左右利手（爪）小鼠模型抑郁和焦慮樣行為研究☆

利手是指人在日常生活中固定使用一側手的一種偏好，偏好左手稱之為左利手，反之稱為右利手［1］。研究表明在一些精神類疾病患者中非右利手所占的比例高于正常人群［2－3］。例如，有研究曾通過調查發現，右利手人的焦慮程度要明顯低于左利手和混合利手的人［4］，但是也有研究顯示左右利手人群在焦慮程度上并沒有顯著差異，只是發現利手偏好的強度和焦慮程度有關［5］。還有研究發現，在抑郁情緒發生時，右腦相較于左腦更加活躍［6］。但是這些研究因采用的研究對象、方法、環境等多有不同，并且多以人作為研究對象，使在研究利手行為時由于地理，文化等因素的干擾，使研究更為復雜，導致各實驗結果不盡相同，甚至有所矛盾，同時也不能很好的闡述利手與抑郁和焦慮的具體關系，因此通過一個穩定的動物模型模擬左右利手來進行研究是十分必要的，但有關的動物研究仍然十分稀少。本研究以野生型C57BL／6J小鼠為研究對象，先篩選具有典型左右利爪行為的小鼠，然后測試其在自然狀態下的自發活動狀況，以及焦慮和抑郁樣行為，檢驗了利爪與抑郁和焦慮樣行為之間的關聯，以便為更進一步的生理或分子機理研究提供基礎。

1 材料和方法

1.1 實驗動物 本實驗所采用動物均為野生型近交系雄性C57BL／6J小鼠，購自中國人民解放軍軍事醫學科學院實驗動物中心，生產許可證號SCXK-（軍）2007-004。小鼠按照標準實驗動物飼養條件飼養，環境溫度22±2℃，相對濕度40％～60％，12 h 光照周期（07：00－19：00），自由取食和飲水。行為測試前一周，所有小鼠均單籠飼養。在除左右利爪小鼠測試的動物行為試驗中，實驗開始前動物均先放入測試間適應1 h。

1.2 方法

1.2.1 左右利爪小鼠的測定 本測試目的用于篩選出典型的左右利爪小鼠，方法主要參考Vancassel的小鼠左右利爪篩選方法［7］。行為測試之前，對小鼠禁食24 h。實驗開始時，小鼠被放入透明有機塑料制成的測試盒中，麥片顆粒放入測試盒前面的小圓管內，圓管距離測試兩側側壁距離相等，以保證小鼠左右手接觸圓管的機會相等（裝置如圖1）。用攝像頭錄制小鼠取食行為1 h，所有小鼠每周測試一次，持續3周。根據采集到的視頻，記錄開始的50次取食動作中不同前爪的使用次數。固定的使用右爪或者左爪超過40次的小鼠被定義為典型的右利爪或左利爪。通過利爪篩查了20只小鼠，共得到典型的左利爪6只，右利爪6只。左右利爪小鼠分布狀況與前人所得結果一致。

1.2.2 自發活動行為測試 本測試是檢測小鼠在自然狀態下的活動能力，本實驗中采用Anilab公司的實驗動物行為分析系統及其配套軟件檢測小鼠的自發活動。測試時，小鼠每次從同一位置被放入測試箱內由系統自動記錄小鼠的活動情況，測試時間為60 min，測試完畢后清潔測試箱內壁及底部。小鼠運動的總距離和總的運動時間作為主要指標，前者指小鼠運動的總體距離，速度小于2cm／s的運動被定義為靜止，所產生的距離不計入統計，也不計入小鼠總的運動時間。

1.2.3 強迫游泳測試 本測試用于測量小鼠行為絕望類的抑郁樣行為，以在強迫游泳中6 min內的不動時間作為主要指標。實驗根據Strekalova的方法［8］進行。測試時，小鼠被放入盛有 30℃、25 cm 深清水的透明圓柱形筒內（直徑：15 cm），系統自動錄制小鼠入水后的運動情況，然后統計小鼠在水中的“不動”時間。該實驗中的“不動”是指小鼠停止掙扎在水面上漂浮不動，或者為保持頭部在水面以上四肢偶爾劃動外基本不動的狀態［9］。每兩次測試間更換筒內清水。

圖1 小鼠利爪測量裝置

1.2.4 高架十字迷宮測試 本測試主要測量小鼠的焦慮樣行為，以小鼠5 min內在迷宮開放臂里面的時間作為主要指標。高架十字迷宮由兩個相對的開放臂（長×寬：35 cm×6 cm）和兩個相對的閉合臂（長 ×寬 ×高：35 cm×6 cm×23 cm）及一個連接4只臂的中心區域（6 cm×6 cm）組成，迷宮底板距離地面70 cm。測試參考Walf［10］的步驟進行。測試時，小鼠均從中央區域頭朝向開放臂放入，通過攝像頭錄制小鼠在裝置內的活動情況，每次結束后對迷宮進行清潔。小鼠后肢離開中心區域進入開放臂內開始計時。

1.3 統計方法 采用GraphPad Prism統計軟件進行統計學分析。兩組間行為學數據用t檢驗判斷其統計學意義，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 自發活動行為測試結果 結果顯示左右利爪兩組小鼠在測試時間內的移動距離（t＝1.07，P＞0.05）和移動時間（t＝1.30，P＞0.05）差異均無統計學意義。見表1。

2.2 強迫游泳測試結果 左利爪和右利爪小鼠相比，其在水中的不動時間的差異無統計學意義（t＝0.84，P＞0.05）。見表 1。

2.3 高架十字迷宮測試結果 與右利爪小鼠相比，左利爪小鼠進入開放臂的時間明顯增長（P＝2.65，P＜0.05），差異具有統計學意義。見表 1。

表1 左右利爪小鼠在自發活動、強迫游泳和高架十字迷宮行為測試中的結果 x±s

3 討論

本研究首先比較了左右利爪小鼠的自發活動情況，發現在自發活動測試中左右利爪小鼠沒有明顯差異，提示左右利爪小鼠的自發活動能力相近，利爪和活動能力之間并不存在明顯關聯，同時也證明小鼠在高架十字迷宮中表現出的行為差異與活動能力無關。

本研究之后比較了左右利爪小鼠在強迫游泳測試中的表現，沒有發現明顯差異。這與一些以往的人類臨床研究結果［2，11］有所差別，原因可能如下：第一，小鼠實驗是單一的行為測試，而人的臨床數據大部分是來自量表，是多重行為的權重綜合，同時小鼠的利爪行為雖然能夠反映人類的利手行為，但其從機制上講必然同人類還是有所差別的；第二，這些臨床研究得出的相關系數往往較低，以本實驗的樣本量可能難以重復。

最后，在反映焦慮樣行為的高架十字迷宮測試中，左利爪小鼠在開放臂中的停留時間顯著高于右利爪小鼠。結果說明，面對矛盾環境時，右利爪小鼠更容易產生焦慮情緒。這一結果的較為合理解釋是，由于遺傳或者生理上的差異，導致了左右利爪小鼠其腦部不對稱性上存在差異，這些不對稱性上的差異又同時對焦慮樣行為產生了影響。

這一發現為繼續研究利爪的發生機制以及腦不對稱對于焦慮情緒的影響提供了線索。如在以往有研究發現大腦左右兩側神經遞質的分布不對稱與焦慮樣行為有關：有研究發現在大鼠中，相對于左側，右側杏仁核血清素的含量與其在開放臂中的時間長短呈負相關［12］，右側前額葉皮質多巴胺含量與焦慮程度具有相關性［13］；由于焦慮行為同利爪存在聯系，這些與焦慮相關的腦部不對稱現象很可能就同利爪行為有關。又如，Budilin SY等人研究發現左利爪大鼠伏隔核中多巴胺的濃度高于右利爪大鼠［14］，因此伏隔核中多巴胺的不對稱性也有一定可能會影響焦慮水平。因此，本研究的發現為腦不對稱性與利手以及焦慮行為間的關系提供了新的研究方向，具有一定得參考價值。

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