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动物行为实验模型总结
一、简介
随着医学心理的研究的日趋深入和扩展,探索心理障碍的产生机制,寻求有效的药物治疗途径已经成为迫切需要解决的课题 然而,鉴于伦理和道德问题,不可能在人类身上进行过多的干预动物模型具有资源相对易获得 操作性强 涉及伦理道德问题相对较少等优点 而且,理想的动物模型能够很好的模拟人类心理行为问题,能够进行整体细胞 分子和基因各水平的干预 因此,动物模型已经成为心理精神和神经科学工作者科研中不可缺少的工具 本文拟对医学心理学研究中常用的实验动物模型作一简要概述。动物行为实验模型总结
二、焦虑动物模型
焦虑是由预先知道但又不可避免的即将发生的应激性事件引起的一种心理预期反应,以恐惧担心 紧张等精神症状为主要表现,多伴有心悸 多汗 手脚发冷等植物神经功能紊乱从进化的角度讲,动物所表现的防御反应是人类恐惧和焦虑反应的原始成分 因此,动物所表现的恐惧样反应与人类的焦虑反应具有同源性,可作为焦虑动物模型的行为学基础。
(一) 高架十字迷宫 模型
为非条件反射模型,根据 Montgomery 的思想设计,它利用动物对新异环境的探究特性和对高悬敞开臂的恐惧心理,形成动物的矛盾行为,以进入开臂的百分数 (O E) 和在开臂停留时间的百分数 (O T) 反映动物的焦虑状态,焦虑动物的 O E 和 O T 明显降低这种方法以自发行为为基础,动物不需特殊训练,实验方法快速简便,如图1.1。
图1.1
(二) Vogel'S 饮水冲突模型
为条件反射模型,该模型利用禁水动物烦渴心理和对饮水时受到的电刺激而产生的恐惧形成动物的矛盾冲突行为,以动物舔水次数(LN)和被电击次数 (SN) 作为评价焦虑指标,有焦虑情绪动物的 LN和SN明显减少。
(三) 氯苯哌嗪(mCPP)诱导焦虑的明显箱模型
1998年,BilkeiGorzo A 等在前人工作的基础上,建立了大鼠mCPP 诱导焦虑的明显箱模型,焦虑症状是通过对动物进入明箱的活动次数表现的,mCPP有明显的致焦虑作用,使动物进入明箱的次数明显减少。用 mCPP 诱导焦虑的大鼠,可造成动物脑内5一羟色胺递质系统发生变化,是第一个部分模拟临床病理性焦虑的模型。
(四) 群居接触焦虑模型
Guy等进行大鼠群居接触实验,制作群居模型敝箱,将大鼠先以每笼2只进行饲养,2 周后,每笼大鼠同时放入敝箱适应 8min,连续2天,第3天将大鼠按体重相近原则重新配对 (配对大鼠体重相关一般不超过 15g),每组6对。测试时将要新配对的相互不熟悉大鼠放入敝箱,以其彼此间嗅,爬上或下钻,理毛,性探究,跟随或围绕转等正常的群居接触行为减少作为评价焦虑指标。
三、抑郁动物模型
抑郁是一种以情绪低落,思维迟钝,行为迟缓为主要表现的心理障碍可伴有睡眠减少,体重降低等躯体症状。不可控制的应激是其产生的重要原因。因此,所有抑郁动物模型共同的特点就是:抑郁行为是由不可控制的负性事件所产生的。
(一)行为绝望模型
亦称 强迫性游泳实验 ,图1.2是将大鼠 (或小鼠) 置于盛水的环形玻璃缸内强迫游泳,动物最初在水中拼命游动,挣扎,试图逃脱,随之感到逃脱是不可能的,便不再挣扎的游动,仅将头部露出水面,肢体漂浮,维持一种不动状态,将此状态称为 行为绝望。
图1.2
(二) 获得性无助 动物模型
给予动物连续的非控制性的令其厌恶的刺激(电击),经多次处理后,即使将其放在可以逃避电击的环境中,如穿梭逃避或压杆逃避,也表现为完全不能或极缓慢的逃避行为或操作,处于无动或无助的状态获得性无助动物对电击引起的行为反应呈双相性,最初表现为躁动 挣扎嘶叫,但无逃脱的企图,随之出现淡漠 孤独,不能和新的环境发生联系 究其原因可能归于学习失败,这和内源性抑郁十分相似,可作为其代表性的动物模型。动物行为实验模型总结
(三) 慢性温和应激的抑郁动物模型
将动物长时间的暴露在多种不可预知的应激源下,应激源包括不定期的禁水,禁食,震动,电击,游泳等,由此引起动物对奖励刺激的缺乏(主要是对可口的甜味溶液的消耗量降低)作为抑郁的表现。慢性温和应激更真实的模拟了人们在现实生活中遭遇的 困难 ,动物对甜溶液的饮用量降低反映了抑郁的核心症状,即快感缺乏。该模型中,动物的糖精水溶液的摄入量明显降低,快波睡眠的时间增加,慢波睡眠时间缩短。
四、心理应激动物模型
应激是指机体在受到各种内外环境因素刺激时所出现的非特异性全身反应,可以由不同的生理心理及综合因素引起。有研究表明,适度的应激可以动员机体的非特异性适应系统,提高机体应对外界挑战的能力,对机体而言具有积极意义,而长期过度应激则易对机体造成伤害,甚至引起一系列疾病的发生。
(一) 情绪社会心理性应激模型
利用动物存在与人类相似的恐惧,绝望,愤怒等情绪反应,施加一些社会性心理应激因素。目前应用较为广泛的是愤怒心理应激模型Sgoifo等利用单独饲养的大鼠易出现攻击性,当放进入侵鼠时则出现攻击 愤怒的特点,将大鼠连续10天孤独饲养并施以昼夜颠倒环境,使之产生领地归属感,在第11天当独养大鼠处于夜间兴奋状态时,将1只陌生大鼠放入独养大鼠笼内,独养大鼠即会因入侵鼠的侵入产生强烈的愤怒感和激越心理,由此构建了独养大鼠的愤怒社会心理应激模型。
(二) 不可逃避性应激模型
这类模型主要模拟了人们生活中无法避免的拥挤,环境嘈杂,挫折等生活状态 。其共同点是将动物置于无法逃脱的应激环境中,给予一种或多种刺激诱发心理应激反应。 常用的刺激因素有电击、噪音、束缚等1999年,K eane 等将小鼠束缚在特制的圆柱筒12小时,观察到小鼠发生了明显的精神性变化,后经证明这种方法可以较好地模拟纯粹的心理挫折应激,目前已成为心理应激的经典模型。根据施加束缚因素的同时是否附加其他刺激,可分为单纯束缚应激和复合束缚应激两种模型。
(三)心理冲突性应激模型
此类造模方法利用动物前进后退的心理冲突,模拟人们在生活中面对重大抉择时的心理冲突情景,其经典模型为惩罚性饮水实验由电脑时控仪和饲养笼联结成电流环路,设定程序使电脑时控仪随机地决定电路的通与否。当电路接通时,若小鼠饮水,则会遭受电击;电路未接通时饮水则不会受到电击,由此造成小鼠饮水时的心理冲突,产生焦虑愤怒情绪。
(四) PTSD 动物模型
PTSD 即创伤后应激障碍是指在强烈的精神创伤后发生的一系列心理生理的应激反应所表现出的一系列临床综合征。
1. 惊厥阈下电刺激 PTSD 模型
通过边缘系电刺激的方法刺激大鼠海马建立模型 该模型用67周龄雄性Wistar大鼠,以海马C A I区为诱发部位,通过重复电刺激,诱发了实验动物明显的较长时程的活动习性改变,警觉水平过高,惊恐行为,环境适应能力下降,躲藏逃避反应等多种与 PTSD临床表现相似的精神行为障碍表现。
2. 点击加幽闭 P TS D 模型
该模型中将 Wistar大鼠置于密闭不透光小盒子中,盒子下部为可通过电流的不锈钢栅栏,大鼠处于无法逃避的足部受到持续电流刺激的状态,电流刺激的间隔随机 上下午各一次,间隔不少于4小时,连续刺激达三天。实验结束后数天用穿梭箱实验对大鼠的认知功能进行检测。
五、睡眠剥夺动物模型
睡眠剥夺是指由于某些原因导致的睡眠数量被迫减少,可以造成机体的疲劳,作业能力下降,免疫力下降,警觉水平降低等不良反应利用睡眠剥夺动物模型主要是研究睡眠剥夺对精神行为认知记忆和作业能力的影响。通常采用小平台水环境法建模,模型选用 Wistar雄性大鼠,将其置于4.5cm的小平台上,周围是水环境,自由取食和饮水,大鼠在站台上屈曲而立用此方法连续剥夺其R E M 睡眠,可观察其精神行为变化。
六、吗啡成瘾及戒断模型
吗啡类药物可以激活脑内奖赏系统,产生对药物的不断渴求 多次用药后导致脑内与强化反应有关的神经部位出现形态改变 吗啡类物质依赖表现为躯体依赖和精神依赖两方面。目前主要通过建立动物模型并引入分子生物学等研究手段对 心瘾 的生物学机制进行研究,探索吗啡依赖戒断后的焦虑情绪和渴求行为及其神经生物学改变规律,如图1.3。
图1.3动物行为实验模型总结