平行桿地面測(cè)試（The parallel rod floor test）是一種用于研究小鼠共濟(jì)失調(diào)（即缺乏對(duì)肌肉的控制或自主運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性，如行走或拾取物體時(shí)的情況）的模型。共濟(jì)失調(diào)可以是遺傳性的，也可以是非遺傳性的。導(dǎo)致共濟(jì)失調(diào)的原因包括外部物質(zhì)，如酒精、處方藥或麩質(zhì)，輻射，維生素B12缺乏，中風(fēng)，多發(fā)性硬化癥和腦性癱瘓。最終，影響肌肉協(xié)調(diào)性的損傷可以在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的不同區(qū)域被觀察到，這些區(qū)域包括小腦、丘腦、頂葉和脊髓。共濟(jì)失調(diào)還可以通過(guò)其他模型進(jìn)行分析，包括轉(zhuǎn)棒測(cè)試、平衡木測(cè)試或網(wǎng)格測(cè)試，而平行桿底面測(cè)試正是在這些測(cè)試的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。

該測(cè)試通常需要在平行桿上方放置一個(gè)無(wú)底部的丙烯酸腔室。相反，平行桿應(yīng)放置在帶有活動(dòng)監(jiān)測(cè)器的底板上方。這些部件應(yīng)通過(guò)電夾連接。放置在監(jiān)測(cè)器下方的紅外線（IR）/光電池光束用于檢測(cè)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)。該裝置應(yīng)連接到一臺(tái)裝有合適軟件的計(jì)算機(jī)上。此外，研究人員應(yīng)考慮在監(jiān)測(cè)器周圍使用一個(gè)隔音腔室。這個(gè)系統(tǒng)能夠通過(guò)檢測(cè)腳的位置和光束中斷情況，自動(dòng)記錄爪子滑倒的次數(shù)和動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)情況。

實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)先讓小鼠在測(cè)試房間內(nèi)適應(yīng)45至60分鐘，然后將其短暫轉(zhuǎn)移到一個(gè)單獨(dú)的飼養(yǎng)籠中。然后應(yīng)設(shè)置好實(shí)驗(yàn)裝置和軟件。卡門斯和克拉布建議進(jìn)行5分鐘的運(yùn)動(dòng)活動(dòng)測(cè)試和1分鐘的腳滑錯(cuò)誤記錄，有研究則對(duì)這兩個(gè)參數(shù)都使用了5分鐘的測(cè)試時(shí)間。應(yīng)將動(dòng)物放置在腔室的中心，并立即開(kāi)始測(cè)試。

平行桿地面測(cè)試優(yōu)勢(shì)：

與其他共濟(jì)失調(diào)模型不同，這個(gè)測(cè)試不需要強(qiáng)迫動(dòng)物移動(dòng)。此外，它可以與其他神經(jīng)行為評(píng)估同時(shí)進(jìn)行。這是一個(gè)重要的特點(diǎn)，因?yàn)檠芯咳藛T已經(jīng)觀察到，不同的測(cè)試分析的是共濟(jì)失調(diào)的不同潛在方面，因此，應(yīng)該進(jìn)行多個(gè)測(cè)試以生成一套完整的數(shù)據(jù)。另外，該測(cè)試已被證明是可靠的，因?yàn)樵诓煌臏y(cè)試變體中結(jié)果都是一致的。重要的是，自動(dòng)分析能夠校正動(dòng)物活動(dòng)的差異，否則這些差異可能會(huì)強(qiáng)烈影響爪子滑倒錯(cuò)誤的測(cè)試結(jié)果。

Fig1 平行桿地面實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

儀器與設(shè)備：

在小鼠身上進(jìn)行平行桿底面測(cè)試所需的設(shè)備主要包括一個(gè)無(wú)底部的丙烯酸腔室，該腔室放置在平行的不銹鋼桿上方。所有尺寸都是可調(diào)節(jié)的。建議腔室的尺寸為15×15×20立方厘米，桿的直徑為1.6毫米。對(duì)于成年小鼠，桿間間距建議為6毫米。這些桿應(yīng)在丙烯酸腔室外用一根與其他桿垂直的單獨(dú)桿子連接起來(lái)。此外，這些桿應(yīng)放置在一塊不銹鋼底板上方，底板尺寸建議為21×21.5厘米，并帶有丙烯酸邊框。框架底部可以有橡膠塞，并且需要在活動(dòng)監(jiān)測(cè)器上方很好地居中放置。底板、平行桿底面和活動(dòng)監(jiān)測(cè)器應(yīng)通過(guò)電夾連接。活動(dòng)監(jiān)測(cè)器也應(yīng)抬高，以便等距分布的紅外線/光電池光束能夠穿過(guò)平行桿底面上方的裝置，這些光束用于檢測(cè)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)。應(yīng)在監(jiān)測(cè)器周圍放置隔音腔室，以盡量減少引入混雜變量。

該裝置能夠自動(dòng)檢測(cè)小鼠的爪子滑倒情況。當(dāng)動(dòng)物的爪子從平行金屬桿之間滑落并接觸到底板時(shí)，運(yùn)行合適軟件的計(jì)算機(jī)會(huì)記錄并統(tǒng)計(jì)這種接觸情況。

訓(xùn)練方案：

進(jìn)行平行桿地面測(cè)試的實(shí)驗(yàn)方案很簡(jiǎn)單，因此具有很高的可重復(fù)性。與其他神經(jīng)行為評(píng)估一樣，飼養(yǎng)、處理和測(cè)試環(huán)境的所有方面對(duì)于獲得可靠的結(jié)果都至關(guān)重要。

應(yīng)在測(cè)試前45至60分鐘將小鼠轉(zhuǎn)移到測(cè)試房間，使其適應(yīng)環(huán)境。設(shè)置裝置進(jìn)行記錄的時(shí)間應(yīng)比所需的測(cè)試間隔長(zhǎng)。對(duì)于5分鐘的運(yùn)動(dòng)活動(dòng)測(cè)試和1分鐘的爪子滑倒錯(cuò)誤記錄，總記錄時(shí)間為15分鐘。相反，對(duì)這兩個(gè)參數(shù)都使用了5分鐘的測(cè)試時(shí)間。

在測(cè)試前，應(yīng)稱量小鼠的體重，并將其轉(zhuǎn)移到單獨(dú)的飼養(yǎng)籠中，時(shí)間不超過(guò)10分鐘。如果研究涉及評(píng)估藥物的短期效果，此時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備好藥物。

然后應(yīng)將小鼠放置在裝置的中心，啟動(dòng)活動(dòng)監(jiān)測(cè)器并關(guān)閉隔音腔室（如果使用了隔音腔室）后，應(yīng)立即開(kāi)始測(cè)試。

測(cè)試結(jié)束時(shí)，應(yīng)將小鼠從腔室中取出，并轉(zhuǎn)移回其原來(lái)的飼養(yǎng)籠中。然后應(yīng)用10%的異丙醇清潔裝置。

如果要評(píng)估藥物的長(zhǎng)期效果，這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案可以在隨后的幾天里重復(fù)進(jìn)行。描述了一個(gè)為期3天的方案，用于確定對(duì)乙醇的敏感性。

修改方案：

在測(cè)試前進(jìn)行了為期2天的適應(yīng)期。這是因?yàn)橹坝袌?bào)道稱，小鼠在新裝置中的活動(dòng)存在品系差異。如果在平行桿底面測(cè)試中比較不同的小鼠品系，建議進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)以確定最佳的訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)。重復(fù)測(cè)試可能會(huì)導(dǎo)致某些品系的小鼠活動(dòng)和探索行為減少，而其他品系的小鼠則保持同樣的活躍度。

桿間間距取決于小鼠的大小。對(duì)于非常年幼的小鼠，桿間間距和不銹鋼板上方的高度都需要進(jìn)行調(diào)整。

樣本數(shù)據(jù)：

平行桿地面測(cè)試的結(jié)果可以用爪子滑倒的次數(shù)來(lái)表示。然而，鑒于腳滑的次數(shù)與移動(dòng)的距離呈正相關(guān)，有研究建議使用損傷比率，該比率考慮了爪子滑倒的次數(shù)和活動(dòng)的差異，因此可以避免偏差。

優(yōu)勢(shì)：

與其他共濟(jì)失調(diào)模型，如轉(zhuǎn)棒測(cè)試、平衡木測(cè)試和網(wǎng)格測(cè)試不同，平行桿底面測(cè)試不需要強(qiáng)迫動(dòng)物移動(dòng)。

此外，由于這個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試不需要長(zhǎng)時(shí)間的適應(yīng)或訓(xùn)練，它可以與其他神經(jīng)行為評(píng)估或其他運(yùn)動(dòng)測(cè)試相結(jié)合。這在運(yùn)動(dòng)研究中尤為重要，因?yàn)椴煌臏y(cè)試可能測(cè)量不同的潛在行為或功能，例如保持平衡的能力或肌肉力量的變化。此外，評(píng)估不同模型中基因型差異的研究表明，不同任務(wù)之間只有適度的相關(guān)性，因此表明共濟(jì)失調(diào)是一種復(fù)雜的特征，需要仔細(xì)和綜合的分析。

與其他共濟(jì)失調(diào)測(cè)試，如轉(zhuǎn)棒測(cè)試不同，平行桿底面測(cè)試在評(píng)估遺傳因素對(duì)乙醇誘導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)的影響時(shí)顯示出可靠的結(jié)果，因?yàn)槭褂貌煌臏y(cè)試變體時(shí)觀察到了相同的品系差異。

局限性

與其他共濟(jì)失調(diào)模型相比，在這個(gè)測(cè)試中觀察到某些基因型的小鼠具有極高的敏感性。評(píng)估共濟(jì)失調(diào)的復(fù)雜性在于每個(gè)模型只分析運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)的一個(gè)或幾個(gè)方面，實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括多種測(cè)試，以獲得更完整的信息。

平行桿地面測(cè)試是一種簡(jiǎn)單可靠的共濟(jì)失調(diào)模型，能夠進(jìn)行自動(dòng)分析。該測(cè)試可以與其他評(píng)估共濟(jì)失調(diào)不同方面的模型相結(jié)合。此外，與其他共濟(jì)失調(diào)測(cè)試不同，它無(wú)需強(qiáng)迫小鼠移動(dòng)就能生成可靠的數(shù)據(jù)。另外，爪子滑倒錯(cuò)誤的結(jié)果會(huì)針對(duì)運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的差異進(jìn)行校正，否則這些差異可能會(huì)在結(jié)果中引入偏差。

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