浅析动物痛行为学检测实验方法（2）-动物步态分析仪

接前文，继续分析动物刺激诱发痛行为学检测实验方法!

2.5、家庭笼监控 (homecage)

啮齿动物在身体不适时会表现出日常行为改变，测量行为包括: ① 攀爬( 单位时间次数) ; ② 梳理( 单位时间次数) ; ③ 摄食( 单位时间质量) ; ④ 饮水( 单位时间体积) ; ⑤ 喂养( 单位时间次数) ; ⑥ 抓挠( 单位时间次数) 。家庭笼监控的原理就是通过测量以上行为来反映动物的疼痛状态［30］。家庭笼监控测量时对动物饲养住宿条件进行了标准化，使得结果较为客观。而且监测采用红外光或重量 / 振动传感器，具有敏感性高，并可实现自动化等优点。市面上的家庭笼监控厂家有美国的 Columbus instruments 公司、德国的 Phenosys 公司等( 详见表 1) ， 但是尚无国产厂家。

家庭笼监控的局限性也很明确，即除少数利用遥测技术( 无线电频率识别) 的系统可以在群居状态下跟踪个体动物外，大多数家庭笼监控都要求必须单独饲养动物，所以实验所需费用较昂贵，且所需空间很大。

2.6、 步态分析 （VisuGait步态分析）

步态分析最早的测量方法是将啮齿动物后爪浸入墨水中，让动物走过白纸后进行脚印分析，研究主要集中于关节炎痛模型。随着技术的不断发展，目前步态分析可进行静态和动态等多参数分析( 详见表 2) ，而且对于人与多种动物都可以使用该方法。该方法的优点是动物可自由活动，通过对动物的步态进行分析来反映动物的疼痛状态，一般需 2 次适应性训练，然后进行 3 次测试，评估简单、快速，而且步态分析还保留了动物正常保护性痛行为反应。此外，由于影响惊恐情绪、运动动力缺乏、麻痹运动障碍、镇静作用等的药物并不会改善步态，因此步态分析在筛选有效镇痛药物时特别具有优势。然而，考虑到物种、品系、年龄、性别和体重等多重因素均可影响步态，因此在实验中需要设立严格的对照组。另外步态分析系统价格昂贵，也是其重要局限性。

2.7、 条件性位置偏爱/厌恶

条件性位置偏爱( conditioned place preference，CPP) 和条件性位置厌恶( conditioned place aversion，CPA) 是评估疼痛和疼痛缓解的公认方法。CPA 基于动物自我保护的本能，首先将痛苦经历放置于特定背景，之后动物会根据背景线索主动表现出回避等厌恶行为，以避 免自身受到伤害。CPP 是 CPA 的反义词，是将一个奖赏的愉悦体验与特定背景结合，之后动物会偏向于停留在该背景环境中。CPP 和 CPA 实验需准备两个背景环境，一个关联痛苦经历，另一个则是缓解痛苦、感到愉悦的经历。两个环境可以是视觉不同、结构不同，甚至是气味不同。测试前需要先适应 1 ～ 3 d，确定潜在的位置偏爱。然后进行 1 ～ 4 次条件实验，并匹配相同数量安慰剂实验( 安慰剂实验可与条件实验在同天或隔日进行) 。最后一次训练结束后 24 h 内，在无任何干扰情况下，测量动物停留在两个房间中的时间，时间减少记为 CPA，时间增加记为 CPP。当某一条件设置为临床有效的镇痛药物时，可见动物在该环境中出现显著CPP。反之，当药物无明显 CPP 或者出现 CPA 时，提示该药物的临床镇痛效果差。CPP 和 CPA 的优势在于首次结合了疼痛的情感成分，且镇静或运动抑制等成分不会产生干扰， 因此对临床镇痛药物筛选具有重要意义。该方法还可配合光遗传学和化学遗传学共同使用，适用面更加广泛。

然而，CPA 和 CPP 检测还需要结合药代动力学以选择最佳药效时间进行检测，并排除外部环境变化或影响记忆的药物干扰评估效果，因此该方法是一个复杂且耗时的过程，不适用于单纯慢性疼痛行为学检测。

2.8、其他

除上述临床相关动物痛行为学检测方法外，还有人用蔗糖偏爱和超声波发声进行疼痛行为学评估。需要注意的是，疼痛伴随的焦虑或抑郁样情绪同样会影响痛行为学结果。

3、结论

既往 von Frey 痛阈实验、甩尾实验、热板实验和哈格里夫斯实验 4 种经典的刺激诱发痛行为学检测方法已用于动物研究多年，但是其局限性较明显: 第一，诱发痛行为检测阻断了动物的正常保护性痛行为学反应; 第二，其行为可能会受到惊恐的情绪、运动动力缺乏、麻痹运动障碍、镇静作用的影响，导致结果并不准确。本文对动物痛行为学检测方法的最新进展做以介绍，重点关注了 8 种痛行为学检测的原理及优缺点。其中，最易实施的检测是自主行为、转轮跑步行为、挖洞与筑巢行为和家庭笼监控。结果最为可靠的是步态分析以及条件性位置偏爱/厌恶。疼痛研究者可根据自身要求选择最合适的行为学检测方法。