激與條件位置偏 好箱一側(cè)箱體進(jìn)行多次偶聯(lián)匹配刺激，經(jīng)過一段時間的訓(xùn)練之后，小鼠對匹配的 環(huán)境產(chǎn)生喜愛/厭惡，就會表現(xiàn)為在刺激區(qū)停留時間更長/更短。也可以根據(jù)實驗 目的對其中一些環(huán)節(jié)進(jìn)行改變，探索成癮模型形成的條件等。

由于現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)的迅速發(fā)展，光遺傳學(xué)已經(jīng)廣泛運用于神經(jīng)科學(xué)的研究， 一種基于光遺傳學(xué)技術(shù)的條件位置偏好模型被廣泛使用，它被稱為實時位置偏好。實時位置偏好通過實時激活/抑制相關(guān)神經(jīng)環(huán)路，觀察動物位置偏好的差異，從 而直觀判斷刺激環(huán)路是否參與獎賞厭惡調(diào)節(jié)。

以上兩種方法通常都以小鼠或大鼠為研究對象，本文中探索ECT環(huán)路是否參 與編碼偏好行為，用到了實時位置偏好行為學(xué)模型。

主要材料和設(shè)備

行為測試箱
攝像頭	上海欣軟
攝像頭支架
采集卡	上海欣軟
SuperMaze動物行為分析軟件	上海欣軟
473nm藍(lán)光激光器	杭州紐頓
75%酒精	鼎國

3、CPP實驗方法

采用的實時位置偏好(RTPP)包括連續(xù)兩天的實驗。

• 第Yi天為基線檢測，每只小鼠從中央箱放入之后，開始三箱的自由探索， 每只小鼠探索時間為lOmin,軟件將自動記錄小鼠運動軌跡、平均速度以及在 各箱停留的時間、進(jìn)入次數(shù)等參數(shù)，將其結(jié)果記為baseline。

• 第二天為RTPP測試階段，任意選定一側(cè)環(huán)境箱為刺激箱(stimulate chamber),將小鼠放入中央箱，讓其自由探索，每當(dāng)小鼠重心進(jìn)入zhi定的刺激 箱一側(cè)時，手動給予小鼠473nm LED光照。RTPP階段，每只小鼠探索時間為 lOmin,利用欣軟公司supermaze軟件分析系統(tǒng)，自動實時自動記錄小鼠運動軌 跡、平均速度以及在各箱所停留的時間、進(jìn)入次數(shù)等參數(shù)，將其結(jié)果記為RTPP。

(根據(jù)文獻(xiàn)參考以及腦區(qū)實際神經(jīng)元放電模式，不同腦區(qū)給予光照刺激的刺 激頻率(frequency)、脈沖寬度(pulse width)等略有差別，BLA、NAC區(qū)均 給予雙側(cè)20Hz, 15ms刺激。每次實驗前，需用光強(qiáng)檢測器檢測光纖末端輸出 光強(qiáng)，以保證效率，本文實驗光纖末端光強(qiáng)為10mw左右。同時為了避免長時 間光照造成的光損傷，每個循環(huán)連續(xù)給光％后，將有2s停光間歇期，即(8s- on-2s-off)的策略)。

4、注意事項

4.1 實驗開始前一周，開始每天輕微撫摸小鼠，使小鼠熟悉實驗員氣味，熟 悉被抓弄、撫摸等。

4.2 如遇冬季或夏季，每次實驗前，提前將行為學(xué)室空調(diào)打開，避免不適宜 溫度影響小鼠行為表現(xiàn)。

4.3 每次實驗前，小鼠先放入行為學(xué)室適應(yīng)半小時以上。

4.4 每只小鼠實驗結(jié)束后，應(yīng)用75%酒精*清潔實驗箱，避免小鼠行為結(jié) 果受到上一只小鼠的氣味影響。

4.5 小鼠應(yīng)該面朝墻壁放入中央?yún)^(qū)，減少人為因素對小鼠行為狀態(tài)的影響。

4.6 每次實驗的時間點應(yīng)該固定，并且選定一個light cycles (7:00-19:00) 或者是black cycles (19:00-次日7:00),避免由于實驗時間點不同而影響小鼠 的基礎(chǔ)運動水平，造成實驗結(jié)果偏差。

光遺傳實驗時，每次實驗前用無水乙醇清潔光纖接口，避免接口被臟污 覆蓋，影響通光率。每次實驗開始前，需測定激光是否穩(wěn)定，以及光強(qiáng)是否達(dá) 到設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)。給予473nm LED光照激活刺激時，應(yīng)避免連續(xù)長時間給光造成光損 傷，連續(xù)給光一段時間后，最hao設(shè)置適當(dāng)時間的停光間歇期。

 

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