先來說結(jié)論，12、24h短期睡眠剝奪，兩種剝奪方法均不會(huì)對(duì)小鼠的情緒和學(xué)習(xí)記憶產(chǎn)生影響。48h的睡眠剝奪、睡眠剝奪箱并沒有造成小鼠焦慮樣 情緒和空間記憶能力受損，但多平臺(tái)水環(huán)境法會(huì)使小鼠出現(xiàn)焦慮樣情緒，空間記憶未受影響。用睡眠剝奪箱進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間睡眠剝奪，小鼠均產(chǎn)生焦慮樣情緒；剝奪時(shí)間達(dá)到３周，學(xué)習(xí)過程減慢，空間記憶能力受損。

為了研究睡眠不足影響情緒和認(rèn)知功能的相關(guān)機(jī)制，減少睡眠障礙的影響，研究工作者建立了多種睡眠剝奪模型，常用的有慢速轉(zhuǎn)輪法、多平臺(tái)水環(huán)境法、輕微觸碰法、 跑步機(jī)等，但這些模型方法對(duì)動(dòng)物都會(huì)有較強(qiáng)的生理及心理應(yīng)激，有的還需要實(shí)驗(yàn)人員看守和操作，增加了實(shí)驗(yàn)的不穩(wěn)定因素，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果并不一致。

近些年出現(xiàn)一種新型的睡眠剝奪設(shè)備，采用近似無聲的電機(jī)帶動(dòng)金屬桿在鼠籠底部來回?fù)軇?dòng)以阻止動(dòng)物睡眠，該設(shè)備與鼠籠環(huán)境相似，對(duì)動(dòng)物的應(yīng)激性相對(duì)較小。

實(shí)驗(yàn)儀器和分析軟件

該設(shè)備是一個(gè)類似圓形鼠籠的透明裝置。小鼠在剝奪箱內(nèi)可以自由活動(dòng)、進(jìn)食和飲水，靠近鼠籠底部裝有一個(gè)長(zhǎng)方形的金屬桿，金屬桿間隔移動(dòng)周期從15s到30min可調(diào)。當(dāng)撥桿從鼠籠的一端勻速移動(dòng)到另一端時(shí)，小鼠需要跨過金屬桿才可以繼續(xù)活動(dòng)。如果小鼠睡著，金屬桿撥動(dòng)就會(huì)對(duì)小鼠產(chǎn)生觸覺刺激，喚醒小鼠，阻止睡眠。

多平臺(tái)水環(huán)境剝奪箱 （29.5cm×21.5cm×15.5cm）為實(shí)驗(yàn)室自制。睡眠剝奪組采用６個(gè)小平臺(tái)，直徑為3。5cm。環(huán)境對(duì)照組剝奪箱內(nèi)放置大平臺(tái)，直徑為13cm。

曠場(chǎng)、高架十字迷宮和Morris水迷宮均由上海欣軟科技有限公司提供。建議用VisuTrack動(dòng)物行為分析軟件進(jìn)行行為學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和分析。

睡眠剝奪測(cè)試方法

本研究選用短期睡眠剝奪和長(zhǎng)期睡眠剝奪方式。實(shí)驗(yàn)小鼠分為環(huán)境對(duì)照組（TC）和 睡眠剝奪組 （SD），每組８只小鼠。多平臺(tái)水環(huán)境法和睡眠剝奪箱分別采用12、24、48ｈ的睡眠剝奪時(shí)長(zhǎng)，其中睡眠剝奪箱金屬桿的撥動(dòng)間隔時(shí)間為30ｓ。根據(jù)小鼠的生活規(guī)律和鼠房的亮燈周期確定睡眠剝奪周期：12h SD（第１天22:30—第２天10:30）；24h SD（第１天8：00—第２天8：00）；48h SD（第１天8：00—第３天8：00）。

由于多平臺(tái)水環(huán)境剝奪法會(huì)導(dǎo)致小鼠頻繁落水，對(duì)體力消耗極大，不適用于長(zhǎng)期睡眠剝奪。本次研究長(zhǎng)期睡眠剝奪僅使用了睡眠剝奪箱模型。剝奪周期為１周、２周和３周，金屬桿的撥動(dòng)間隔時(shí)間仍為30ｓ，剝奪90min休息15min。

行為學(xué)檢測(cè)方法

• 曠場(chǎng)（open field ，OFT）

曠場(chǎng)是用于對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物自主活動(dòng)能力和焦慮水平的測(cè)試。每次測(cè)試把小鼠面向同一方向放入曠場(chǎng)箱的中心區(qū)域，自由活動(dòng)6min，前1min小鼠適應(yīng)曠場(chǎng)環(huán)境，記錄適應(yīng)環(huán)境后5min的總活動(dòng)距離（total distance）和進(jìn)入中心區(qū)域的時(shí)間（time in center zone）。

• 高架十字迷宮（elevated plus maze，EPM）

高架十字迷宮離地面60cm，由兩個(gè)開臂和兩個(gè)閉臂組成，臂長(zhǎng)均為30cm。測(cè)試時(shí)小鼠面向開臂放入中心區(qū)域，自由活動(dòng)5min，記錄在5min內(nèi)小鼠進(jìn)入開臂的時(shí)間百分比（percent time in open arms）。

• Morris水迷宮

采用２ｄ的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑吹冢碧爝M(jìn)行定位巡航實(shí)驗(yàn)，第２天進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn)。水迷宮直徑１ｍ，平臺(tái)直徑9cm，水溫保持在23 ℃。訓(xùn)練階段，把小鼠面朝池壁隨機(jī)從４個(gè)象限放入水中，讓小鼠自由游泳60s，找到平 臺(tái) 停 留20s，小鼠每次找到并爬上平臺(tái)的時(shí)間即為逃逸潛伏期（escape latency）。如果在60s內(nèi)未找到平臺(tái)，則由實(shí)驗(yàn)人員引導(dǎo)找到平臺(tái)，在平臺(tái)停留20ｓ，逃逸潛伏 期即為60ｓ。每次訓(xùn)練結(jié)束后擦干小鼠，送回鼠籠休息60s進(jìn)行下一次訓(xùn) 練，共進(jìn)行12次訓(xùn)練。把12次訓(xùn)練的結(jié)果分為３組進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

曠場(chǎng)、高架十字迷宮檢測(cè)結(jié)果從圖１可見，１２、２４、４８ｈ短 期 睡 眠 剝 奪，ＳＦＣ 和 ＭＰＭ 兩 種睡眠剝奪方法均不會(huì)影響小鼠的自主活動(dòng)能力，在ＯＦ活動(dòng)總距離與對(duì)照組沒有差異。睡眠剝奪時(shí)間增加到４８ｈ，ＭＰＭ 可造成小鼠在曠場(chǎng)中心區(qū)域活動(dòng)時(shí)間顯著減少，與其對(duì)照組產(chǎn)生顯 著性差異（Ｐ＜０．０１）。

文獻(xiàn)參考