大鼠睡眠剝奪方法的研究進展
1 平臺睡眠剝奪技術（ platform technique）
此類方法又稱為花瓶技術（ flower pot technique），主要是利用大鼠畏水及在水中無法進入睡眠的生活習性，通過在盛水的水槽中放置平臺，讓大鼠站立在平臺上，因平臺直徑足夠小（直徑6.5cm或更小），當大鼠進入REM時，因全身肌張力降低引起節律性低頭、觸水，以此來達到剝奪REM的目的。此類方法簡單易行，無需復雜昂貴的設備，在不同條件的實驗室均能開展，因而應用廣泛。其主要用來剝奪大鼠的REM，可分為以下三種方法：
1.1 單平臺睡眠剝奪法（ single platform method，SP）
此方法最早于1964年由 Jouvet等應用在貓的睡眠剝奪實驗中，不久以后， Cohen將此方法應用于大鼠的睡眠剝奪實驗。方法為將一圓柱形小平臺（直徑約65mm），放置在長400mmx寬340mmx高160mm的水槽中，往水槽中加水，至平臺露出水面約10mm，將1只大鼠置于小平臺上，大鼠可在平臺上站立，可入NREM。當大鼠進入REM時，全身骨骼肌張力明顯降低，頸部肌張力降低引起節律性低頭、觸水，從而無法進人REM。采用SP實驗可引起動物的體重及胸腺重量減輕、腎上腺重量增加、血漿中腎上腺皮質酮（CORT）增加、動物攻擊行為增加、機體免疫反應抑制等。因SP是單只大鼠進行實驗，且在實驗中大鼠的活動空間受限，故有學者認為以上的臨床與實驗室表現可能與大鼠的群體隔離或活動空間受限有關。進一步研究發現，在實驗前群體飼養的動物，當與群體隔離后也會出現攻擊行為增加、血漿中CORT增加、免疫功能抑制等表現，大鼠活動空間受限也可引起血漿中CORT的水平的增加。這些結果與單平臺睡眠剝奪實驗中見到的類似。為克服SP中大鼠與群體分離及活動空間受限的缺點，在SP基礎上進一步發展為多平臺睡眠剝奪法。
1.2多平臺睡眠奪法（ multiple platform method，MP）
MP法由 Van Hulzen等于1981年最先應用在大鼠睡眠剝奪實驗中。在MP中，為擴展大鼠的活動空間，將小平臺由SP中的1個增加至7個，仍將1只大鼠放在小平臺間進行睡眠剝奪試驗。因大鼠可以在7個小平臺間自由活動，故活動范圍較SP中有明顯增大。經實驗比較，在MP中，反映應激增強的一些指標，如腎上腺重量增加和胸腺重量減少仍然存在，甚至在大鼠血液中 ACTH,CORT的增加及腎上腺重量的增加較SP的更高，提示MP較SP有更強的應激性。考慮到大鼠為群居動物，單只大鼠實驗易導致與所在群體的隔離。為克服群體隔離所帶來的應激反應，有學者將MP法進一步改良，發展為改良多平臺睡眠剝奪法。
1.3 改良多平臺睡眠剝奪法（ modified multiple platform method, MMPM)
在MMPM中，將10只大鼠（具體數目可根據實際需要確定）同時放在裝有14或15個小平臺的水槽中（長127cmx寬44cmx高45cm）進行實驗，這樣既避免了SP、MP中單只大鼠與群體隔離的缺點，又保留了MP中活動范圍增大的特點。因在實驗時大鼠多是3只或4只一籠進行飼養，如1組實驗需10只大鼠，則需要3籠或4絕大鼠。考慮到來自不同籠中飼養2周，實驗時再將這些大鼠放在一起同時進行睡眠剝奪實驗，這樣以克服實驗時大鼠群體不穩定的缺點，從而將實驗時的不確定因素減至最低。實驗研究發現，在MMPM中，經采取措施保持大鼠群體穩定性及避免大鼠與群體分離后，大鼠腎上腺重量、體重減輕量、血清中促腎上腺皮質激素（ACTH）和腎上腺皮質酮（CORT）的含量均較MP中為低，提示MMPM較MP具有更低的應激性，是較為理想的REM剝奪方法。
2 強迫運動睡眼剝奪法（ forced locomotion technique）
此類睡眠剝奪方法形式多樣，在腦電監護情況下可行全部的睡眠剝奪（ total sleep deprivation，TSD）和選擇性的睡眠剝奪（ selective sleep deprivation，SSD）其共同特點是通過動力裝置，迫使大鼠不停地運動，從而達到睡眠剝奪的目的。此類方法的優點是睡眠剝奪效果明顯，睡眠剝奪的時間及強度易于掌、重復性好，無須實驗人員隨時觀察實驗情況，減輕了實驗人員工作強度。缺點是長時間運動引起機體的一系列應激反應，可能干擾睡眠剝奪的實驗結果。現選取其中兩種有代表意義的方法介紹如下。
2.1水平轉盤睡眠剝奪法（ large round horizontal platform method)
此方法應用廣泛，又稱為disk-over- water method、由 Rechtschaffen等于1983年最先應用在睡眠剝奪實驗中。實驗裝置由一個電腦控制臺、一個水平轉盤及兩個開放的長方形有機玻璃缸組成。轉盤直徑為46cm，在電腦控制下可以按順時針、逆時針方向隨機水平轉動。兩只有機玻璃缸的尺寸均為長60cmx寬20.5cmx高60cm，在距離缸底5cm處的缸側壁開有一條縫隙，使轉盤的一半能分別從縫隙伸入兩只玻璃缸中，并能隨意轉動。缸底留置水約2cm深，轉盤離水面約3cm。實驗前1周將睡眠剝奪大鼠頭頸部植入微電極，并將微電極與電腦控制臺相連。將大鼠放在轉盤上適應環境1周，每天約1h，讓大鼠習慣在轉盤上活動、進水、進食等。實驗時將實驗組的大鼠及對照組的大鼠分別置于兩只缸中的轉盤上，當電腦通過微電極監測到實驗組大鼠進入慢波或快波睡眠的腦電信號后，立即發出指令使轉盤轉動6s（6s內轉動1/3圈），當大鼠被轉到玻璃缸壁時，因被玻璃缸壁擋住而可能掉入水中。每次在實驗組睡眠剝奪大鼠進人睡眠時轉盤即轉動6s，方向隨機，轉盤轉動時兩只大鼠均被動地隨著轉盤移動。此方法一次只剝奪一只大鼠睡眠，當實驗組的睡眠剝奪大鼠在運動，進食時，轉盤并不轉動，而此時對照組的大鼠則可以趁機睡覺，以彌補被剝奪的睡眠。此方法中睡眠剝奪組大鼠與對照組大鼠條件極其相似，因而可減少因實驗條件不同而所致的應激反應，可進行TSD和SSD實驗。
2.2 旋轉圓筒睡眠剝奪法（ rotating drum method）
此方法于1979年由 Alexander等最先應用于睡眠剝奪實驗中。設備主要由一柱形圓筒及一小型慢速馬達構成。圓筒直徑30cm，高30cm，圓筒底由PVC（聚氯乙烯）構成，側壁由直徑為10.4mm的PVC桿圍成，桿長度30cm，桿之間間隔15.5mm，圓筒與小型馬達相連，馬達轉速為每45s轉1圈（也有學者應用每min轉1圈）。至少在實驗前2d，每天將大鼠放入圓筒中適應環境1次，適應時間不少于3h。實驗時將馬達按45s1圈進行勻速轉動，通過圓筒的轉動帶動大鼠不停運動而達到睡眠剝奪的目的。此類方法簡單易行，睡眠剝奪效果明顯，缺點是長時間不停運動，可引起機體的運動后應激反應及身體疲勞，可能干擾睡眠剝奪實驗結果。此類方法發展出多種變化Marcos等在進行新生大鼠睡眠剝奪時將簡旋轉速調節至2-3 r/min，后期逐漸增加至6-7 r/min， Shen等將圓筒在30s內旋轉180°，每5min旋轉一次以達到睡眠剝奪的目的。
3 輕柔刺激法（ method of gentle handling）
此方法在短期的睡眠剝奪實驗中應用較多。當實驗人員通過觀察大鼠行為或通過腦電波監護觀察到大鼠進入睡眠時，通過輕輕拍打大鼠籠子，或應用聲音、光線的刺激促使大鼠保持清醒，必要時還可用紙卷、鉛筆或用手直接觸摸大鼠，使大鼠無法進入睡眠。注意不能將大鼠移出籠外。此方法簡單易行，在腦電監護情況下可進行TSD或SSD實驗。在無腦電監護時，需要實驗人員在旁不間斷觀察大鼠行為，易導致實驗人員的睡眠剝奪，故較適合較短時間的睡眠剝奪實驗。
4 藥物睡眠剝奪法
定時給大鼠注射藥物（多為一些中樞興奮藥），也可剝奪部分或全部睡眠，如注射咖啡因、去氧麻黃堿、特殊的神經毒素（DSP-4）、可樂定等。此類方法簡單易行，操作方便，不需要特殊儀器。缺點是大鼠存在個體差異，睡眠剝奪的效果及程度及不易掌握。多用在研究某些特殊藥物藥理作用的實驗中。
文章來自<<中華神經醫學雜志 >>.
