一种针对焦虑样行为测试的明暗穿梭箱

1.本实用新型属于动物行为检测技术领域，具体为一种针对焦虑样行为测试的明暗穿梭箱。


背景技术：

2.精神疾病影响25％的人群，是全球致残的主要原因。精神疾病包括自闭症、抑郁症、焦虑症、精神分裂症、双相情感障碍、神经性厌食症、注意缺陷/多动症、强迫症等。精神障碍已成为危害人类健康的第六类疾病，其中抑郁和焦虑症分别占据精神障碍的首位和次位，研究抑郁症、焦虑症背后的机制是目前神经科学领域的一个重点。行为学范式用于检测大鼠的焦虑抑郁样程度在精神障碍的研究、精神治疗作用的药效药理学研究中被广泛应用。
3.检测大小鼠焦虑水平的一种广泛使用的实验范式是黑白穿梭箱，黑白穿梭箱测试的基本原理是基于以下假设:啮齿类动物对于高度照明区域的一种避开行为，因为它们代表潜在危险区域，而喜欢待在黑暗区域，因为黑暗区域暗示一定程度的安全，但动物的探究习性促使其试图去探究明箱，与无焦虑抑郁特质的大鼠相比，焦虑样大鼠会迅速转移到更黑的一面，并且极少离开黑暗的一面。因此，通过检测大小鼠在暗箱中所呆的时间，可以评估大小鼠的应激、焦虑和抑郁水平。
4.市面上现在广泛使用的类似的行为学范式是穿梭箱，主要是针对大小鼠的记忆相关的行为，由穿梭箱体、刺激控制器和计算机组成，箱体分隔为左右两个同等大小的隔室，其中一隔室选择性用黑色布套包裹，为了给予大鼠刺激训练，隔室地板为不锈钢栅栏，暗箱一侧的栅栏地板与刺激器相联，并可给予电击。之后通过计算机记录大鼠的行动轨迹，以及分别待在明箱和暗箱的时间。
5.实验室常使用的黑白穿梭箱通常需要自己制作。有些箱体一体化设计，没有考虑到大鼠交叉污染做清洁的必要性，无法有效清洁黑箱的内部，实验效果不准；有些箱体是采用亚克力板材制作，隔音效果不好，外界声音如秒表计时声会严重影响大鼠的行为，实验结果误差大；且亚克力板材强度一般，容易碎裂，重量不如pc板材轻便，不利于远距离运输；透光效果好，但是也会增加暗箱的透光率，对实验结果造成影响。而市售的适用于大鼠的穿梭箱，实验设备齐全但是价格昂贵且箱体很笨重，运输不方便，而且主要是针对恐惧记忆再现的穿梭箱，部分细节的地方不太符合适用于焦虑样行为的黑白穿梭箱的设计，包括去除电击刺激器、箱体的透明度要求。测试焦虑样行为的黑白穿梭箱不需要电击以刺激大小鼠形成恐惧记忆，黑白穿梭箱设计的目的在于：检测大小鼠抑郁焦虑模型建立是否成功，模型建立包括但不限于以下的压力刺激，例如慢性束缚应激压力、慢性不可预测轻度压力、慢性社会失败压力等；监测抗焦虑药物治疗效果；其他需要检测大小鼠焦虑程度的研究。


技术实现要素：

6.鉴于现有装置存在的缺陷，本实用新型公开提供了一种针对焦虑样行为的黑白穿
梭箱，减去繁琐的设计，消除实验可能形成的误差因素，以及减少繁琐的计算过程，使得装置的成本降低，可使用范围更广，实验结果更加可靠。实验可拆卸的暗箱挡板和明箱挡板，便于暗箱和明箱内部清洁，在实验的过程中可以直接获取实验数据，高效便捷。
7.为了实现上述的目的，本实用新型提供了一种针对焦虑样行为的黑白穿梭箱，包括暗箱、明箱、明箱挡板和暗箱挡板，所述暗箱形成供大鼠活动的无光的黑暗环境，明箱提供给大鼠活动的一个明亮透光环境，且所述暗箱和所述明箱之间通过连通而形成供大鼠穿过的门洞；所述暗箱挡板盖合设置在所述暗箱顶部，用于选择性地遮挡所述暗箱。所述明箱挡板盖合设置所述明箱顶部，用于选择性地遮挡所述明箱。明箱挡板遮盖明箱的时间与暗箱挡板遮盖暗箱的时间同步，在检测焦虑样行为时挡板盖设于箱体之上，形成封闭隔音效果的明室和暗室，并在检测下一只大鼠焦虑样行为前取下，用70％乙醇擦拭明箱、暗箱内部以及明箱挡板和暗箱挡板。
8.作为其中一种实施方式，所述暗箱挡板的材质是不透光的黑色pc板材，所述暗箱的材质是黑色的pc板材或黑色的亚克力板材。进一步优选地，采用黑色的pc板材。所述暗箱挡板盖设于所述暗箱而围成不透光不透声的暗室。
9.作为其中一种实施方式，所述明箱挡板的材质是透光的白色pc板材，所述明箱的材质是白色透光的pc板材或白色透光的亚克力板材，进一步优选地，采用白色透光的pc板材。所述明箱呈透光的透明白色箱体，所述明箱挡板盖设于所述明箱，围成透光不透声的明室，光线可自所述明室的顶部和侧边射入。
10.作为其中一种实施方式，所述暗箱和所述明箱一体化设置。
11.作为其中一种实施方式，所述暗箱和所述明箱之间由不透光的分隔板隔开，所述门洞开设在不透光的分隔板上。
12.作为其中一种实施方式，所述暗箱和所述暗箱挡板是非一体设置，所述暗箱挡板遮盖第一箱体可以隔绝声音，且在测试下一只大鼠焦虑样行为前可取下，方便70％乙醇擦拭所述暗箱内壁。
13.作为其中一种实施方式，暗箱挡板和上设置有第一凸轨，所述暗箱位于暗箱开口的暗箱壁上开设有与第一凸轨配合的第一凹槽。将第一凸轨卡设进第一凹槽中，即可实现将暗箱挡板盖设在暗箱上。
14.作为其中一种实施方式，暗箱挡板与所述暗箱铰接。通过将暗箱挡板绕铰接轴旋转，即可实现暗箱挡板的开合，从而可以方便地将盖合或打开暗箱挡板。
15.作为其中一种实施方式，所述明箱和所述明箱挡板是非一体设置，所述明箱挡板遮盖第二箱体可以隔绝声音，且在测试下一只大鼠焦虑样行为前可取下，方便70％乙醇擦拭所述明箱内壁。
16.作为其中一种实施方式，所述明箱挡板和上设置有第二凸轨，所述明箱位于明箱开口的明箱壁上开设有与第二凸轨配合的第二凹槽。将第二凸轨卡设进第二凹槽中，即可实现将明箱挡板盖设在明箱上。
17.作为其中一种实施方式，明箱挡板与所述明箱铰接。通过将明箱挡板绕铰接轴旋转，即可实现明箱挡板的开合，从而可以方便地将盖合或打开明箱挡板。
18.作为其中一种实施方式，所述黑白穿梭箱的尺寸为50cm
×
30cm
×
35cm，箱体以及挡板都选用pc板材，具有比亚克力板材更好的强度、耐脏性能和隔声性能，带有门洞的分隔
板将黑白箱平均划分为两个空间。
19.采用前述明暗穿梭箱进行焦虑行为的检测时，将大鼠放于门洞处，其中大鼠的头置于暗箱内；大鼠自由活动两分钟适应环境；所述记录模块为：两分钟适应期结束后，在四分钟内，记录大鼠经过所述门洞待在暗箱中的时间的过程。所述记录模块记录的大鼠经过所述门洞待在暗箱中的时间的步骤包括：在四分钟内记录大鼠经过所述门洞进入暗箱和离开暗箱之间的时间差，并将所有的时间差叠加作为大鼠进入暗箱的总时间，其中，两个训练有素且不了解大鼠基本信息的实验员记录的数据取平均值。
20.与现有技术相比，本实用新型能够实现的有益效果至少如下：
21.1、本实用新型通过设置的黑白穿梭箱，可以在黑白穿梭箱中加入可拆卸的挡板，在测试期间可以隔绝外界声音，消除声音对大鼠行为的干扰因素。在连续测试的间隔中取下挡板，可以快速擦拭暗箱和明箱内壁。在实验的过程中也可以直接获取实验数据，判断大鼠焦虑样程度，高效便捷。且与市面上的穿梭箱相比，直接针对焦虑样行为设计，省去了不必要的模块，装置可以做得轻便，成本也更低。
22.2、本实用新型的明暗穿梭箱的材质优先采用pc板材，所采用的材质强度大，不易碎，便于远距离运输。
23.3、本实用新型制作简单，与市面上的穿梭箱相比，省去了不必要的模块，仅仅针对焦虑样行为测试，成本也更低。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例的一种针对焦虑样行为测试的明暗穿梭箱的结构示意图。
25.图2为本实用新型实施例的黑白穿梭箱的俯视图。
26.图3为本实用新型实施例的检测方法示意图。
27.图中：
28.1-明箱；2-暗箱；3-暗箱挡板；4-门洞；5-明箱挡板。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型进一步详细说明。应当明确，此处所描述的使用方法限用于解释本实用新型。
30.参阅图1，图2和图3，本实用新型提供的一种针对焦虑样行为的黑白穿梭箱，包括明箱1、暗箱2、暗箱挡板3和明箱挡板5，所述暗箱2用于形成供大鼠活动的无光的暗室环境，所述明箱1用于形成供大鼠活动的明亮的明室环境，且暗箱2和明箱1之间通过供大鼠穿过的门洞4连通。
31.在本实用新型其中一些实施例中，所述暗箱2顶部开口，定义为暗箱开口，所述暗箱挡板3用于盖合设置在所述暗箱开口处以封闭所述暗箱2，所述明箱1顶部开口，定义为明箱开口，所述明箱挡板5用于盖合设置在所述明箱开口处以封闭所述明箱1。
32.在本实用新型其中一些实施例中，暗箱挡板3是一个不透光的黑色pc板材，长度和宽度均与暗箱2的长、宽一致，明暗穿梭实验前暗箱挡板3是独立出来的，跟暗箱2不连接，在其他实施例中，也可以将暗箱挡板3铰接在暗箱2上。实验时酒精擦拭清洁完暗箱2的内壁
后，将暗箱挡板3盖设于暗箱2的暗箱开口处，用于选择性地遮挡暗箱2，从而可以围成不透光且隔声效果好的暗室。
33.在本实用新型其中一些实施例中，明箱挡板5是一个透光的白色pc板材，长度和宽度均与明箱1的长、宽一致，明暗穿梭实验前挡板5是独立出来的，跟明箱1不连接，在其他实施例中，也可以将明箱挡板5铰接在暗箱2上。实验时酒精擦拭清洁完明箱1的内壁后，将明箱挡板5盖设于明箱1的明箱开口处，用于选择性地封闭明箱1，从而可以围成隔声效果好的明室。
34.开展大鼠焦虑样行为测试，即在一段时间的适应期(如两分钟)后开始记录预设时间(如五分钟)内大鼠从明箱1通过门洞4待在暗箱2的时间，接着取下或转动打开暗箱挡板3和明箱挡板5，方便从无遮盖的暗箱2和明箱1顶部伸手擦拭清洁暗箱2和明箱1的内部，以及擦拭不透光的暗箱挡板3和透光的明箱挡板5，消除上一只实验大鼠的气味、粪便、尿液等。然后继续将暗箱挡板3盖设于暗箱2的暗箱开口处以围成不透光且隔声效果好的暗室，将明箱挡板5盖设于明箱1的明箱开口处以围成透光且隔声效果好的明室，并在适应期(如两分钟)后开始记录预设时间(如五分钟)内下一只大鼠通过门洞4待在暗箱2的时间。
35.在本实用新型其中一些实施例中，暗箱2和明箱1一体化设置，门洞4形成于暗箱2和明箱1之间的不透光的分隔板上。黑白穿梭箱的尺寸为50cm
×
30cm
×
35cm，带有门洞的隔板将明暗箱平均划分为两个空间。
36.在本实用新型其中一些实施例中，暗箱2为不透光的黑色箱体，而明箱1呈透光的透明箱体，由于明箱挡板5和明箱1采用的均是透光性好的材质，光线可自明箱1的顶部和侧边射入。
37.在本实用新型其中一些实施例中，明箱挡板5为透光的透明盖板，其与明箱2组合围成明室，同时隔绝外界声音，光线可从顶部和四周射入明室内部。取下或打开明箱挡板5，使明箱1顶部无盖板，实验人员可用70％乙醇擦拭明箱2的内壁和明箱挡板5，防止前一只大鼠余留的信息(如大小便、气味等)影响下一只大鼠的测试结果。
38.黑白穿梭箱的材料可以选用pc板材或亚克力板材，暗箱2的材质选用黑色的pc板材或黑色的亚克力板材，明箱1的材质选用白色透光的pc板材或白色透光的亚克力板材。亚克力板材具有一定的强度和耐脏性能，白色亚克力板材透明度高，透光性能好，透光率能达到92％；黑色亚克力板材不透光。但是亚克力板材也有明显的缺点：包括硬度低、耐热性差、延伸性较低，因此易裂、易碎、易变形，不利于远距离输送。而白色的pc板材具有良好的透光性，透光率可达89％，可与玻璃相妣美，黑色的pc板材不透光。pc板材强度高，强度是同等厚度亚克力板材的30倍，所以不易碎裂；pc板材重量轻，利于运输、搬卸、安装等；pc板材隔音效果明显，比同等厚度的亚加力板有更佳的音响绝缘性。但pc板材除了比较害怕酸碱的腐蚀，成本会比亚克力板材更高。本实用新型实施例优先选用pc板材，选用的理由如下：1、所有大鼠的焦虑样行为测试只需要一个黑白穿梭箱，不需要批量生产黑白穿梭箱，所以制作pc板材的穿梭箱成本不会比亚克力板材的穿梭箱成本高很多。2、pc板材的穿梭箱可以远距离运输，强度大、不易碎裂，使用范围更广，而亚克力板材的穿梭箱只能在一定范围内使用。3、pc板材的穿梭箱具有绝佳的隔音效果，焦虑样行为实验时需要尽量避免计时秒表或者外界声音对大鼠行动的干扰，而封闭的绝音效果更好的pc板材穿梭箱可以消除这个干扰，使实验结果更加准确反映大鼠的焦虑程度。
39.在本实用新型其中一些实施例中，暗箱挡板3为不透光的黑色盖板，其与暗箱2组合围成不透光的暗室，隔绝外界声音。或者取下或打开，使暗箱2顶部无盖板，实验人员可用70％乙醇擦拭暗箱2内壁和暗箱挡板3，防止前一只大鼠余留的信息(如大小便、气味等)影响下一只大鼠的测试结果。
40.采用前述实施例提供的黑白穿梭箱对大鼠焦虑样行为进行检测的工作过程包括：将大鼠放于门洞4处，其中大鼠的头置于暗箱2内；大鼠自由活动预设的适应期时间(如两分钟)以适应环境；接着在适应期结束后开始用秒表记录大鼠经过所述门洞4待在暗箱2中的时间，此过程描述为记录模块(适应期开始时将大鼠头置于暗箱2，如果适应期后大鼠仍在暗箱2，那就记录离开暗箱2的时间；如果已经在明箱1，那就从大鼠进入暗箱2时开始记录时间)。
41.其中，请参阅图2，所述记录模块记录的大鼠经过所述门洞4待在暗箱2中的时间的步骤包括：在预设时间(如四分钟)内记录大鼠开始待在暗箱2(或者经过所述门洞4进入暗箱2)和离开暗箱2之间的时间差，并将所有的时间差叠加作为大鼠待在暗箱2中的时间，其中，两个训练良好且不了解大鼠基本信息的实验员记录数据，数据取平均值。
42.记录并处理得到的时间差数据可以用于后续进行差异分析，经过建立焦虑样抑郁模型后的大鼠待在暗箱2的时间越长，且与正常大鼠的时间差数据具有显著性，则判断模型大鼠具有明显的焦虑样行为，模型建立成功。否则，需要延长模型建立时间，再经过明暗穿梭实验检验模型建立是否成功。
43.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使用的明确规格的黑白穿梭箱均可以根据说明书和附图的记载进行专门订制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对其做出若干改进，这些改进也应视为本技术的保护范围。