引言

高架十字迷宮(the elevated plus maze,EPM)是評價嚙齒類動物焦慮反應的實驗方法，相較傷害性刺激所致小鼠焦慮行為檢測(如電刺激、噪聲刺激、飲食剝奪和暴露在捕食者氣味等),該實驗具有操作簡單的優點，能直觀反映小鼠的條件反應。EPM實驗是由Handley和Mithani在高架Y型迷宮的基礎上發展而來的。EPM由開臂(open arms)和閉臂(closed arms)各兩條組成，呈十字形交叉，交叉部分為中央區，距地面有一定高度。其原理是：由于面對新事物(開臂)小鼠會產生好奇心去探究，而它們有嗜暗的天性(閉臂),兩者之間發生探究與回避的沖突行為，產生焦慮心理。整個迷宮距離地面的高度相當于人類站在懸崖邊，易導致動物產生恐懼不安的心理�？梢酝ㄟ^比較小鼠在開臂和閉臂內的滯留時間和路程來評價小鼠的焦慮行為。

焦慮癥是嚴重影響人類健康的疾病。有文獻報道,根據美國精神疾病診斷和統計手冊第四版(DSM-IV)的診斷標準，焦慮癥的終身患病率達28.8%,焦慮癥的發病年齡中值為11歲。而焦慮癥治療藥物的研究與開發中都需要EPM評價小鼠的焦慮狀態。EPM實驗檢測的是小鼠對于沖突產生的條件應答性的焦慮行為。而焦慮行為與小鼠大腦邊緣區、海馬、杏仁核、中縫背核等腦區密切相關。這些腦區在焦慮癥的發病中有著重要的作用。單胺類神經遞質，包括腎上腺素、去甲腎上腺素、多巴胺、5-羥色胺，在哺乳動物中樞神經系統中起到情緒調節的作用,單胺類神經遞質平衡紊亂是焦慮癥發病原因之一。

EPM實驗在藥物開發和研究中得到廣泛的應用：主要用于苯二氮卓類藥物(benzodiazepine-relatedcompounds)的抗焦慮作用研究及篩選具有抗焦慮作用的新藥，也被用于研究(精神性)藥物濫用的影響及激素的功能;應激對生殖、衰老、妊娠的影響等。抗焦慮藥主要選擇性地抑制邊緣系統的海馬、杏仁核,產生抗焦慮作用。

1材料與方法

1.1試劑和儀器

VisuTrack動物行為學分析系統(上海欣軟信息科技有限公司),高架十字迷宮主要由兩條開臂和兩條閉臂組成，互相垂直呈“十”字交叉。每條臂長35 cm,寬5cm,閉臂有高15cm的圍墻，開臂與閉臂接合處上方安置有攝像機，并與記錄系統相聯接，記錄小鼠在EPM中的行為。整個迷宮置于距地面55 cm的支架上。EPM設備見圖1。實驗數據由EPM記錄和采集相關軟件分析記錄。
 

1.2實驗動物

健康C57BL/6(下文簡稱C57)小鼠22只，129Sv小鼠20只，購自斯萊克公司，均為雄性，10周齡，體重23 g~28 g。小鼠飼養在恒溫(21 ℃~22 ℃)房間，每隔12h光暗循環。實驗選取的時間段為9:00~12:00,非實驗期間小鼠自由進食標準鼠糧及飲水。

1.3實驗步驟
 

1. 實驗開始前確認EPM裝置是清潔、無味道的(尤其注意上次實驗留下的小鼠的糞便等),實驗者在操作軟件中記錄小鼠的編號、日期、狀態；實驗動物提前運送到行為學實驗室專用臨時籠架，適應環境3 h左右，減少動物緊張。

2. 將小鼠從籠內取出(小鼠背向實驗者),將小鼠放置在開臂與閉臂接合處，小鼠面朝開臂，實驗者迅速安靜離開EPM;打開錄像記錄系統，記錄小鼠在EPM內的活動，總時間5 min;實驗結束后將小鼠放回籠內。

3. 以75%乙醇擦拭EPM實驗裝置，并用紙巾擦干。
    

1.4實驗數據的統計分析

使用One way ANOVA方法統計，并作圖。數據表示為均數±標準誤。

2結果

以目前生命科學研究中最常用的C57 BL/6和129Sv小鼠為例，應用EPM實驗比較兩者焦慮行為的差異。

2.1 總體活動情況

C57小鼠進臂總次數(25.39±1.44)顯著小于(P<0.001)129Sv小鼠進臂總次數(41.75±4.42)(圖2)。而兩者進入閉臂次數C57(15.12±0.84)顯著小于(P<0.05)129Sv小鼠(23.5±3.55)。
 

2.2 中央平臺活動

中央平臺所指區域是開臂與閉臂聯接處，C57小鼠在中央平臺區滯留總路程(1298.83 mm±84.04 mm)顯著大于(P<0.001)129Sv小鼠(187.50 mm±19.55 mm)(圖3A);中央平臺區滯留總時間C57(80.11 s±5.51 s)顯著小于(P<0.001)129Sv小鼠(153.69s±14.88 s)(圖3C);中央平臺區路程占總路程百分比C57(17.41±1.06)%顯著小于(P<0.001)129Sv小鼠(52.04±3.80)%(圖3B);中央平臺滯留時間占總時間百分比C57(26.89±1.83)%顯著小于(P<0.001)129Sv小鼠(51.23±4.96)%(圖3D)。
 

2.3 開臂活動

開臂進入次數C57(10.35±0.89)顯著小于(P<0.01)129Sv小鼠(18.25±2.48)(圖4A);開臂滯留時間兩種小鼠無明顯差異(圖4C);開臂進入次數占總進臂次數百分比兩者之間無明顯差異(P>0.05,圖4B);開臂滯留時間占總時間百分比兩者無明顯差異(P>0.05,圖4D)。
 

2.4 閉臂活動

閉臂進入次數C57(15.12±0.84)顯著低于(P<0.05)129Sv小鼠(23.5±3.55)(圖5A);閉臂滯留時間C57(162.10 s±8.83 s)顯著高于(P<0.01)129Sv小鼠(99.33 s±17.11 s)(圖5C);閉臂進入次數占總進臂次數百分比C57(60.51±2.24)%與129Sv小鼠(53.33±5.08)%無明顯差異(P>0.05)(圖5B);閉臂滯留時間占總時間百分比C57(54.42±2.96)%顯著高于(P<0.01)129Sv小鼠(33.11±5.70)%(圖5D)。
 

如果您也對動物實驗感興趣，歡迎關注和推薦關注微信公眾號：欣軟言行，也可以添加手機/微信：18121054991，專注于動物神經科學與行為學的實驗知識的方法傳播與分享交流，您可以推薦給您身邊的朋友、同學以及老師，我們會定期更新您需要的相關實驗方法的視頻和文章，希望能對大家帶來幫助。