血管性认知障碍动物模型神经行为学评价方法-参考记忆篇

血管性认知障碍动物模型神经行为学评价方法-参考记忆篇

 血管性认知障碍(vascular cognitive impairment VCI)自1993年首次提出后，已经成为近20 y来社会关注的焦点，也是神经科学领域研究的热点。VCI的发病率呈逐年上升趋势，其发病率仅次于Alzheimer病(Alzheimer disease}AD)，是引起老年期痴呆、导致老年生活质量下降的重要因素之一。虽然VCI的临床研究取得了一定进展，但是VCI的发病机制及病理生理变化仍然不明确，因此迫切的需要更多的基础研究为VCI的预警诊治提供理论依据。

临床研究与基础研究最大的区别就是临床研究可以通过MMSE, Moca等各类量表来直接反应患者的认知状况，而对动物认知障碍的认定只能通过各类评价工具来完成。但是，文献报道的认知评价工具及其应用各种各样，所以我们分析了近年来文献常用的评价方法及其应用，总结出口前常见的对实验动物认知功能的评价主要集中在参考记忆、工作记忆等。

1参考记忆评价

空间记忆障碍是目前VCI研究最多也最全面的，空间记忆是指记忆中负责记录环境信息和空间方位的部分。

1. 1 Morris水迷宫：水迷宫(morris water maze,MWM)是利用动物求生本能促使其在水池内游泳找到逃生平台，参考记忆的评价通常包含定位航行、空间探索等阶段。MWM是目前世界公认的较为客观的学习记忆功能评价方法，主要是由于动物训练所需的时间较短，有利于急性期的认知评价;同时在迷宫内的线索，例如气味可以被消除掉;动物在实验中不需要禁食;MWM较放射臂迷宫对学习记忆检测的灵敏度更高，在脑缺血后7d放射臂迷宫没有阳性发现时就能发现实验动物的参考记忆受损。由于国内外学者收集参数及排除标准不同，虽然作为经典的学习记忆评价工具近年来其实验结果的可信度引起国内外学者的质疑。例如:(1)不适合长期记忆功能的评价及重复实验，采用厌恶逃避测试本身就会产生应激，增加了混杂因素，增加假阳性风险;(2)非认知因素，如活动能力、听觉、嗅觉、触觉、焦虑抑郁等可能影响实验结果的可靠性; （3)实验结果不能很好的反映组织病理结果; (4) MWM主要是反映海马依赖的视空间记忆功能，对于严重的缺血(全脑缺血模型)损伤皮质、丘脑等结构引起的认知缺陷无法反映。所以，Bingham等在大量实验的基础上提出了排除标准以排除混杂因素干扰。

1. 2   Barnes 迷宫 Barnes迷宫(Barnes maze BM)是基于动物运动功能受损时MWM会增加假阳性率的需求而形成的。因为BM对动物的体能消耗较少，理论上BM是利用龋齿动物喜好阴暗环境的特点，通过平台外的空间定位信息作为线索，有效确定躲避场所的部位。与MWM类似，实验过程通常包括学习训练实验和探索实验。BM不需要食物剥夺和足底电击，因此对动物的应激较小;实验对于动物的体力要求很小，能最低限度的减少因年龄因素所致的体力下降对实验结果的影响;实验所需时间较少，根据各种实验方案的不同整个实验能在5一10 d内完成。BM在皮质下血管性痴呆引起参考记忆受损/微栓子引起血管性痴呆等模型中广泛使用。不仅能反映血管性认知障碍时海马CA1神经元的损伤与再生，而且还与内嗅皮质与齿状回之间突触连接数量的降低相关。但是微栓子引起的认知功能障碍出现之前就已经存在焦虑抑郁等神经功能异常，所以BM评价空间学习记忆障碍的可靠性同样受到情感行为的影响。

1.3放射臂迷宫实验 放射臂迷宫(radial arm mazeRAM)最早是由Olton及其同事设计的，利用房间内提供的视觉参照信息，可以有效地确定放置食物的臂所在部位，目前最常用的是8臂迷宫。参考记忆错误是指动物进入不曾放过食粒的臂。理论上RAM是由食物奖励驱使的任务。其重复测量的稳定性较好。主要不足是开始实验前动物需要食物剥夺，动物及食物气味可能对实验结果产生干扰。虽然实验动物的选择空间有限，但是目前认为RAM仍然是一个测试参考记忆和工作记忆有效且灵敏的工具。RAM已广泛用于慢性脑缺血(双侧颈总动脉阻断法、四血管阻断法,颈总动脉狭窄模型、危险因素引起认知障碍的研究，为了排除视觉受损的干扰，在不同的臂内可以铺以不同质地的纸张来帮助实验动物导航。近年来应用的放射臂水迷宫(radial water mazeRAWM)类似于MWM和RAM的结合，结合了MWM和RAM的优点，因此敏感性更高能发现单侧颈总动脉阻断法引起的轻度认知障碍。

    1.4主动/被动回避实验根据所用仪器设备的不同又可分为明/暗箱回避回、穿梭回避、跳台回避等，回避实验主要反映皮质功能。所以回避实验在技术上与暗示关联条件恐惧相类似。根据动物的逃避方式分为主动回避和被动回避(active/passive avoidance) ，回避实验简单易行，观察指标多。但动物的反应差异性较大，要注意实验动物的筛选。由于主动回避的假阳性率较被动回避的假阴性率高，所以多采用被动回避实验。但是被动回避实验结果与组织病理结果相关性较差。

    主动位置回避(ac;tive place avoidanc;e} APA)类似于主动回避，但是可以减少主动回避假阳性率。是指缓慢旋转的圆形平台上某一固定的象限设定为电击区域，平台在旋转但是电击区域不变，实验动物通过学习避免固定的电击区域，同样是利用实验动物对厌恶刺激(如足电击)的恐惧和记忆而建立起来的。较传统主动回避实验更复杂，因为实验动物需要忽略转盘上的嗅觉参照而通过视觉观察远处参照物来避免电击，主要通过电击次数评价学习记忆功能，运动总距离评价运动功能。Zhou等通过对比发现，在大脑中动脉阻断的血管性认知障碍模型中APA较被动回避的敏感性更高。