睡眠干扰模型

一般选用SPF级Wistar大鼠（8-10周龄）和ICR小鼠（（4-6周龄）。雄性多见。常规饲养。

使用大、小鼠睡眠干扰仪进行建模，自行设定控制参数，仪器运转，对睡眠干扰仪内饲养动物进行睡眠干扰。实验分为两个阶段：

1.1滚筒适应期

在睡眠干扰仪内水瓶装满动物饮用水、食物后，将除去空白对照组之外的动物放入睡眠干扰仪中，设置干扰参数如：转速（1r/min），转圈1圈，休息时间（2min），随机转动。设置完成后，选择“开始”，实验开始，仪器开始运转。每天3小时（每天固定相同时间段），连续滚筒适应3天。实验结束后打开滚筒壁取出动物，放回动物房。

图1 睡眠干扰仪装置图

1.2造模期

滚筒适应结束后开始正式造摸，将除去空白对照组之外的小鼠按上述步骤放入睡眠干扰仪，按适应期设定的参数，进行连续睡眠干扰至少14天。空白对照组饲养于动物房内。

2.模型分析指标

（1）空场实验于检测当天将睡眠干扰仪内的动物取出提前放于检测房间进行适应，腹腔注射给药30 min后，将小鼠放入自主活动测试箱内。待小鼠适应测试箱环境3 min后开始检测，检测时间为10 min。计算机对摄像头实时监控到的小鼠视频图像进行分析处理后，得到小鼠的总路程、运动时间、静止时间等一系列指标，以此来分析小鼠的自主活动情况。

（2）新物体识别实验实验过程分为 3 个阶段: 适应期、熟悉期、测试期。适应期为 3d， 每天将动物依次放入实验箱内，熟悉环境 10 min。适应期结束后，次日进行熟悉和测试。熟悉期时，将两个完全相同的物体放入实验箱内对称的位置处，此两物体距离侧箱壁、箱后壁的距离均为 10 cm。记录小鼠鼠 5 min 内对两物体的探索总时间。间隔 30 min 后，进入测试期。测试期内，将其中一个熟悉物体换为另一个大小相近但形状和颜色不同的新颖物体，记录小鼠对新颖物体和熟悉物体的探索时间，用辨别指数 ( discrimination index，DI) 来评价动物的学习记忆能力。辨别指数计算公式为 DI = ( N-F) /( N + F) × 100% ， 其中N( new) 为新颖物体探索时间，F( familiar) 为熟悉物体探索时间。

在实验过程中，为避免动物对某一位置产生偏爱，物体的位置要相互平衡，以便减少实验误差。新物体识别实验反映的是动物对物体辨别的短时、非空间记忆能力。

（3）水迷宫实验

3.1水迷宫空间记忆

迷宫分为 4 个象限，将平台置于其中一个象限中央，作为实验中动物逃离水环境的唯一途径， 空间记忆阶段保持平台位置固定不变。选择其余 3 个象限作为动物的入水点将动物面向池壁放入水中，每天训练 3 次，每次变换入水点位置( 使动物可分别从 3 个象限入水)，且每天所有动物入水点的顺序保持一致。每次训练前适应 10 s，使动物获取并学习空间环境信息。设置检测时间为 60s 后，将动物放入水中，若动物在 60 s 内找到平台，算作寻台成功并记录其潜伏期，并使其在平台上停留休息 10 s。若动物在 60 s内未找到平台，结束此次训练并记录潜伏期为 60 s，并引导动物靠近平台使其在平台上停留 10 s。每只动物训练的时间间隔为 40 min。每天每只动物 3 次训练学习的潜伏期平均值，作为评价动物这一天学习能力的指标。经过 5d 的训练学习后，第 6 天撤去平台， 进行空间探索实验。将动物从原平台象限的对角象限面向池壁放入水中，检测其在 60s 内在原平台象限的游程比、时间比，以及穿过原平台所在位置的次数，作为评价空间记忆能力的指标。

1.睡眠干扰对动物体重及自主活动的影响

通过对同一批动物慢性睡眠干抗不同时间体重的检测结果表明，慢性睡眠干扰７天时，模型组动物体重明显减轻，到慢性睡眠干扰14天，模型组动物体重有恢复趋势，说明模型组动物的状态从不适应造模到适应再到不适应的过程。自主活动实验结果也表明，慢性睡眠干扰14天对小鼠的总路程、运动时间和静止时间等指标均无显著性影响。

表1 不同强度睡眠干扰对小鼠自主活动的影响

2.新物体识别实验结果

对照组相对辨别指数显著大于０，说明对照组动物对熟悉物体有记忆，能够辨别出熟悉物体和新物体；模型组１（滚筒旋转方向：固定）和模型组２（滚筒旋转方向：随机）相对辨别指数与０比较均无显著性差异，说明模型组动物不能辨别记忆熟悉物体和新物体。

图2 不同强度的睡眠干扰对小鼠新物体识别相对辨别指数的影响（模型组1：滚筒方向固定；模型组2：滚筒方向随机）

3.水迷宫实验结果

模型组１（滚筒旋转方向：固定）定位航行潜伏期在Ｄ１和Ｄ４天显著増加；模型组２（滚筒旋转方向：随机）定位航行潜伏期在Ｄ１、Ｄ４和Ｄ５天均显著増加。

模型组１（滚筒旋转方向：固定）目标象限穿台次数有降低趋势，但无显著性差异，目标象限游程比率和目标象限时间比率均无明显变化；模型组２（滚筒旋转方向：随机）目标象限穿台次数有降低趋势，但无显著性差异，目标象限游程比率和目标象限时间比率均显著降低。表明长期的慢性睡眠干扰使动物的空间学习记忆能力下降。

图3 不同强度的睡眠干扰对小鼠水迷宫定位航行潜伏期的影响（模型组1：滚筒方向固定；模型组2：滚筒方向随机）

表2 不同强度的睡眠干扰对小鼠水迷宫空间探索的影响