探討小動物肢體協調性的圓筒實驗及水平樓梯實驗方法

一.圓筒實驗方法（Rearing Cylinder）

圓筒試驗是針對于不對稱中樞神經系統疾病的研究工具。主要研究嚙齒類動物在貼壁站立的過程中肢體不對稱使用的情況。本試驗對神經退行性疾病的模型，如帕金森，ALS，阿爾茨海默氏癥，中風有重要意義。

此檢測需要將小鼠放置在一個透明的有機玻璃圓筒內，觀察動物在直立狀態下使用上肢的偏好。一般而言，小鼠在正常狀態下多會使用雙上肢碰觸攀爬圓筒壁以作出探索行為，但損傷后使用傷側肢體的頻率會明顯下降，因而可以通過評估損傷側肢體的使用頻率和意愿反應小鼠的恢復狀況。動物將會被放置在透明有機玻璃的圓筒狀里（15 cm × 20 cm：D × H），一共 15 min，全程錄像，圓筒后面設置玻璃以獲取動物背對攝像機時的情形。每次動物直立狀態下上肢接觸圓筒壁完成（雙上肢放回地面為標記）記為一組。一共分析前 10 組，長分析時程為 15min。實驗正式開始前三天動物會被放置到圓筒里適應 15～20min，并接受基線檢測。

Rearing 分析結果使用*攀爬和序貫攀爬表示，每次攀爬動物都會面臨使用哪側肢體的選擇，故存在*攀爬（左、右、雙側）和序貫攀爬（左、右、雙側）三種不同的結果。

定義：

*攀爬（initial rear）：動物直立后diyi次使用上肢攀爬圓筒壁的行為，每次肢體直立（Rearing session）后只存在一次*攀爬（只記一分），記錄每個 session*攀爬的時間便于后期檢查。

左側：使用左上肢碰觸攀爬；

右側：使用右上肢攀爬碰觸；

雙側：同時使用兩側上肢攀爬，如果肢體前后放置到圓筒壁的時間>  0.25 秒，則認為是雙側 rear。

序貫攀爬（subsequential  rear）：動物在*攀爬后繼續對圓筒壁做出的探索攀爬行為。同樣面臨三種選擇，左、右，雙側，每次序貫攀爬的完成均記一分，可能存在> 1 分的情況。

若*攀爬被定義為左，則序貫攀爬只能是左或者雙側；

若*攀爬被定義為右，則序貫攀爬只能是右或者雙側；

若*攀爬被定為為雙，則序貫攀爬只能被定義為雙側；

左側：在*攀爬后動物繼續使用左側上肢攀爬圓筒壁的行為，每次使用均記一分，若右上肢在左上肢之后碰觸了圓筒壁則記為雙側；

右側：在*攀爬后動物繼續使用右側上肢攀爬圓筒壁的行為，每次使用均記一分，若左上肢在右上肢之后碰觸了圓筒壁則記為雙側；

雙側：每次序貫攀爬中雙側上肢繼續攀爬圓筒壁的行為，序貫雙側可以發生在任何類型的*攀爬和序貫攀爬之后，該類型攀爬可以是交替使用雙上肢亦可以是同時使用雙上肢。在非輪流的情況下，連續發生的單側肢體碰觸攀爬不計為單側或雙側的序貫攀爬。一旦被記為序貫雙側，則接下來所有的序貫碰觸只能繼續是序貫碰觸而非左或右側碰觸。 不記錄所有下降過程中的攀爬碰觸，除非動物未*低頭又發生了至少一次攀爬。

二.水平樓梯實驗（Horizontal Ladder）

該測試反應小鼠肢體在水瓶樓梯上的行走控制能力。水平橫梯跑道（100 cm × 13 cm：L × W）由兩塊有機玻璃組成，橫梯間隔 1 cm。動物飼養籠放置于跑道末端促使動物通過橫梯跑道回籠。每次實驗前將在整條跑道中隨機抽掉 25 根橫梯制成無規律間隔跑道（大間隔 4cm），并使用攝像機記錄跑步情況，每次檢測需要重復奔跑 5 次。之后逐幀分析肢體踩空和滑落橫梯的情況，計算出小鼠錯誤步數的比例。