开放性颅内损伤

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TUhjnbcbe - 2025/6/24 21:54:00

摘要

脑损伤常常会损害人的记忆能力。为了寻找改善脑损伤后记忆的新药,科学家必须依赖于如大鼠这样的动物实验。但是如何测试大鼠的记忆呢?

一种方式是使用一个装有带黑色或白色水的池子--莫里斯水迷宫。在这个迷宫中,大鼠必须“记住”去哪里才能从水中出来。大鼠的记忆改善得越多,它找到出水路的速度就越快(大鼠不喜欢呆在水里)。这个测试也可以用来比较两种不同的药物治疗效果。它是新药发现的重要工具。

使用动物寻找脑损伤的新治疗方法

大脑的主要功能之一就是记忆——大脑回忆过去经历或信息的能力。当一个人遭受脑损伤时,记忆往往会受损。为了找到帮助恢复记忆的新治疗方法,科学家需要测试许多药物。这些测试最常在动物身上进行,因为对实际人类的研究成本更高,而且难以执行。使用动物让科学家能够在每个动物身上重现相同类型的伤害,多次进行测试以确保答案正确,并在药物的安全性未知时尝试新药。大鼠和小鼠是最常用的动物,因为它们数量众多,且易于处理。为了看到新药是否能在脑损伤后改善记忆,科学家会在若干大鼠身上造成脑损伤,并给其中一半大鼠使用新药。另一半则不使用药物(称为对照组)。然后,他们会设置一个测试来看使用新药的大鼠的记忆是否比没有使用新药的大鼠更好。

如何测试大鼠的记忆?

这是一个非常好的问题!我们不知道大鼠在想什么,更不用说大鼠记得什么()图1)。你不能问大鼠问题;你不能让它做笔试。如果你让它点头或摇头表示“是”或“不是”,大鼠不会有任何反应。事实上,不管你问什么,它都不会有任何反应。

图1-如何测试大鼠的记忆?

那么,我们如何使用大鼠进行实验——一种旨在发现某事是否有效或真实的行动或过程——来测试大脑的功能,比如大鼠是否能学习新信息或是否已经形成了记忆?我们如何判断哪些大鼠的记忆受损,或者思考不正确?我们又如何判断新药是否有助于受伤的大鼠大脑更快地恢复?

有几种方法可以测试大鼠是否能学习新记忆。一种方法被称为莫里斯水迷宫——在行为科学中最广泛使用的任务之一,用于研究学习和记忆的过程和机制。图2。这是给大鼠的一种谜题——测试大鼠是否能更好地记住周围环境,以避免不愉快的事情。

图2-主要用于大鼠和小鼠的导航记忆测试。

在一个水槽中放入不透明的液体和一个浸没的平台。将大鼠放入水槽中,它们会游泳直到找到平台。每次它们被放入水槽,它们都会学习如何更快地通过更短的路径到达平台。

令人不快?嗯,大鼠会游泳,但它们不喜欢水。因此,当大鼠被放入一个圆形水槽时,它会急切地游泳寻找出路。在莫里斯水迷宫的案例中,水槽的边缘对大鼠来说太高,无法出来,所以它会一直游来游去,寻找水面之外的其他出路。

在莫里斯水迷宫的水槽中,有一个平台刚好放在水面下方。一旦大鼠找到了平台,它就会迅速爬上去。所以,你可能会认为,下次大鼠被放入水槽时,它应该直接寻找平台并游向它。这正是大鼠尝试去做的。

莫里斯水迷宫是棘手的,因为平台隐藏在水面下方...而且,为了让它真正难,水被白色粉笔着色,以致于大鼠无法看到水面下的平台。因此,即使平台总是在同一个位置,它实际上是隐藏在大鼠的视线之外的,大鼠必须记住平台在水槽中的位置,以便快速找到它(图2)。

大鼠最初几次被放入水槽时,会学习到平台与它在房间中能看到的其他物体的相对位置。每次大鼠被放入水槽时,它都会迅速寻找平台——记住,大鼠不喜欢游泳。大鼠的记忆越好,它从上次被放入水槽中学到的东西越多,它游向平台的速度就越快,路线也越直。

我们测量大鼠到达平台的路径距离,经过几次试验后,以确定大鼠有多“聪明”,或者大鼠有多少记忆。

大小鼠Morris水迷宫,XR-XM,上海欣软

最终测试

在这个实验中,科学家测试了几种药物,看它们是否能在创伤性脑损伤后改善记忆。首先,他们在一组大鼠中造成了脑损伤。这些受伤的大鼠每次被放入水槽时都有找到平台的困难,即使它们已经多次进入水槽。这是因为,由于脑损伤引起的记忆问题,大鼠无法学习或记住平台的位置。

为了测试药物是否能改善记忆,根据大鼠所得药物的不同,将它们分成不同的组。例如,科学家每组使用了10只动物(组内的每个动物都接受相同的药物)。如果其中一种药物起作用,那么这些大鼠将记住水面下平台的位置,并将更直接、更快地游向平台。这被记录为距离(大鼠游到平台之前的距离)和时间(每次被放入迷宫时找到平台的速度)。距离(较短的路径更好)和时间(较短的时间更好)根据每组动物所接受的药物进行比较,也与未接受任何药物的受伤动物(对照组)进行比较。如果其中一组的表现比其他组或对照动物好很多,那么这意味着该药物改善了老鼠的记忆,可能是脑损伤的新治疗方法。

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