建立浅感觉障碍动物模型的方法及其装置的制作方法

文档序号:1150111阅读:313来源:国知局

专利名称::建立浅感觉障碍动物模型的方法及其装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及检测识别技术方法领域,涉及一种基于动物操作性条件反射而建立浅感觉障碍动物模型的方法及其装置。
背景技术
:1903年,俄国生理学家巴甫洛夫(I.P.Pavlov)通过动物实验发现了条件反射现象,提出了条件反射学说。他的主要兴趣是研究狗的消化活动,最初是对狗在渴望得到食物时大量分泌唾液进行观察。他认为,狗在实际得到食物之前分泌唾液不太可能是一种先天反应。有足够的理由认为,此时动物已经学会了把某种信号或食物的气味与食物本身联系了起来,分泌唾液正是由于这种学习引起的。因此在渴望得到食物时,狗就会对一个预示着食物即将到来的新剌激做出流唾液的反响,这是在旧反应和新剌激之间形成的联系。此后,巴甫洛夫便开始研究这种联系,为了能对反应作定量分析而在狗的面颊上开一小孔,把唾液引流到体外的漏斗中,然后收集起来进行测定。试验方法是先把1条饥饿的狗固定在实验台上并给予各种剌激,其中的一个剌激是食物,当把食物送入口中时它就会分泌唾液。接着在给食之前先提供一个原初不会引起流唾液的剌激如灯光或铃声,相隔数日后再给予这两种剌激,先给灯光再给食物,然后在只给灯光时看看狗还流不流唾液。虽然灯光起初不会引起流唾液,但经过30次与食物结合后,只有灯光剌激而没有食物时也会引起流唾液。随着试验次数的增加,唾液分泌量也会增加,但使狗做出反应的时间却会縮短。—般说来,如果开始时动物对某个剌激(如食物)有一个特定的先天反应,那么这个剌激就叫无条件剌激,因为动物不必经过学习就会对它做出反应。如果一个剌激原本是不会引起动物做出反应的,但它在无条件剌激之前多次重复出现后便能引起动物做出反应了,那么这个新剌激就叫条件剌激,这一整个过程就叫条件反射,西方学者把巴甫洛夫揭示的条件反射现象称之为经典条件反射。如果条件剌激(如灯光或铃声)频频出现而其后没有无条件剌激(如食物或其他报偿)出现,那么这两种剌激之间的联系就会逐渐消失,例如拿狗看到灯光就分泌唾液这一条件反射来说,如果不是不断地同时给予食物剌激它就会慢慢衰退,这种现象就叫消退。消退和强化是正和反两个方面,如狗对铃声的流唾液反应因无食物强化而逐渐减弱,直到完全没有反应。但消退后重新再建同一条件反射,其速度就会快得多,这说明消退并不意味着完全取消了当初的学习所得,而是使它受到了抑制。所谓自发恢复现象就可以证明这一点,即已消退的反应隔一定时间可自发恢复其强度。如对铃声连续7次不予强化,唾液滴会由10滴减少为3滴,反应间隔时间会由3s增加到13s,但休息23min后当再次听到铃声时,唾液滴恢复到了6滴,而反应间隔时间縮短到了5s。对条件反射的抑制可以来自体内,如上所述,消退是体内抑制积累的结果;也可以来自体外,如果在一个条件反射训练过程中,突然给予一个新的强烈条件剌激,那么原来的条件反射就会消失。1938年,心理学派的动物行为学家斯金纳(B.F.Skinner)在经典条件反射学说的3基础上,发表了一部重要著作"生物的行为"。斯金纳认为经典条件反射学说只能解释有限的人和动物的行为,大部分行为并不是由明显的剌激引起的,而是操作性行为,行为在自发过程中依照操作条件方向的原理受到强化。他一生都在实验室内研究动物的学习行为,但构成他研究学习行为基础的就是操作条件反射,又称工具条件反射。即动物处于自由活动状态,用行为反应表示高级神经活动状态。斯金纳实验是设计了一个四周都是隔音板的金属箱,将饥饿的白鼠放进一个设有供食装置的箱(即斯金纳箱)中。箱内除了老鼠之外,只有一个操纵杆,操纵杆与另一个提供食丸的装置连接,动物并不能直接看到食物。动物在进箱中最初是无目的的自发活动,偶然碰到操纵杆,供食装置会自动落下一粒食丸作为报偿。动物经过几次尝试后,就去会不断按压杆以获得食物,直到吃饱为止。在实验中,动物最初按压操纵杆的偶然动作经过其行为后果的强化(出现食物)而频率大增,即学会了。在这里,动物按压操纵杆的行为成为获得食物的手段或工具,所以,操作条件的反射又称为工具条件反射。操作条件反射的主要规律如下第一,假如一个操作发生后,接着给予强化剌激,那么这一类反应今后发生的概念就会增加。第二,由于行为效果的强化是使行为频率增加的根本原因,所以通过对有机体的有选择的强化,就可以使行为朝着所需要的方向发展。斯金纳认为,凡是能够增加某种反应概率的剌激都可以称为强化物,诸如食物、赞许、承认、注意和自由等都可做强化物。它的形成是起自动物的一种随意活动,而且是欲求行为的结果。所谓欲求行为就是在动物生理需求驱动下的一种行为表现,如饥饿驱使动物到处觅食,性欲驱使动物积极向异性求偶等。另外,在操作条件反射的建立过程中,剌激和反应都必须先于报偿,即先接受剌激,再做出行为反应,最后才得到报偿。另外,还有用于研究学习记忆功能的穿梭箱,其为长方形盒(50cmX23cmX30cm),用一带门(7cmX5cm)隔板分成安全区和电击区,电击区底部为可通电的铜栅栏(间隔0.5cm),顶部有一声源。实验分为训练和正式测试两部分,挑选对电击反应较为一致的大鼠进行训练,将大鼠放入穿梭箱内适应环境lmin,然后置于电击区,以声音为条件剌激,响10s后,以电击(40V)为非条件剌激,使大鼠逃向安全区。训练期4d,每天10次,每次间隔2-3min。第5天进行正式测试,观察10次反应,在声音10s内进入暗室为主动回避反应阳性,记录从声音到大鼠进入暗室的时间(主动回避),10s内不主动回避,给以电击后进入暗室为被动逃避,记录被动逃避次数。当强化不再伴随时,反应发生的频率会逐渐降低,这种现象叫做"操作的消退"。一般情况下,当我们的行为不再得到"报酬"时,我们会发现自己就不大愿意那样做了。如丢失了自来水笔后,我们摸以前放那支笔的口袋的次数便越来越少。如果从来没有人给我们打电话,最后我们就会停止给别人打电话。如果钢琴的音调很差,我们慢慢地就不愿意弹他了。如果收音机的噪音很大,或者节目越来越差劲,我们便会停止收听。操作的消退比操作性条件反射的形成慢得多,当只有少数反应得到强化时,消退速度就很快,长时间的强化会使消退延迟。消退是从有机体的行为表现中消退某一操作的一种有效方法。人们通常把遗忘与消退混为一谈,其实,遗忘只是指条件反射的作用随着时间的流逝而丧失,而消退是指在没有强化时所出现的反应。操作性条件反射的原理及装置目前主要应用于以下领域把这一理论的行为强化原理应用到教学中,其基本点是把教材分成有逻辑联系的小步子,要求学生做出积极的反应,对学生的反应及时地反馈及强化。斯金纳还将自我强化理论推广到教育心理学领域,认为强化训练是解释机体学习过程的主要机制。他提出了一种新型的教育模式,并研制设计出了新型的教学机器,在教育界掀起了一场轰轰烈烈的程序教学运动。在心理治疗技术上,Staddon,JER.提出了塑造行为的行为矫正技术,不断地利用奖惩来塑造人们的行为,促使人们做出好的行为,改变不良行为。根据操作条件化原理,行为的发生都是"强化"的结果。假如以往没有常常受到"强化",相应的行为就不会出现,在精神疾病领域里,强迫症的许多行为表现以及疑难病症和癔病的许多异常的补偿性症状都是通过想象(即某种心理上的满足)来获得强化的例子。总之,不良的强化作用往往是各种不良的或异常的行为发生的根源。但是,积极的和良好的强化作用则可以成为改变各种不良行为的一种有效的心理治疗技术。操作性条件反射已成为神经-精神药理-毒理学的基本和主要的研究方法。徐维、高惠合等用操作性条件反射结合针剌探讨了大脑皮层在针剌镇痛中的作用。施建蓉,曾兆麟等根据Jastreboff的设计原理参考豚鼠纯音(防御性)条件反射建立方法,通过设计较为简单的逃避性行为实验来建立检测动物耳鸣的方法,并用公认的大鼠水杨酸耳鸣模型来验证本方法的可靠性。Donahoe,JW.用海洛因成瘾大鼠进行回避性条件反射,观察成瘾大鼠再回避性条件反射中回避电剌激的时间和建立起回避性条件反射的训练次数,并用正常大鼠进行比较,研究海洛因对脑的记忆和学习功能的损害。其中穿梭箱的设计与应用和本发明最为接近,用大鼠建立了条件性回避反应,对乳头体、海马在大鼠学习、记忆中的作用进行探讨。脑血管病的发病率、致残率越来越高,目前已成为世界人口的第三位死亡原因,我国人口的第二位死亡原因。我国脑卒中的发病率是120180/10万。据报道约有65%的脑卒中患者有不同程度和不同类型的运动障碍,约有50%的偏瘫患者有某种程度的感觉障碍。感觉是作用于各种感受器的各种形式的剌激在人脑中的直接反映。感觉障碍是脑卒中的主要临床表现之一,有时也是脑卒中的唯一症状,在脑卒中的诊断和康复疗效判定方面占有重要地位。卒中后感觉障碍的病因深浅感觉的路径不一样,但都经脑干、丘脑、内囊上至大脑皮层中央后回的不同部位而产生不同的感觉剌激。因卒中后使正常的感觉传导通路受到破坏引起不同的感觉障碍。浅感觉是对皮肤、粘膜的痛觉、温觉和触觉而言,如果传导剌激的神经纤维或大脑感觉中枢因病损出现痛、温、触觉障碍,则为浅感觉障碍。目前测量感觉功能的方法还很不理想,主要原因是感觉是主观感觉,对本质上主观的现象进行客观的测定是很难的。另外,感觉还与认知功能及言语交流状态相互影响,难以区分开各独立的功能能力。而且,感觉功能测定在各检查者之间的误差也很大,同样是一种感觉如关节位置觉,有的检查者认为是正常的,而另一检查者就可能认为他的关节位置觉减退,这种情况在浅感觉测定中更易发生。因此,感觉的评价是比较复杂的,粗略的检测仅供临床参考,具体如下(l)痛温觉检查痛觉可用大头针,检查温度觉可用装热水(4050°C)与冷水(5l(TC)的试管,分别接触皮肤。如痛觉无改变,一般可不作温度觉检查,如有感觉障碍要注意其部位和范围。(2)触觉和压觉检查检查触觉可用棉签或软纸片,病人回答"有"、"无"或"报数"。能够感受触觉的病人,应进一步让其说出所触的皮肤部位,此即定位觉。触觉正常的病人,定位觉可以正常也可以不正常。定位觉正常误差手上<3cm,5其它部位<10cm。压觉检查是用手指或钝物如笔杆交替地轻触和下压皮肤,请病人分辨压迫的轻重。Fugl-Meyer评价法是对四肢感觉功能的定量检查法,此外尚有Lindmark评定法、HSS量表、NIHSS量表、SIAS量表、UNSS评定量表等,这些量表有的是信度和效度均佳而被推荐为经常使用的量表,有的是信度和效度尚需进一步研究的量表。由此可见,目前在临床上对感觉障碍评定较粗,且主观成分多,而在动物实验方面,还没有评定痛、温等浅感觉障碍的公认方法。
发明内容除非特别指明,本发明中所使用的术语"改良的Longa线栓法",其具体操作步骤,请参见LongaEZ,WeinsteinPR,CarlsonS,etal.Reversiblemiddlecerebralarteryocclusionwithoutcraniectomyinrats.Stroke,1989,20(1):84-91。因此,本发明的目的在于,提供一种操作简便、准确性高的建立浅感觉障碍动物模型的方法。本发明的另一目的在于,提供一种结构简单、易操作的应用于上述方法的装置。本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。一方面,根据本发明所提出的一种建立浅感觉障碍动物模型的方法,其包括以下步骤(a)使动物建立回避伤害性剌激的操作性条件反射;(b)对已建立条件反射的动物制备偏瘫模型;(c)仅暴露该动物的患侧肢体,再对该动物进行伤害性剌激,观察其是否出现回避伤害性剌激的条件反射。其中所述的步骤(a)中的伤害性剌激的方法为冷热温度剌激或电剌激。本发明优选的实施方案中,建立回避电击的操作性条件反射通过以下方法实现让动物熟悉环境后,电击该动物,在其踩踏断电设备后断电,由此反复训练和强化,以动物踩踏断电设备的时间超过电击时间的90%作为判断标准,建立该动物踩踏断电设备来回避电击的操作性条件反射。大鼠局灶性脑缺血模型是研究脑缺血性损伤的重要手段。目前大鼠脑缺血(偏瘫)模型的制作方法较多,包括血管内线栓闭塞法、大鼠颅脑开窗法、血管内血凝块注入法等,其中Longa线栓法应用较广泛,这些方法制作条件要求高,操作复杂,术中易大出血,并且易受周围环境及理化因素的影响。本发明优选的实施方案中,对已建立条件反射的动物制备偏瘫模型采用改良的Longa线栓法,使操作更加简便,省时省力。Longa线栓法是将尼龙线头端烧成鼓槌状从颈外动脉或颈总动脉分叉处插入,经颈内动脉达到大脑中动脉开口处阻断血液循环,导致大脑中动脉供血区域脑组织局灶缺血。阻断一段时间后轻轻回抽栓线可退回到插口处,从而恢复血流,可以制成再灌注模型。本实验制模过程中,对Longa线栓法进行了改进,采用颈部正中切口,在手术显微镜下利用颈前肌群与胸锁乳突肌自然间隙分离结缔组织,很快找到颈总动脉及其分支,出血少,操作方便。不用血管夹,改用线套法控制颈总动脉以及颈内动脉血流,避免了用血管夹夹闭时出现难以控制的出血,用线一并结扎颈外动脉及枕动脉远端,并剪断分离,颈外动脉残端插入栓线用线结扎,可以达到不出血的目的,无需分离甲状腺上、咽升、舌、上颌外以及翼腭动脉,简化了操作步骤,降低了手术难度,节省了操作时间。松开颈总动脉以及颈内动脉上的套线恢复血液循环,无需结扎颈总动脉,这样线栓从颈外动脉可以很容易插入到颈内动脉直至大脑中动脉开口处,不必分离深部组织。信照亮等提出腔内栓线插入深度应达1920mm,并认为翼腭动脉是否结扎对脑梗塞的影响不显著。本实验操作中线栓深度1819mm,线头端恰好在大脑中动脉开口端,神经功能评分出现明显的神经功能障碍以及脑切片染色证明栓线栓塞效果良好。使动物左侧大脑中动脉缺血致肢体右侧偏瘫,并于24小时后进行运动功能评分。本发明优选的实施方案中,仅暴露该动物的患侧肢体是通过以下方法实现用诸如绝缘胶布的绝缘材料包缠动物半侧肢体或健侧肢体及其尾部。本发明优选的实施方案中,所述的动物,包括哺乳动物,优选小鼠、大鼠、豚鼠等。另一方面,根据本发明所提出的一种用于上述方法的装置,其包括箱体、线路控制设备、以及位于箱底的电击设备和断电设备。本发明优选的实施方案中,其中所述的电击设备为铜棒,其外配置有长条形焊接线路板,铜棒焊接于线路板上并固定于箱体上。所述的断电设备为操纵杆,该操纵杆配置有掩盖罩盒;其中所述的操纵杆还配置有指示灯,优选为红外灯,无光线,用来指示电击设备是否有电。本发明优选的实施方案中,所述装置还包括设置在箱体顶部的摄像头,其为单板黑白或者彩色可感红外摄像机,用于拍摄动物活动画面。本发明优选的实施方案中,所述的装置的条件反射箱还包括配置在底部的清洗抽屉盘,其内置沙滩网,以防止尿液产生反光。对本发明所提供的条件反射箱具体说明如下(—)硬件组成条件反射箱操纵杆,操纵杆力量大约为15g即可以踏下,踏下不加电,反之则铜棒加电;加电铜棒,安装位置在底面,老鼠活动范围内,电压为交流电,有五级电压可以调整,分别为33v、36v、39v、42v、45v,注有手动开关,需手动调节;可打开的箱体顶板,上面安装有摄像头,摄像头为单板黑白或彩色可感红外摄像机,注可根据用户选择黑白或是彩色的。反射箱前后上侧面开孔,镶透明有机玻璃,外置红外辅助灯,以帮助摄像头照明;底部配置清洗排泄物用的抽屉,内置沙滩网,以防尿液产生的反光;箱体左侧或右侧面,安装操纵杆指示灯,此灯为红外灯,无光线,配合软件记录操纵杆次数等。线路控制箱配置指示灯,操纵杆踏下指示灯亮,表示此时铜棒无电,未操纵杆时指示灯不亮,此时铜棒加电;配置变压器及电压表,以方便看到电压是否正常;其它控制线路。(二)软件说明通过软件采集老鼠活动画面,分析出老鼠运动轨迹,路程,活动时间,操纵杆次数、操纵杆时间等各项指标,指标可以导出到Excel文件,轨迹可导出为.bmp文件。综上所述,本发明所提供的基于动物操作性条件反射的建立浅感觉障碍动物模型的方法,首先对好奇心强、动作灵敏的小动物如大鼠、小鼠、豚鼠等建立起回避电击的操作性条件反射,然后采用改良的Longa线栓法制备左侧大脑中动脉缺血致右侧偏瘫动物模型,利用该方法筛查卒中后偏瘫动物是否合并患侧肢体浅感觉障碍,以此确定是否成功建立浅感觉障碍动物模型。本发明所提出方法的有益效果在于,该方法可根据对动物脑卒中后患侧肢体的浅感觉障碍的筛查而建立浅感觉障碍动物模型,能够详细和准确地记录动物在实验过程中的表现,并方便数据的整理和统计,操作简便、数据准确,可细致、客观地对动物的浅感觉障碍进行评价,还具有可靠性高、特异性好、指标客观等优点。此外,采用本发明的方法建立浅感觉障碍动物模型,不仅动物训练容易、试验周期短,而且相应的装置结构简单、易操作。本发明所提出的方法适用于神经科学、康复医学与理疗学、行为学、神经外科学、试验动物学等领域。感觉是运动的前提,感觉功能的恢复可以促进患者运动功能的改善。因此,在临床上如何正确认识与评价感觉障碍,对于促进脑卒中偏瘫患者肢体运动功能的康复有着特殊重要的意义。脑卒中偏瘫后常常伴有不同程度的感觉障碍,如感觉缺失、感觉减退、感觉过敏、感觉异常等,尤其是在发病的急性期,据报道,约有65%的脑卒中患者有不同程度和不同类型的感觉障碍,约有50%的偏瘫患者有某种程度的感觉障碍。但是,由于感觉障碍与运动障碍并存,且运动障碍对肢体功能的影响更为突出,因而导致人们更着重于对卒中后运动障碍的研究,而忽视了对患者存在的感觉障碍的研究。近些年来,随着康复医学的发展,为脑卒中后偏瘫的评价和治疗提供了一些新的思想,因此,重视偏瘫患者感觉功能的评测、治疗与康复,已逐步引起了临床医学、神经病学和康复医学专家们的关注。但由于感觉障碍与运动障碍及反射改变不同,主要是根据患者主观感觉的叙述,不能用客观的方法直接进行测定,而且经常受到病人的精神状态、分辨能力、言语表达等很多其它因素的影响,且不同的人对同等强度的剌激反应也不同。因此,在临床上如何认识与评价脑卒中偏瘫后感觉障碍,这对确定病人病残程度,制定相应的治疗计划,判断疗效以及预测结局等有着重要的意义。以下,结合附图来详细说明本发明的实施例,其中图1为本发明所提出的建立浅感觉障碍动物模型的方法流程图。图2为本发明所提出的应用于建立浅感觉障碍动物模型的方法的装置的条件反射箱结构示意图。图3A和图3B为健康大鼠的感觉皮层脑组织的光镜观察结果图。图4A和图4B为存在浅感觉障碍大鼠的感觉皮层脑组织的光镜观察结果图。图5A和图5B为健康大鼠的感觉神经传导束的电镜观察结果图。图6A和图6B为存在浅感觉障碍的大鼠的感觉神经传导束的电镜观察结果图。具体实施例方式本发明是利用操作性条件反射原理,提出一种新的建立小浅感觉障碍动物模型的方法及其装置,对其详细描述如下。^MMi建立浅感觉障碍动物模型的方法本实施例所提供的建立浅感觉障碍动物模型的方法,涉及基于动物回避电击的操作性条件反射,具体步骤如图1所示,详述如下1、实验动物健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠40只,体重249.90±2.03g,由北京军事医学科学院动物实验中心提供。在自由光照条件下,室温23t:左右,喂以固定饲料,自由饮食。2、实验装置参见实施例3。3、具体步骤(1)对动物建立回避电击的操作性条件反射将40只大鼠分别放入四周都是隔音板的操作性条件反射箱中(其结构示意图请参见图2),箱的底面是可以导电的铜棒,箱内除了大鼠之外,只有一个操纵杆,操纵杆用大约15克的力量即可压下。用l分钟的时间让大鼠熟悉箱内的环境,随即箱底通有电流,给予35V电压,剌激10分钟。动物在箱中最初是无目的的自发活动,偶然碰到操纵杆,结果这一动作断掉了箱底的电流。动物经过几次尝试后,就去会不断按压操纵杆,经过反复的训练和不断的强化,大鼠逐渐建立起了回避伤害性剌激的操作性条件反射,即一放入箱内就主动按下操纵杆以避免电流剌激。通过软件采集大鼠活动的画面,记录剌激时间、按压操纵杆时间、按压操纵杆次数等各项指标,操纵杆时间如超过剌激时间的90%则记为条件反射建立。经过每天10次,4天共40次的训练,绝大多数大鼠都可以建立稳定的操作性条件反射,将未建立条件反射的4只大鼠予以剔出,观察大鼠条件反射的消退时间为72小时。(2)对已建立条件反射的动物制备偏瘫模型将已建立操作性条件反射的大鼠36只随机分为实验组18只,对照组18只,实验组采用改良的Longa线栓法制备左侧大脑中动脉缺血致右侧偏瘫动物模型,对照组采用与模型制备相同的假手术,即术式与模型制备相同但不下线栓进行处理。24小时后进行实验组运动功能评分,参照5分制评分标准进行评分,以下就是评分的具体内容0分无神经功能缺损症状;1分提尾时瘫痪侧前肢内收,不能完全伸直;2分行走时向瘫痪侧倾倒;3分向瘫痪侧转圈;4分不能行走或昏迷0分或4分的剔除具体方法可参见BedersonJB,pittsLH,Tsujim,etal.Ratmiddlecerebralarteryocclusionevaluationofmodelanddevelopmentofaneurologicexamination[J].Stroke,1986,17:472,以及ZeaLongaE,WeisteinPR,CalsonS,etal.Reversiblemiddlecerebralarteryocclusionwithoutcraniectomyinrats[J]Stroke,1989,20:84。(3)筛查偏瘫动物的浅感觉障碍,确定是否建立浅感觉障碍模型将实验组和对照组大鼠放入箱内,箱底通有电流,压杆时间与建立动物偏瘫模型手术之前比较,观察是否有统计学差异。大鼠在条件反射未消退的时间内强化仍可形成稳定的条件反射(即按压操纵杆以避免电流剌激)。然后将实验组大鼠的健侧肢体及尾部用绝缘胶布缠起来,只暴露患侧肢体,将大鼠放入箱内,观察大鼠是否仍然有按压操纵杆的动作。压杆时间与只暴露患侧肢体前比较,观察是否有统计学差异。如果大鼠仍然有按压操纵9杆的动作,表明大鼠的患侧肢体浅感觉正常,如果大鼠不再按压操纵杆,则表明大鼠的患侧肢体浅感觉障碍,不能感觉电流的剌激并做出反应,表明已成功建立浅感觉障碍动物模型。4、结果按SPSS11.5统计软件包对数据进行处理,所有计量资料数据用.".s表示,建立偏瘫模型前后(见表1)和建立浅感觉障碍模型前后(见表2)压杆时间比较用配对t检验。表1建立偏瘫模型前后的压杆时间比较组别指标."、建立偏瘫模型前压杆时间9.65±0.32建立偏瘫模型后压杆时间9.49±0.23P(O.17)>0.05,表明建立偏瘫模型前后压杆时间相比较,无统计学差异。表2建立浅感觉障碍模型前后的压杆时间比较<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>P(O.00)<0.Ol,表明建立浅感觉障碍模型前后的压杆时间相比较,有极其显著的统计学差异。实施例2病理结果柃杳分别在健康大鼠和经实施例1所述的方法筛选后存在浅感觉障碍的偏瘫大鼠的脑内注射生物素标记葡聚糖(BiotinDextranAmine,BDA),饲养1个月后,腹腔注射(ip)1%戊巴比妥钠(40mg/kg)麻醉大鼠。灌注时先用300ml生理盐水(37°C)冲净血管内血液,待肝脏和角膜发白后灌注灌注夜(4°C),光镜标本使用4%的多聚甲醛灌注和固定;电镜标本使用2%的多聚甲醛和2%的戊二醛灌注和固定。灌注时先快后慢,30分钟后待大鼠四肢僵硬,开颅取脑,冰冻切片后,进行光镜和电镜观察。光镜观察结果,如图3A和图3B、图4A和图4B所示。其中图3A为健康大鼠的感觉皮层脑组织,经神经轴突示踪剂染色光镜下观察可见神经元胞体和神经轴突,图3B为图3A中框线区域的放大图;图4A为存在浅感觉障碍的大鼠的感觉皮层脑组织,由图可见,其神经元胞体颜色变浅,神经轴突减少甚至消失,图4B为图4A中框线区域的放大图。电镜观察结果,如图5A和图5B、图6A和图6B所示。其中图5A为健康大鼠的感觉神经传导束,可见电镜下白质髓鞘完整,图5B为图5A中框线区域的放大图;图6A为存在浅感觉障碍的大鼠的感觉神经传导束,由图可见,其白质的髓鞘脱失,图6B为图6A中框线区域的放大图。以上病理检测结果表明,用实施例1所述方法筛选出的存在浅感觉障碍的偏瘫大鼠模型,结果稳定可靠。实施例3用于实施例1所述方法的装置本发明所提出的应用于实施例1所述建立浅感觉障碍动物模型的方法的装置,由条件反应箱1和线路控制箱组成。图2为该装置的条件反射箱结构示意图,其中所述的条件反射箱l包括以下部件电击设备2,由铜棒组成,其外配置长条形焊接线路板,将铜棒焊接于线路板上并固定在箱体底面上。在动物活动范围内,电压为交流电,有五级电压可以调整,分别为33v、36v、39v、42v、45v,有手动开关,需手动调节。操纵杆掩盖罩盒3,包括定位槽及位于罩合顶部的定位孔,其作用是将操纵杆完全掩盖起来。操纵杆4,使用大约为15g即可以压下,压下时断电,反之则铜棒加电。操纵杆还配置有指示灯,操纵杆压下时,指示灯亮,表示此时铜棒无电,未压下时指示灯不亮,此时铜棒加电。所述的指示灯安装在箱体左侧或右侧面,无光线,配合软件记录操纵杆压下次数等。摄像头,安装在可打开的箱体顶板上面。摄像头为单板黑白或彩色可感红外摄像机,可根据用户选择黑白或是彩色。在反射箱前后上侧面开孔5,镶透明有机玻璃,外置红外辅助灯,以帮助摄像头照明。此外,在条件反射箱的底部,配置有清洗排泄物用的抽屉盒6,其内置沙滩网,以防尿液产生的反光。条件反射箱的大小,优选以下尺寸箱体外壁长X宽X高=370mmX270mmX400mm箱体内壁长X宽X高=350mmX250mmX320mm(320mm指铜棒中心到顶板/摄像头的高度)所述的线路控制箱,除了指示灯外,还配置有变压器、电压表及其它控制线路,以方便看到电压是否正常。条件反射箱的摄像头所拍摄的动物活动画面,通过软件采集,分出动物的运动轨迹、路程、活动时间、按压操纵杆次数、按压时间等各项指标,指标可以导出到Excel文件,轨迹可导出为.bmp文件。由此可见,本发明属于检测识别技术方法领域,适用于神经科学、康复医学与理疗学、行为学、神经外科学、试验动物学等领域。通过对动物在安静、避光、外界干扰尽可能减少的环境下,利用各种剌激,如冷热温度剌激、电剌激等建立回避伤害性剌激的操作性条件反射,然后对动物的感觉通路进行破坏,其破坏可以为中枢性或外周性,再将动物重新放入这种环境中,通过对操作性条件反射的完成情况(即该反射是否仍然存在)筛查动物是否存在浅感觉障碍。1权利要求一种建立浅感觉障碍动物模型的方法,其包括以下步骤(a)使动物建立回避伤害性刺激的操作性条件反射;(b)对步骤(a)中已建立操作性条件反射的动物制备偏瘫模型;(c)仅暴露步骤(b)中所建立的偏瘫模型动物的患侧肢体,再对该动物进行伤害性刺激,筛选出未出现回避伤害性刺激的动物。2.根据权利要求l所述的方法,其特征在于,其中所述的步骤(a)中所述伤害性剌激以冷热温度剌激或电剌激的方式实现。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,其中所述的步骤(a)通过以下方法实现让动物熟悉环境后,电击该动物,在其踩踏断电设备后断电,由此反复训练和强化,从而建立该动物踩踏断电设备来回避电击的操作性条件反射。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,其中所述的建立回避电击的操作性条件反射,以动物踩踏断电设备的时间超过电击时间的90%作为判断标准。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,其中所述的步骤(b)通过以下方法实现采用改良的Longa线栓法,使动物左侧大脑中动脉缺血致肢体右侧偏瘫,并于24小时后进行运动功能评分。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,其中所述的动物,包括哺乳动物,优选小鼠、大鼠和豚鼠。7.—种用于权利要求1至6中任一项所述方法的装置,其包括箱体、线路控制设备、以及位于箱底的电击设备和断电设备。8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,其中所述的电击设备为铜棒,其外配置有长条形焊接线路板,铜棒焊接于线路板上并固定于箱体上。9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,其中所述的断电设备为操纵杆,该操纵杆配置有掩盖罩盒,进一步还配置有指示灯,以指示电击设备是否有电。10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置,其特征在于,其还包括设置在箱体顶部的摄像头,用于拍摄动物活动画面;配置在底部的清洗抽屉盘,其内置沙滩网,以防止尿液产生反光。全文摘要本发明提供一种建立浅感觉障碍动物模型的方法及其装置。所述的方法包括以下步骤(1)对动物建立回避伤害性刺激的操作性条件反射;(2)对已建立条件反射的动物制备偏瘫模型;(3)仅暴露偏瘫动物的患侧肢体,筛查其浅感觉障碍。所述的装置适用于对动物建立回避电击刺激的操作性条件反射的方法,其包括箱体、线路控制设备、以及位于箱底的电击设备和断电设备。使用本发明所提供的建立浅感觉障碍动物模型的方法,能够详细和准确地记录动物在实验过程中的表现,并方便数据的整理和统计,可建立动物脑卒中后患侧肢体的浅感觉障碍模型,操作简便、数据准确,具有动物训练容易、试验周期短等优点,其相应的装置结构简单、易操作。文档编号A61B5/00GK101766475SQ200910084240公开日2010年7月7日申请日期2009年5月15日优先权日2009年5月15日发明者公维军,张通,杨宇琦申请人:中国康复研究中心;首都医科大学康复医学院
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