大小鼠懸尾視頻分析系統(tǒng)對于動物學(xué)習(xí)和認知等方面的研究,以及與神經(jīng)科學(xué)的相關(guān)性,是神經(jīng)科學(xué)研究和神經(jīng)系統(tǒng)臨床前評估的基石。該系統(tǒng)結(jié)合了人工智能、深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和云計算等技術(shù),實現(xiàn)了對動物行為的快速分析。
一、核心行為表現(xiàn)
不動狀態(tài)(Immobility)
判定標(biāo)準:小鼠身體垂直倒懸,四肢無主動運動(僅維持呼吸的微小動作或慣性擺動不計為活動)。
生物學(xué)意義:被視為“行為絕望”的典型表現(xiàn),與人類抑郁癥的“習(xí)得性無助”具有同源性。
掙扎行為(Struggling)
特征:劇烈扭動身體、伸展四肢、嘗試攀爬或擺動頭部,試圖擺脫懸掛狀態(tài)。
變化規(guī)律:抑郁模型鼠掙扎強度減弱、持續(xù)時間縮短,早期掙扎后更快進入被動不動狀態(tài)。
二、量化指標(biāo)與抑郁程度關(guān)聯(lián)
不動時間:記錄后4分鐘內(nèi)靜止的總時長;正相關(guān)(時間越長抑郁越重)
不動潛伏期:從懸掛開始到出現(xiàn)持續(xù)不動的時間;負相關(guān)(潛伏期越短抑郁越重)
掙扎頻率:單位時間內(nèi)劇烈扭動或攀爬嘗試的次數(shù);負相關(guān)(頻率越低抑郁越重)
三、抑郁模型的典型行為模式
行為動態(tài)變化:
正常小鼠:懸掛初期劇烈掙扎(持續(xù)1-2分鐘),后期間歇性嘗試逃脫。
抑郁模型鼠:
掙扎時間減少≥30%;
提前進入被動不動狀態(tài)(潛伏期縮短50%以上);
不動時間延長至正常鼠的1.5–2倍。
行為表型:
慢性應(yīng)激模型:不動時間增加2–3倍,伴隨機體扭動幅度減弱;
抑郁共病模型:肢體僵硬性不動(非放松性下垂)比例顯著升高。
四、模型驗證
藥品反應(yīng)性:
經(jīng)典抗抑郁藥(如SSRIs、氯胺酮)可顯著縮短不動時間(例如:氟西汀使不動時間減少40–60%)。
機制一致性:
單胺類遞質(zhì)缺陷模型(如SERT基因敲除鼠)不動時間延長,且可被MAO抑制劑逆轉(zhuǎn)。
注意事項與爭議
行為解釋爭議:部分“不動”可能源于體力耗竭而非心理絕望,需結(jié)合強迫游泳實驗(FST)交叉驗證。
品系差異影響:C57BL/6J小鼠掙扎較強,CD-1小鼠更易出現(xiàn)絕望行為,選擇品株需匹配研究目的。
該模型通過量化“掙扎-不動”行為轉(zhuǎn)換,為抑郁機制及藥篩選提供敏感、可重復(fù)的觀測窗口,但需排除運動功能障礙等混雜因素。
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