CN109288529B - 一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测方法及其检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测方法及其检测装置，涉及动物行为检测技术领域。一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置，包括箱体和箱盖。箱体由至少一个插板分隔成至少两个腔室。每个腔室的侧壁上设有至少两个固定孔，固定孔的上方设有固定架。饲喂瓶的一端与固定架连接，另一端穿过固定孔设置于腔室内。每个腔室内设有台阶，台阶设置于靠近固定孔的一侧。感应器设置于腔室内、靠近饲喂瓶的水嘴处，用于感应水嘴处液面的波动。该装置结构简单，排出干扰因素，可以准确得知动物的饮水情况，减少实验误差。
Description
技术领域
本发明涉及动物行为检测技术领域，具体而言，涉及一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测方法及其检测装置。
背景技术
抑郁症是一种以持续情绪低落为主要症状的精神障碍疾病。快感缺失是指人们无法体会到愉快或者对于快乐的体验能力下降，该现象是抑郁症患者的主要症状之一，对于抑郁症的临床治疗具有重大的意义。
在动物疾病模型下，通常采用糖水偏爱实验来检测快感缺失的严重程度。在绝大多数实验室中进行的糖水偏爱实验存在一个巨大的问题是无法控制水瓶漏水的情况，因此无法确定水瓶内消耗的液体量是动物的饮用情况。同时还存在着动物所处环境的差异性，操作上耗费大量的时间和精力以及实验室之间的非一致性等一系列问题，导致了糖水偏爱实验的有效性和稳定性较差。因此，目前十分需要一个较为稳定、方便、合理的实验装置来解决上述问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置，该装置结构简单，排出干扰因素，可以准确得知动物的饮水情况，减少实验误差。
本发明的另一目的在于提供一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测方法，该方法可以准确得知动物的饮水情况，减少实验误差，测试结果更为真实、可靠。
本发明的实施例是这样实现的：
一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置，包括
箱体，箱体由至少一个插板分隔成至少两个腔室，腔室用于容纳动物并供动物活动，每个腔室的侧壁上设有至少两个固定孔，每个固定孔的上方设有固定架。
每个腔室内设有台阶，台阶设置于靠近固定孔的一侧。
至少四个饲喂瓶，每个饲喂瓶的一端与一个固定架连接，另一端穿过固定架下方的固定孔设置于腔室内。
至少四个感应器，每个饲喂瓶设有一个感应器，感应器设置于腔室内、靠近饲喂瓶的水嘴处，用于感应水嘴处液面的波动，记录水面波动的次数及持续时间。
箱盖，箱盖盖设于箱体，并与箱体活动连接。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置还包括至少四个阻断器，每个饲喂瓶设有一个阻断器，阻断器设置于台阶且靠近饲喂瓶处。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，饲喂瓶包括饲喂管和储液管，饲喂管和储液管的端部连通，饲喂管穿过固定孔设置于腔室内，储液管与固定架卡接。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，水嘴设置于饲喂管远离储液管的一端。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，饲喂管和储液管相互垂直连接。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，箱体、插板由非透明材料制成。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，箱盖设有若干通气孔。
一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测方法，采用上述基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置进行检测。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，包括：向每个腔室内的一个饲喂瓶中装入水，向每个腔室内的另一个饲喂瓶中装入测试液，设置好感应器后，向每个腔室内放入被检测动物，通过感应器的检测数据进行被检测动物的行为检测。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，包括：第一阶段时，向被检测动物提供食物、水和测试液46～50小时，再将被检测动物放入腔室内使被检测动物适应环境；第二阶段时，在未水食剥夺的情况下，向被检测动物提供水和测试液10～14小时，进行基线测定；第三阶段时，在水食剥夺的情况下，向被检测动物提供水和测试液14～18小时。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明提供一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置，箱体由至少一个插板分隔成至少两个腔室。可以同时对多只小鼠进行测试，节约测试时间和空间，方便实验者操作。每个腔室的侧壁上设有至少两个固定孔，固定孔的上方设有固定架。饲喂瓶的一端与固定架连接，另一端穿过固定孔设置于腔室内。该结构保证饲喂瓶的稳固性，避免小鼠触碰饲喂瓶导致漏水，减少实验误差。为了保证实验的准确性，确保小鼠是有意识的饮水。每个腔室内设有台阶，台阶设置于靠近固定孔的一侧。当小鼠饮水时，需爬上台阶，避免小鼠的随意活动导致的饮水。感应器设置于腔室内、靠近饲喂瓶的水嘴处，用于感应水嘴处液面的波动。准确记录小鼠的饮用水时间和次数，准确的得知小鼠的行为。该装置结构简单，排出干扰因素，可以准确得知动物的饮水情况，减少实验误差。
本发明提供的基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测方法，采用上述基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置进行检测。该方法相比现有的其他方法，可以较为准确、有效的得到动物的行为数据，采用糖水作为测试液，适用于检测各种不同的抑郁动物模型所产生的快感缺失现象，也适用于检测动物抗抑郁、吗啡成瘾和吗啡戎断行为。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的腔室的第一视角的结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的腔室的第二视角的结构示意图；
图4为本发明实施例1提供的饲喂瓶的结构示意图；
图5为本发明试验例1进行糖水偏爱实验的结果；
图6为本发明试验例2进行糖水偏爱实验的结果；
图7为本发明试验例3进行糖水偏爱实验的结果；
图8为本发明试验例4进行糖水偏爱实验的结果。
图标：100-基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置；110-箱体；120-箱盖；121-通气孔；130-腔室；131-固定孔；133-固定架；135-饲喂瓶；1351-饲喂管；1353-储液管；1355-水嘴；137-台阶；140-感应器；150-阻断器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在本发明中，在不矛盾或冲突的情况下，本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本发明中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本发明公开的内容自制。在本发明中，为了突出本发明的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。
实施例1
请参照图1、图2、图3和图4，本实施例提供一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置100，包括箱体110和箱盖120，箱盖120盖设于箱体110，并与箱体110活动连接。箱体110由插板分隔成若干腔室130，用于容纳动物并供动物活动，进而对动物进行行为检测。在本实施例中，基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置100用于对小鼠进行检测，在本发明的其他实施例中，可以对兔子其他实验动物进行检测，本发明对其不做限定。
在本实施例中，箱体110为长方形结构，由九个插板分隔成十个相同大小的腔室130。每个腔室130的尺寸为250*105*140mm。十个腔室130同一侧的侧壁均设有两个固定孔131，每个固定孔131的上方设有固定架133。即箱体110的侧壁设有二十个固定孔131和固定架133。在本发明的其他实施例中，插板的个数可以为三个或七个，每个腔室130的大小可以根据需要调整，固定孔131和固定架133的个数和位置可以根据需要进行调整，本发明对其不做限定。该结构可以同时对多只小鼠进行测试，节约测试时间和空间，方便实验者操作。
本实施例中，箱体110采用亚克力制作而成，亚克力和插板均采用不透明材质，排出了小鼠之间的干扰，同时具有较好的坚固性，成本低，可制作成不同的尺寸。固定架133为不锈钢材质，保证稳固性。
每个腔室130设有两个饲喂瓶135，分别装有水和糖水。正常的小鼠偏爱饮用糖水，而有抑郁行为的小鼠饮用水。通过对小鼠饮用水的实验检测，进行小鼠抑郁行为的检测。饲喂瓶135的个数与固定孔131、固定架133的个数相匹配。饲喂瓶135的一端与固定架133连接，另一端穿过固定孔131设置于腔室130内。该结构保证饲喂瓶135的稳固性，避免小鼠触碰饲喂瓶135导致漏水，减少实验误差。需要说明的是，为了保证饲喂瓶135的一致性，每个腔室130内的固定孔131的高度相等。
具体的，饲喂瓶135为L型结构。饲喂瓶135包括饲喂管1351和储液管1353，饲喂管1351和储液管1353的端部连通，饲喂管1351和储液管1353相互垂直连接。饲喂管1351穿过固定孔131设置于腔室130内，储液管1353与固定架133卡接。水嘴1355设置于饲喂管1351远离储液管1353的一端，且开口朝上。该结构密闭性很强，很大程度上解决了漏水的问题，使实验结果更加真实、可靠，减少实验误差。在本实施例中，饲喂瓶135的材质为玻璃，优选的，可以为有机玻璃。在本发明的其他实施例中，饲喂瓶135可以由塑料制作而成。
较优的，储液管1353的顶端设有开口(图未示)和与开口相匹配的盖子(图未示)，可以随时进行饮用水的添加，便于实验者操作，节约测试时间。
为了保证实验的准确性，确保小鼠是有意识的饮水。每个腔室130内设有台阶137，台阶137设置于靠近固定孔131的一侧。当小鼠饮水时，需爬上台阶137，避免小鼠的随意活动导致的饮水。
进一步地，基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置100包括感应器140和阻断器150，每个饮水瓶匹配有一个感应器140和阻断器150。感应器140设置于腔室130内、靠近饲喂瓶135的水嘴1355处，用于感应水嘴1355处液面的波动。本实施例中，感应器140的间距是300毫米，水嘴1355的直径是22毫米。阻断器150设置于台阶137且靠近饲喂瓶135处，用于检测小鼠的饮水。当小鼠靠近水嘴1355并接近水面时，阻断器150检测小鼠的停留时间，小鼠引水时，液面会产生波动，感应器140感应到水面波动的次数以及饮水的具体时间和次数，若小鼠停留时间大于两秒以上，认定为有效判定，记录饮水时间，同时饮水次数加1。该结构可以对小鼠的饮用水的种类、饮用次数和饮用时间进行准确的检测，准确的得知小鼠的行为。
本发明中的感应器140和阻断器150为本技术领域的通用设备，本发明对其不做限定。
箱盖120与箱体110活动连接，实验时盖上箱盖120，限制小鼠的活动范围。箱盖120设有若干通气孔121，保证测试过程中箱体110内的空气供给。
本发明实施例还提供了一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测方法，采用基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置100进行检测。本发明实施例中的动物可以为兔子、小鼠等其他可用于实验的动物。具体的，包括三个阶段：
第一阶段，适应阶段。在被检测动物饲养笼中，分别放置1瓶常规饮用水和1瓶1％蔗糖水溶液，此时供应食物，对被检测动物进行46～50小时适应。然后将被检测动物放置在基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置100中适应新的环境。
第二阶段，基线的测定。在未水食剥夺的情况下，每一只被检测动物分别给予1瓶常规饮用水和1瓶1％蔗糖水溶液，进行10～14小时的基线测定。
第三阶段，糖水偏爱实验。在基值测定之后，对于被检测动物进行水食剥夺22～26小时，每一只被检测动物分别给予1瓶常规饮用水和1瓶1％蔗糖水溶液，进行14～18小时的测定。
测量过程为：每一瓶常规饮用水和1％蔗糖水溶液在测试前和测试后分别进行称重记录。实验结束后，将被检测动物放回原饲养笼中给予水食。根据被检测动物的生物节律，所有的实验测试将在夜间进行。本发明实施例采用1％的蔗糖水为测试液，测试液可以根据实验的需要进行改变，本发明对其不做限定。
该方法使被检测动物处于相同的环境中，彼此之间隔开，排除了小鼠之间的干扰，使测试环境更为稳定。可以同时测试多只动物，采用的底端敞口式流质饮食饲喂瓶，来模拟小鼠正常饲养喝水系统，该饲喂瓶密闭性强，更大程度上解决了漏水的问题，使测试结果更为真实、可靠。由于实验室与实验室之间的差异性，我们还制定了相应的测试时间表，尽可能的保证实验的一致性。在许多研究当中，习惯化过程和基线的测定往往被忽略，这些因素也都应当加以考虑和检验，以确保建立糖水偏爱实验的优化条件。同时由于昼夜节律会影响受试小鼠的饮水行为，因此选择糖水偏爱实验的测试时间也尤为重要，所有的阶段将在夜间进行。
实施例2
本实施例提供一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测方法，包括：
第一阶段，适应阶段。在小鼠饲养笼中，分别放置1瓶常规饮用水和1瓶1％蔗糖水溶液，此时供应食物，对小鼠进行46～50小时适应。然后将小鼠放置在基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置100中适应新的环境。
第二阶段，基线的测定。在未水食剥夺的情况下，每一只小鼠分别给予1瓶常规饮用水和1瓶1％蔗糖水溶液，进行12小时的基线测定。
第三阶段，糖水偏爱实验。在基值测定之后，对于小鼠进行水食剥夺24小时，每一只被检测动物分别给予1瓶常规饮用水和1瓶1％蔗糖水溶液，进行16小时的测定。
测量过程为：每一瓶常规饮用水和1％蔗糖水溶液在测试前和测试后分别进行称重记录。实验结束后，将小鼠放回原饲养笼中给予水食。根据小鼠的生物节律，所有的实验测试将在夜间进行。
试验例1检测小鼠抑郁行为
采用目前被广泛使用的经典抑郁模型---慢性温和不可预知应激抑郁模型(CUMS)对雄性C57BL/6Ntac小鼠进行造模，利用基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置100对其抑郁行为进行检测。
实验动物分为两组，即：对照组和CUMS组。在造模前8天对两组小鼠采用实施例2提供的方法进行糖水偏爱实验的基值测定，然后进行连续28天CUMS造模，在造模后的第22天至29天对两组小鼠进行糖水偏爱实验的测定。(图5a)对照组小鼠的糖水偏爱率高达70～80％，与对照组相比，CUMS组抑郁小鼠的糖水偏爱率显著性降低，降低至60％。(P<0.001)(图5b)该行为学结果显示，CUMS造模后小鼠的糖水偏爱率显著降低，产生一定的快感缺失现象，该基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置能够很好的反映出小鼠的抑郁行为。同时，在另外一种抑郁模型—慢性社会应激失败模型(CSDS)中也同样适用。在CSDS造模后第11天至18天对对照组和CSDS组进行了连续一周的糖水偏爱实验的检测。(图6a)检测结果表明，与正常组对比，CSDS造模后小鼠的糖水偏爱率呈现持续性降低。(图6b)以上结果表明，该基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置适用于检测各种不同的抑郁动物模型所产生的快感缺失现象，能够作为一种较为灵敏的治疗抗抑郁药物研发的行为学检测装置。
试验例2检测小鼠抗抑郁行为
该实验选用雄性ICR小鼠进行连续56天CUMS造模，实验动物分为三组：对照组、CUMS组以及氟西汀(腹腔注射，10mg/kg)+CUMS组。在造模的第22天到56天内持续给药24天，同时对照小鼠腹腔注射生理盐水。然后在造模第50天至第57天对三组实验组采用实施例2提供的方法进行了连续一周的糖水偏爱实验的检测。(图7a)行为学检测显示，与对照组相比，造模小鼠的糖水偏爱率显著降低，当给予氟西汀治疗时能够提高小鼠的糖水偏爱率，使其恢复到正常水平，具有一定的抗抑郁作用。由此可以说明，该基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置能够检测出在受试动物上给予药物治疗所产生的抗抑郁作用。
试验例3检测小鼠吗啡成瘾行为
实验动物分为两组，即：对照组和吗啡组。小鼠接受连续10天皮下注射吗啡(10mg/kg)，在给药第3天至第10天对小鼠采用实施例2提供的方法进行糖水偏爱的检测。结果发现，给予吗啡组小鼠的糖水偏爱率高于对照组，利用该基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置的方法能够辨别出奖赏属性的行为，即：在成瘾药物滥用后所产生的食欲增强，结果如图8a。
试验例4检测小鼠吗啡戎断行为
实验动物分为两组，即：对照组和吗啡组。小鼠接受连续10天皮下注射吗啡(10mg/kg)，在第11天至第17天不给予吗啡注射，同时对小鼠采用实施例2提供的方法进行糖水偏爱的检测。行为学检测显示，当不给予小鼠吗啡时所产生的糖水偏爱率低于正常对照组小鼠，该基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置能够检测出小鼠成瘾后对其停药后的戎断行为，结果如图8b。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置，其特征在于，包括
箱体，所述箱体由至少一个插板分隔成至少两个腔室，所述腔室用于容纳动物并供所述动物活动，每个所述腔室的侧壁上设有至少两个固定孔，每个所述固定孔的上方设有固定架；
每个所述腔室内设有台阶，所述台阶设置于靠近所述固定孔的一侧；
至少四个饲喂瓶，每个所述饲喂瓶的一端与一个所述固定架连接，另一端穿过所述固定架下方的所述固定孔设置于所述腔室内；
至少四个感应器，每个所述饲喂瓶设有一个所述感应器，所述感应器设置于所述腔室内、靠近所述饲喂瓶的水嘴处，用于感应所述水嘴处液面的波动，记录水面波动的次数及持续时间；
箱盖，所述箱盖盖设于所述箱体，并与所述箱体活动连接;
所述箱体、所述插板由非透明材料制成；所述箱盖设有若干通气孔。
2.根据权利要求1所述的基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置，其特征在于，所述基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置还包括至少四个阻断器，每个所述饲喂瓶设有一个所述阻断器，所述阻断器设置于所述台阶且靠近所述饲喂瓶处。
3.根据权利要求1所述的基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置，其特征在于，所述饲喂瓶包括饲喂管和储液管，所述饲喂管和所述储液管的端部连通，所述饲喂管穿过所述固定孔设置于所述腔室内，所述储液管与所述固定架卡接。
4.根据权利要求3所述的基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置，其特征在于，所述水嘴设置于所述饲喂管远离所述储液管的一端。
5.根据权利要求3所述的基于糖水偏爱的动物抑郁行为检测装置，其特征在于，所述饲喂管和所述储液管相互垂直连接。
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