本发明属于焦虑动物模型领域,具体是一种基于太赫兹波构建焦虑小鼠模型的方法。
背景技术:
1、焦虑症是一种常见的心理障碍,其发病机制复杂,涉及神经递质、神经内分泌及神经免疫等多个系统的相互作用。为了更好地理解焦虑症的病理生理机制并开发有效的治疗方法,构建可靠且具有良好重复性的焦虑动物模型至关重要。目前,常用的焦虑动物模型包括高架十字迷宫、开放性场箱和社交回避等,这些模型依赖于行为学测试,虽然能够在一定程度上模拟人类的焦虑症状,但在精确评估神经生物学机制方面存在局限性。
2、近年来,太赫兹波技术因其独特的生物效应和安全性逐渐成为生物医学研究的热点。太赫兹波频段介于微波和红外之间,能够穿透生物组织并影响细胞和分子的结构和功能。研究发现,太赫兹波可以通过调节神经元活动、影响神经递质释放以及改变脑组织中的代谢状态,从而在特定条件下诱发类似于焦虑的行为和生理反应。利用太赫兹波构建焦虑动物模型,不仅可以提高模型的精确性和可控性,还能为研究焦虑症的神经机制提供新的工具和方法。
3、然而,目前尚未有系统研究基于太赫兹波构建焦虑小鼠模型的方法。现有的相关研究多集中于太赫兹波对细胞或组织的局部效应,缺乏对整体行为学和神经生物学影响的系统评估。因此,本发明提出一种基于太赫兹波构建焦虑小鼠模型的方法以解决现有技术中常用的焦虑动物模型依赖于行为学测试,在精确评估神经生物学机制方面存在局限性,且相关研究多集中于太赫兹波对细胞或组织的局部效应,缺乏对整体行为学和神经生物学影响的系统评估的技术问题。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一;为此,本发明提出了一种基于太赫兹波构建焦虑小鼠模型的方法,用于解决现有技术中常用的焦虑动物模型依赖于行为学测试,在精确评估神经生物学机制方面存在局限性,且相关研究多集中于太赫兹波对细胞或组织的局部效应,缺乏对整体行为学和神经生物学影响的系统评估的技术问题。
2、为实现上述目的,本发明的第一方面提供了一种基于太赫兹波构建焦虑小鼠模型的方法,包括:
3、将若干小鼠随机分配为两组;
4、对两组小鼠进行适应性饲养和倒置光周期饲养;
5、将饲养后的两组小鼠中的一组作为实验组,另一组作为对照组;
6、构建太赫兹波对小鼠的照射平台对实验组和对照组的小鼠进行照射处理;
7、将照射处理后的对照组和实验组小鼠分别进行旷场实验、高架十字迷宫实验、三室社交实验和黑白箱实验的行为学检测。
8、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述适应性饲养,包括:
9、将两组小鼠均置于spf级实验动物房中;
10、按照预设环境条件饲养若干时间;其中,预设环境条件包括:小鼠的最适生存温度和最适生存湿度。
11、需要说明的是,所述两组小鼠均为6-8周的处于青春期的小鼠;
12、spf级实验动物,即无特定病原体动物,不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原的实验动物;spf级实验动物房,即是能提供能够满足该级别的实验动物在屏障系统或者隔离系统中的场所;spf级实验动物房实行严格的微生物控制,并且实验环境严格控制人员、物品和空气的进出;
13、适应性饲养的稳定的初始环境可降低小鼠因环境变化产生的非特异性焦虑,确保后续实验结果由太赫兹照射引起。
14、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述倒置光周期饲养,包括:
15、保持两组小鼠的预设环境条件不变,对适应性饲养后的两组小鼠采用12小时倒置光周期饲养若干时间。
16、需要说明的是,所述12小时倒置光周期是指将自然昼夜节律颠倒的光照设置方式,例如,光照期:09:00-21:00(共12小时光照);黑暗期:21:00-09:00(共12小时黑暗);
17、倒置光周期可人为造成小鼠的“生物钟失调”,类似人类的倒班工作、失眠等状态,而昼夜节律紊乱与焦虑症的发生具有相关性,可作为太赫兹照射的辅助应激因素,增强焦虑诱导效果;使对照组和实验组在相同的异常光周期下饲养,排除自然昼夜节律对实验结果的干扰,确保太赫兹照射为核心变量。
18、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述构建太赫兹波对小鼠的照射平台对实验组和对照组的小鼠进行照射处理,包括:
19、a1:通过太赫兹波对小鼠的照射平台对实验组小鼠按照预设照射时间进行定点头部太赫兹照射;
20、a2:将太赫兹源停止运行,并将对照组小鼠进行步骤a1的相同操作。
21、需要说明的是,进行定点头部太赫兹照射时,将小鼠固定在固定器中,使太赫兹波聚焦于头部;
22、预设照射时间是本领域技术人员根据实际经验设定的照射时长以及持续时间,如连续5天、每天15分钟的定点头部太赫兹照射。
23、通过太赫兹波刺激小鼠头部,诱发神经生理变化,产生焦虑样行为,太赫兹波可穿透脑组织,调节神经元电活动、神经递质(如5-羟色胺、多巴胺)释放及脑代谢状态,从而诱导焦虑相关行为。
24、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述构建太赫兹波对小鼠的照射平台,包括:
25、所述太赫兹波对小鼠的照射平台由太赫兹源、平面镜、聚乙烯透镜、小鼠固定器、支架和升降台构成,具体为:
26、将太赫兹发射源放置在升降台上;
27、平面镜倾斜45°固定在支架上,镜面向下;
28、聚乙烯透镜固定在支架的平面镜下方,水平放置,使透镜中心与平面镜中心在同一垂直线上;
29、调节升降台高度,使太赫兹发射源的波导口对准平面镜中心;
30、将小鼠固定器放在透镜中心下方。
31、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述将照射处理后的对照组和实验组小鼠分别进行旷场实验、高架十字迷宫实验、三室社交实验和黑白箱实验的行为学检测,包括:
32、将对照组和实验组小鼠分别进行旷场实验、高架十字迷宫实验、三室社交实验和黑白箱实验,并记录每项实验对应的指标数据;其中,指标数据包括:旷场实验指标、高架十字迷宫实验指标、三室社交实验指标和黑白箱实验指标;旷场实验指标包括:小鼠在旷场中心的时间及在旷场中心的运动距离;高架十字迷宫实验指标包括:小鼠进入开臂的次数和时间;三室社交实验指标包括:小鼠在左笼的嗅探次数和时间;黑白箱实验指标包括:小鼠进入白箱的运动距离和时间;
33、计算每项实验中实验组与对照组对应的指标数据的均值和标准差,并采用独立样本t检验计算得到实验组与对照组对应指标的p值;
34、若p值小于等于预设阈值,则说明实验组与对照组的指标数据的差异具有统计学显著性,即太赫兹照射成功诱导小鼠出现焦虑样行为,焦虑小鼠模型建立成功。
35、需要说明的是,p值(probability value)是假设检验中的关键统计量,用于衡量“实验组与对照组的差异由随机误差引起”的概率;若p值小于等于预设阈值,表明差异由随机误差导致的概率极其小,可认为差异具有统计学显著性(即太赫兹照射很可能确实诱导了焦虑行为);同时p值为模型有效性提供了量化的统计学证据,避免了主观判断。
36、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述旷场实验指标的获取方法,包括:
37、将小鼠放置于旷场正中心,从小鼠进入旷场后开始计时;
38、记录设定时间内小鼠在旷场中心的时间及在旷场中心的运动距离。
39、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述高架十字迷宫实验指标的获取方法,包括:
40、设定小鼠后腿进入开臂5cm表示进入开臂一次;
41、将小鼠头朝开臂放置于十字迷宫正中心,从小鼠进入十字迷宫后开始计时;
42、记录设定时间内小鼠进入开臂的次数和时间。
43、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述三室社交实验指标的获取方法,包括:
44、设定小鼠头部距离左笼3cm内且停留至少1s计为一次嗅探;
45、将陌生小鼠放置在左箱的笼子中,把小鼠放置在中间箱,打开左右两箱的滑动门,从小鼠进入中间箱后开始计时;
46、记录设定时间内小鼠在左笼的嗅探次数和时间。
47、需要说明的是,所述陌生小鼠是指与实验组和对照组小鼠无社交接触史的同品系、同性别的健康小鼠,用于激发实验鼠的社交行为。
48、结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,所述黑白箱实验指标的获取方法,包括:
49、将小鼠放置在明暗箱中间的小门内,从小鼠进入黑白箱后计时;
50、记录设定时间内小鼠进入白箱的运动距离和时间。
51、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
52、现有技术中,常用的焦虑动物模型依赖于行为学测试,在精确评估神经生物学机制方面存在局限性,且相关研究多集中于太赫兹波对细胞或组织的局部效应,缺乏对整体行为学和神经生物学影响的系统评估,同时传统模型可能涉及药物注射或外来打击,存在对实验动物造成伤害的问题;本发明通过采用太赫兹波对小鼠进行外在环境刺激,避免了药物影响,对小鼠不造成伤害,更加人性化;通过对小鼠进行适应性饲养、分组饲养与光周期倒置、太赫兹定点照射,并结合旷场实验、高架十字迷宫实验、三室社交实验和黑白箱实验等行为学检测,系统评估了太赫兹波对小鼠整体行为学和神经生物学的影响,成功构建了焦虑小鼠模型,为焦虑症等神经精神疾病的研究提供了更有效的手段和技术支持,同时该模型具有良好的可靠性和可重复性,为后期推动太赫兹神经调控技术的临床应用,为神经退行性疾病治疗提供了解决方案和实验基础。