癲癇不僅(jin) 僅(jin) 是癲癇發作，許多兒(er) 童期發作的遺傳(chuan) 性癲癇也會(hui) 導致運動障礙和神經行為(wei) 障礙。為(wei) 了研究如此複雜的神經係統特征，標準的短期測試可能不夠。這就是長期家籠分析可以幫助的地方，這種方法在癲癇研究中相對較新且不常見。來自貝勒醫學院（得克薩斯州休斯頓）的科學家利用這一點研究了Stargazer癲癇小鼠模型。
Stargazer突變小鼠的Cacng2基因受到遺傳(chuan) 幹擾，因此適合用於(yu) 精確遺傳(chuan) 治療的研究。這種基因紊亂(luan) 會(hui) 導致行走和平衡問題，以及失神性尖峰波癲癇發作。
一係列測試vs家籠測試
為(wei) 了監測小鼠的行為(wei) 以及對特定物體(ti) 和環境變化的反應，研究人員決(jue) 定采用長時間視頻分析和家籠進行監測。
小鼠的行為(wei) 或多或少會(hui) 被持續跟蹤，而不是通過連續的測試，如曠場測試、高架十字迷宮等。相比之下，這些經典的簡短測試更像是快照。越來越多的科學家相信，在沒有實驗者幹擾的家籠中實驗，對自發、自然和自我激勵行為(wei) 的持續分析能提供更可靠的結果。
行為(wei) 特征分析
施爾默和她的同事們(men) 希望研究 Stargazer 突變小鼠行為(wei) 影響的嚴(yan) 重程度和範圍，他們(men) 的目標是提供行為(wei) 特征描述。
行為(wei) 表型
在這項研究中，研究人員進行了各種家籠測試。此外，六隻突變小鼠接受了腦電圖植入，以便在測試過程中測量尖峰癲癇發作。
適應家籠
在第一次實驗中，小鼠有兩(liang) 個(ge) 小時的時間來適應新環境，即鼠類家居行為(wei) 活動觀測箱(PhenoTyper)。我們(men) 使用動物運動軌跡跟蹤係統(EthoVision XT)對集成攝像頭拍攝的視頻進行了分析。通過該程序，可以對小鼠在觀測箱中的位置、在每個(ge) 位置停留的時間、移動和速度進行視頻跟蹤。40 秒或更長時間的靜止不動被視為(wei) "睡眠"。
監測飲水和進食行為(wei)
實驗期間，動物運動軌跡跟蹤係統(EthoVision XT)自動記錄了舔食兩(liang) 個(ge) 水瓶（第二個(ge) 水瓶裝有蔗糖水）的次數和進入喂食區的次數。
過度活動行為(wei)
突變小鼠在富集的新籠子裏表現得異常活躍，反複繞圈子並避開新物體(ti) 。由於(yu) 步態共濟失調和尖波癲癇實際上可能會(hui) 限製小鼠的運動，因此這種多動行為(wei) 有些出乎意料。
家籠行為(wei) 基線記錄
習(xi) 慣化後，連續兩(liang) 天在 14 點開始進行兩(liang) 次基線記錄，每次長達 23 小時。
在夜間，突變型小鼠比野生型小鼠更加活躍。此外，它們(men) 的睡眠次數更多，但睡眠時間更短，在躲避屋中度過的時間更少。造成這種情況的原因尚不清楚。
舔食共濟失調和快感缺失
一般來說，突變小鼠舔水瓶的次數較少，但舔水瓶的時間較長。這可能表明舔舐共濟失調或感覺到口渴加劇。突變體(ti) 小鼠對蔗糖水的偏好也有所下降，這可能表明它們(men) 出現了快感缺失。
燈光和聲音驚嚇測試
接下來，研究人員從(cong) 光點測試開始，即在夜間將籠子裏的燈打開一小時。野生型小鼠被嚇了一跳，並表現出活性的突然增加，而突變型小鼠現在確實表現出了如此強烈的反應。
實驗重複進行，但使用 60 秒的純音。與(yu) 野生型小鼠相比，突變型小鼠的驚嚇和躲避反應再次減弱，這可能表明小鼠的警惕性降低或漠不關(guan) 心，可能是由持續或累積的癲癇發作引起的。
其他測試
在光和聲音測試後，小鼠在鼠類家居行為(wei) 活動觀測箱(PhenoTyper)中又進行了幾次實驗，並再次使用動物運動軌跡跟蹤係統(EthoVision XT)進行拍攝和分析。
使用跑輪
小鼠有23個(ge) 小時的時間接觸跑輪。幾乎沒有任何突變小鼠能夠使用它，而野生型小鼠則經常使用跑輪，用於(yu) 喂食和躲避的時間較少。突變小鼠幾乎隻把時間花在後兩(liang) 項活動上，而不是跑步上，這可能是由於(yu) 快感缺失和平衡問題。
拆除避難所
躲避屋被移走 2 小時。突變型小鼠試圖躲到躲避屋的原址，而野生型小鼠則蜷縮在角落裏。
換籠
進行2小時的換籠以測試對新型籠應激的反應。突變型小鼠和野生型小鼠沒有明顯的差異。
癲癇研究和家籠評估
研究人員利用相對較新的家籠研究方法，發現了突變體(ti) 小鼠與(yu) 野生型小鼠之間的顯著差異，這些差異是傳(chuan) 統行為(wei) 測試無法發現的，比如睡眠行為(wei) 以及對光和聲音的反應的差異。
與(yu) 經典迷宮實驗相比，這種方法可以很好地應用於(yu) 癲癇發作、運動異常和神經行為(wei) 障礙的廣泛研究，並基於(yu) 更大的數據集提供可靠的結果。
參考文獻
Schirmer, C., Abboud, M. A., Lee, S. C., Bass, J. S., Mazumder, A. G., Kamen, J. L., & Krishnan, V. (2022). Home-cage behavior in the Stargazer mutant mouse. Scientific reports, 12(1), 1-8.
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