行为学实验案例丨支气管哮喘伴抑郁模型

生物科研实验室

大鼠准备与适应性饲养

选择3周龄的大鼠。

对大鼠进行为期4天的适应性饲养，使其适应实验环境。

实验分组与注射

将大鼠分为四组：群养对照组、孤养对照组、群养哮喘组和孤养哮喘组。

在实验开始后第1、7、14天：

-对群养对照组和孤养对照组的大鼠，每只腹腔内注射1mL的1×PBS缓冲液。

-对群养哮喘组和孤养哮喘组的大鼠，每只腹腔内注射1mL的OVA致敏液（每1mL溶液含OVA 0.1mg和氢氧化铝50mg）。

雾化熏蒸处理

在第15至21天：

-对群养对照组和孤养对照组的大鼠，每天使用80mL的0.9%氯化钠溶液进行雾化熏蒸30分钟。

-对群养哮喘组和孤养哮喘组的大鼠，每天使用80mL的OVA激发液（每1mL溶液内含1mg卵清蛋白）进行雾化熏蒸30分钟。

行为实验

-在实验的第22、23、24天进行末次的糖水偏好实验。

-在实验的第25、26天进行强迫游泳实验。

实验结束与安乐死

在实验的第27天早上8点：

对所有组的大鼠，首先使用80mL的0.9%氯化钠溶液进行雾化熏蒸30分钟。

然后使用80mL的OVA激发液进行雾化熏蒸30分钟。

随后对所有大鼠进行安乐死。

实验时间与鼠龄

整个实验过程共27天。

在实验结束时，所有大鼠的鼠龄均为55日龄。



糖水偏好实验

这个实验主要用于评估动物的奖赏反应或快感缺失情况，常常作为抑郁样行为的指标。实验过程如下：
适应性训练：

第1天，将每只大鼠单独饲养在一个笼子里，并在笼子里放置两瓶浓度为1%的蔗糖水溶液，让大鼠适应蔗糖水的味道和取水的环境。

糖水与纯水偏好测试：

第2天，首先将其中一瓶蔗糖水溶液替换为纯水，观察大鼠对两种液体的偏好。

12小时后，交换两瓶液体的位置，再次观察，以排除位置偏好对结果的影响。

禁食禁水与测试：

在适应性训练结束后，让大鼠禁食禁水24小时，以增强其对液体的渴望。

然后，同时给大鼠提供事先称量好的糖水及纯水，位置根据大鼠的编号决定（单号左侧糖水、右侧纯水；双号反之），以排除位置对选择的影响。

在测试过程中，大鼠全程禁食，以保证其对液体的需求。

数据记录与分析：

实验结束后，分别称量各瓶液体的重量，记录消耗的糖水和纯水的量。

计算糖水偏好指数（SPI），该指数越高，说明大鼠对糖水的偏好越强，反之则说明偏好较弱，可能暗示抑郁样行为。



强迫游泳实验

这个实验主要用于评估动物的绝望行为或应对压力的能力，也常作为抑郁样行为的指标。实验过程如下：
适应性训练：

将大鼠置于一个水深适中（20cm）、水温适宜（24±1℃）的透明塑料水桶中，让其游泳15分钟，以适应环境。

强迫游泳测试：

在适应性训练后的第2天，再次将大鼠放入同样的水桶中，强迫其游泳6分钟。

行为观察与记录：

观察并记录大鼠在后5分钟内出现“行为绝望”表现的时间，即大鼠停止挣扎、仅做必要的浮动以保持头部在水面上的时间。

这种行为绝望被认为是动物在无法逃脱的压力环境中表现出的无助和绝望。

数据分析：

通过比较各组大鼠的行为绝望时间，可以评估不同处理对大鼠行为的影响，从而了解其对压力或抑郁的敏感性。



实验结果

初次糖水偏好实验结果显示，各组大鼠之间的糖水偏好指数没有显著差异。这意味着在实验开始前，所有大鼠对糖水的喜好程度是相似的，没有受到实验处理的影响。

在末次糖水消耗实验中，孤养哮喘组的大鼠相比群养哮喘组以及两个对照组，其糖水偏好指数明显降低。这一结果表明，孤养和哮喘诱导的联合作用可能导至了大鼠对奖赏的敏感性降低，可能反映了抑郁样行为的出现。孤养可能增加了大鼠的压力和焦虑水平，而哮喘诱导可能进一步加剧了这种情绪状态。

此外，对比各组大鼠初末两次糖水消耗实验的糖水偏好指数，我们发现两个对照组和群养哮喘组的大鼠在末次实验中的糖水偏好指数均较初次实验明显提高。这可能是因为这些大鼠在实验过程中逐渐适应了环境，压力水平降低，从而增加了对奖赏的寻求行为。

然而，孤养哮喘组的大鼠在末次实验中的糖水偏好指数较初次实验降低。这一变化与其他组是相反的，进一步支持了孤养和哮喘诱导联合作用导至大鼠出现抑郁样行为的假设。
群养哮喘组的大鼠在6分钟的强迫游泳实验中，与两个对照组相比，静止不动的时间稍长，但这一差异在统计学上并不显著（P＞0.05）。这意味着群养哮喘组的大鼠虽然在一定程度上表现出更多的绝望行为，但这种行为的变化并不足以构成显著的差异。

孤养哮喘组的大鼠在相同实验中表现出了显著的差异。