左右利手（爪）小鼠模型抑郁和焦虑样行为研究☆

利手是指人在日常生活中固定使用一侧手的一种偏好，偏好左手称之为左利手，反之称为右利手［1］。研究表明在一些精神类疾病患者中非右利手所占的比例高于正常人群［2－3］。例如，有研究曾通过调查发现，右利手人的焦虑程度要明显低于左利手和混合利手的人［4］，但是也有研究显示左右利手人群在焦虑程度上并没有显著差异，只是发现利手偏好的强度和焦虑程度有关［5］。还有研究发现，在抑郁情绪发生时，右脑相较于左脑更加活跃［6］。但是这些研究因采用的研究对象、方法、环境等多有不同，并且多以人作为研究对象，使在研究利手行为时由于地理，文化等因素的干扰，使研究更为复杂，导致各实验结果不尽相同，甚至有所矛盾，同时也不能很好的阐述利手与抑郁和焦虑的具体关系，因此通过一个稳定的动物模型模拟左右利手来进行研究是十分必要的，但有关的动物研究仍然十分稀少。本研究以野生型C57BL／6J小鼠为研究对象，先筛选具有典型左右利爪行为的小鼠，然后测试其在自然状态下的自发活动状况，以及焦虑和抑郁样行为，检验了利爪与抑郁和焦虑样行为之间的关联，以便为更进一步的生理或分子机理研究提供基础。

1 材料和方法

1.1 实验动物 本实验所采用动物均为野生型近交系雄性C57BL／6J小鼠，购自中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心，生产许可证号SCXK-（军）2007-004。小鼠按照标准实验动物饲养条件饲养，环境温度22±2℃，相对湿度40％～60％，12 h 光照周期（07：00－19：00），自由取食和饮水。行为测试前一周，所有小鼠均单笼饲养。在除左右利爪小鼠测试的动物行为试验中，实验开始前动物均先放入测试间适应1 h。

1.2 方法

1.2.1 左右利爪小鼠的测定 本测试目的用于筛选出典型的左右利爪小鼠，方法主要参考Vancassel的小鼠左右利爪筛选方法［7］。行为测试之前，对小鼠禁食24 h。实验开始时，小鼠被放入透明有机塑料制成的测试盒中，麦片颗粒放入测试盒前面的小圆管内，圆管距离测试两侧侧壁距离相等，以保证小鼠左右手接触圆管的机会相等（装置如图1）。用摄像头录制小鼠取食行为1 h，所有小鼠每周测试一次，持续3周。根据采集到的视频，记录开始的50次取食动作中不同前爪的使用次数。固定的使用右爪或者左爪超过40次的小鼠被定义为典型的右利爪或左利爪。通过利爪筛查了20只小鼠，共得到典型的左利爪6只，右利爪6只。左右利爪小鼠分布状况与前人所得结果一致。

1.2.2 自发活动行为测试 本测试是检测小鼠在自然状态下的活动能力，本实验中采用Anilab公司的实验动物行为分析系统及其配套软件检测小鼠的自发活动。测试时，小鼠每次从同一位置被放入测试箱内由系统自动记录小鼠的活动情况，测试时间为60 min，测试完毕后清洁测试箱内壁及底部。小鼠运动的总距离和总的运动时间作为主要指标，前者指小鼠运动的总体距离，速度小于2cm／s的运动被定义为静止，所产生的距离不计入统计，也不计入小鼠总的运动时间。

1.2.3 强迫游泳测试 本测试用于测量小鼠行为绝望类的抑郁样行为，以在强迫游泳中6 min内的不动时间作为主要指标。实验根据Strekalova的方法［8］进行。测试时，小鼠被放入盛有 30℃、25 cm 深清水的透明圆柱形筒内（直径：15 cm），系统自动录制小鼠入水后的运动情况，然后统计小鼠在水中的“不动”时间。该实验中的“不动”是指小鼠停止挣扎在水面上漂浮不动，或者为保持头部在水面以上四肢偶尔划动外基本不动的状态［9］。每两次测试间更换筒内清水。

图1 小鼠利爪测量装置

1.2.4 高架十字迷宫测试 本测试主要测量小鼠的焦虑样行为，以小鼠5 min内在迷宫开放臂里面的时间作为主要指标。高架十字迷宫由两个相对的开放臂（长×宽：35 cm×6 cm）和两个相对的闭合臂（长 ×宽 ×高：35 cm×6 cm×23 cm）及一个连接4只臂的中心区域（6 cm×6 cm）组成，迷宫底板距离地面70 cm。测试参考Walf［10］的步骤进行。测试时，小鼠均从中央区域头朝向开放臂放入，通过摄像头录制小鼠在装置内的活动情况，每次结束后对迷宫进行清洁。小鼠后肢离开中心区域进入开放臂内开始计时。

1.3 统计方法 采用GraphPad Prism统计软件进行统计学分析。两组间行为学数据用t检验判断其统计学意义，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 自发活动行为测试结果 结果显示左右利爪两组小鼠在测试时间内的移动距离（t＝1.07，P＞0.05）和移动时间（t＝1.30，P＞0.05）差异均无统计学意义。见表1。

2.2 强迫游泳测试结果 左利爪和右利爪小鼠相比，其在水中的不动时间的差异无统计学意义（t＝0.84，P＞0.05）。见表 1。

2.3 高架十字迷宫测试结果 与右利爪小鼠相比，左利爪小鼠进入开放臂的时间明显增长（P＝2.65，P＜0.05），差异具有统计学意义。见表 1。

表1 左右利爪小鼠在自发活动、强迫游泳和高架十字迷宫行为测试中的结果 x±s

3 讨论

本研究首先比较了左右利爪小鼠的自发活动情况，发现在自发活动测试中左右利爪小鼠没有明显差异，提示左右利爪小鼠的自发活动能力相近，利爪和活动能力之间并不存在明显关联，同时也证明小鼠在高架十字迷宫中表现出的行为差异与活动能力无关。

本研究之后比较了左右利爪小鼠在强迫游泳测试中的表现，没有发现明显差异。这与一些以往的人类临床研究结果［2，11］有所差别，原因可能如下：第一，小鼠实验是单一的行为测试，而人的临床数据大部分是来自量表，是多重行为的权重综合，同时小鼠的利爪行为虽然能够反映人类的利手行为，但其从机制上讲必然同人类还是有所差别的；第二，这些临床研究得出的相关系数往往较低，以本实验的样本量可能难以重复。

最后，在反映焦虑样行为的高架十字迷宫测试中，左利爪小鼠在开放臂中的停留时间显著高于右利爪小鼠。结果说明，面对矛盾环境时，右利爪小鼠更容易产生焦虑情绪。这一结果的较为合理解释是，由于遗传或者生理上的差异，导致了左右利爪小鼠其脑部不对称性上存在差异，这些不对称性上的差异又同时对焦虑样行为产生了影响。

这一发现为继续研究利爪的发生机制以及脑不对称对于焦虑情绪的影响提供了线索。如在以往有研究发现大脑左右两侧神经递质的分布不对称与焦虑样行为有关：有研究发现在大鼠中，相对于左侧，右侧杏仁核血清素的含量与其在开放臂中的时间长短呈负相关［12］，右侧前额叶皮质多巴胺含量与焦虑程度具有相关性［13］；由于焦虑行为同利爪存在联系，这些与焦虑相关的脑部不对称现象很可能就同利爪行为有关。又如，Budilin SY等人研究发现左利爪大鼠伏隔核中多巴胺的浓度高于右利爪大鼠［14］，因此伏隔核中多巴胺的不对称性也有一定可能会影响焦虑水平。因此，本研究的发现为脑不对称性与利手以及焦虑行为间的关系提供了新的研究方向，具有一定得参考价值。

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