黑暗环境下动物行为学测试的优化条件：合适的夜灯

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想象一下，有人在半夜把你叫醒，让你去参加考试，去一个新城镇兜风，或者去见一群新同事。你认为你会如何表现？我们大多数人都不会处于最佳状态。出于同样的原因，啮齿动物行为测试通常需要在昼夜节律周期的活跃期进行，以获得最佳结果。

在活跃期，小鼠和大鼠表现出较高的皮质酮水平、增加的探索行为和活跃的社会行为优势。皮质酮是小鼠体内主要的应激激素，与人类相关的皮质醇一样，皮质酮也经历着昼夜变化，并在活动周期开始时达到峰值。

皮质酮和其他激素用于增加动物的探索性活动，这将在行为测试中产生更高水平的运动。啮齿动物在活动期更容易接近和与近亲交配，表现出更强的攻击性。焦虑和抑郁行为也表现出对一天中时间的依赖性。正如人在夜间智力测验中表现较差一样，啮齿动物在活动期的认知测验中表现较好。

然而，与人类不同，啮齿动物是夜间活动的，因此它们昼夜节律周期的活跃期对应于它们的“夜间”或黑暗期。这给需要测试依赖昼夜节律的啮齿动物行为的研究人员提出了几个问题。

第一个问题是，除非您想在凌晨3点到达实验室，否则必须在测试前将动物置于经过调整的明暗循环中。理想情况下，生物实验室和检测室的开灯和关灯时间可以改变，以便暗相对应于研究人员通常在实验室的时间。这种调整必须在测试之前进行，以便留出时间让动物的昼夜节律适应新的时间表。

暗期测试的第二个主要问题是，实验过程中偶然的光暴露会导致昼夜节律紊乱，并可能影响行为。这就引出了一个问题:我们应该如何照亮鼠检测室？

长期以来，人们一直认为啮齿动物无法检测到红色光谱(650 nm或更高)中的光。大多数动物设施使用红色薄膜覆盖活体解剖室门的窗户，专业的红色光导管和窗玻璃可从市场上购买用于活体解剖室。行为研究人员在实验过程中经常使用红色前照灯或带红色灯泡的台灯，使用这些条件时已报告了有效结果。

然而，最近的研究表明间歇性红光暴露会扰乱昼夜节律，这表明啮齿动物可能比以前认为的对红光更敏感。这种红光暴露可在低至0.2LUX的水平下抑制褪黑激素分泌并改变代谢。

虽然使用红光仍然是最大限度地减少昼夜节律紊乱的最佳选择，但这些结果表明，在设计实验设置时应小心谨慎，并且应将勒克斯强度降至最低。您可能希望在实验设计中考虑以下建议:

  • 使用最低强度(勒克斯)的红灯进行工作。

  • 如果在测试过程中会反复打开和关闭房间的门，则在动物笼和门之间放置遮光帘。您可能需要一个额外的窗帘来遮挡将在测试期间使用的其他光源——例如，如果您需要在将动物移至测试室之前使用灯光执行药物注射。

  • 如果您需要将动物运送到另一个房间，请在移动动物之前盖上笼子的盖子。

  • 测试前，按测试顺序将笼子放入试管架中。在测试过程中，完成后，在每个笼子的外部放置一个可移除的标签。这将最大限度地减少您在测试过程中对笼子进行光照的时间。

  • 如果您需要使用啮齿动物栖息的房间的计算机，请调低亮度并调整颜色设置，以最大限度地减少低波长光暴露。屏蔽显示器或在显示器未使用时将其关闭。

  • 记下动物相对于任何光源的位置，并在分析中评估此变量的影响。

虽然完全避免夜间光暴露是不可能的，但精心设计的实验将最大限度地减少其对实验结果的影响。

文献参考

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