《动物模型构建与行为学评估》电子版pdf，网盘发货
《动物模型构建与行为学评估》V1.0共计约540页， 主要围绕生物医学领域中动物实验的核心方法，详细介绍了如何通过构建动物模型来研究疾病机理，并且使用行为学评估手段验证这些模型的有效性。书中的内容适用于研究人员在进行神经科学、药理学、生物医学等领域的实验时，理解和运用动物模型这一重要工具。
目录
简介
实验原理及意义
实验装置和环境设置
实验步骤
数据分析
应用
相关行为评估
注意事项
案例解析
Ø简介：
酒精成瘾可以被定义为一种强迫性寻求和服用药物、限制摄入的失控，以及在阻止接触药物时出现的负面情绪状态。酒精成瘾影响多种动机机制，可以被概念化为一种包括从冲动（正向强化）到强迫（负向强化）的进展的障碍。大约60年前，酒精研究人员开始测试小鼠对酒精的偏好和摄入量。特别是，开发了多种在家庭笼中自愿饮酒的范式。在小鼠自愿口服酒精模型中，动物在家中笼中同时接触水和一种或几种浓缩酒精溶液，这些模型具有很高的表面效度，但许多实验条件需要更精确地监测小鼠的酒精消耗，以捕捉特定品系或基因的作用，或任何其他对酒精饮用行为的操纵。
Ø实验原理及意义：
酒精成瘾模型是一种在动物实验中模拟人类酒精成瘾行为的研究模型。自我给药是指动物能够主动操作某个装置（如按压杠杆）来获取酒精，这种行为类似于人类主动寻求和摄取酒精的成瘾行为。通过这种模型，可以深入了解酒精成瘾的神经生物学机制、行为特征以及评估潜在的治疗方法。
Ø实验装置和环境设置：
实验笼：通常是一个特制的实验笼，里面配备有可以让动物操作的装置，如杠杆或鼻触孔。实验笼的大小要合适，既能够让动物自由活动，又能保证实验设备的正常使用。
酒精供给系统：与动物操作的装置相连，当动物成功操作（如按下杠杆）后，会有一定量的酒精溶液通过管道输送到动物可以获取的位置，如一个小的饮水口。酒精溶液的浓度需要根据实验目的和动物种类进行调整，一般在小鼠和大鼠实验中。
记录系统：包括监测动物操作装置的频率、获取酒精的时间和剂量等数据的设备。这些数据可以通过计算机软件进行实时记录和分析，以便准确了解动物的自我给药行为模式。
动物选择和准备：
通常选择大鼠或小鼠作为实验动物。这些动物在生理和行为上与人类有一定的相似性，而且易于饲养和操作。在实验开始前，动物需要适应实验环境，一般会先在实验笼中放置一段时间（如1-2天），让它们熟悉环境和装置，但此时酒精供给系统尚未开启，避免动物因为陌生环境而产生异常行为影响实验结果。
Ø实验步骤：
训练阶段：在这个阶段，动物需要学会通过操作装置来获取酒精。开始时，动物可能是偶然地操作了装置并获得了酒精，随着时间的推移，它们会逐渐意识到这种行为与获得酒精之间的联系。例如，在最初的几次实验中，小鼠可能只是出于好奇而触碰杠杆，当它发现每次触碰杠杆都会有酒精流出时，就会逐渐增加触碰杠杆的频率。记录动物学会自我给药所需的时间、操作装置的频率变化等数据。
稳定期：当动物学会自我给药后，会进入一个相对稳定的阶段。在这个阶段，动物的自我给药行为模式会比较规律，可以观察到动物每天获取酒精的剂量、操作装置的高峰时间等信息。例如，有些动物可能会在白天获取更多的酒精，而有些动物则可能在夜间活动频繁，这些行为差异可以为研究成瘾行为的时间节律提供线索。
成瘾阶段：随着时间的延长和酒精获取量的增加，动物会逐渐表现出成瘾的特征。这些特征包括对酒精的耐受性增加（需要更多的酒精才能达到相同的效果）、戒断反应（当停止提供酒精时，动物会出现焦虑、震颤等症状）等。这时候可以通过改变酒精的浓度、供给时间或者设置戒断实验等方式来观察动物的成瘾行为变化。
在非操作性酒精自我给药实验中，通常会在实验动物的饲养笼内放置两个瓶子，一个装有酒精水溶液，另一个装水。不同因素会影响酒精摄入量，比如可获取瓶子的数量、接触酒精的时间、酒精浓度等等。一般来说，当提供两瓶以上不同浓度的酒精溶液，或者限制实验对象接触酒精的时间时，酒精摄入量会增加。酒精浓度在这些实验流程中是关键问题，因为浓度过低或过高的酒精溶液，会因其微甜或苦涩的味道，分别被动物接受或排斥。因此，通常认为乙醇浓度低于4%（v/v）在药理学上无意义，10%至12%的浓度范围是大鼠和小鼠饮用的合适标准。相反，大多数啮齿类动物在初次接触时，很可能不会饮用高浓度酒精溶液。因此，研究人员开发出了几种 “训练” 啮齿动物口服自行摄入具有药理学意义剂量酒精的方法，包括逐步提高乙醇浓度、添加甜味剂（如蔗糖，可逐渐减少添加量或不减少），或设置一段强制接触乙醇的时间。通过这些方法，实验用啮齿动物会饮用高达40%浓度的酒精溶液，并可能出现严重醉酒状态。另一种策略是培育天生酒精摄入量高 / 偏好酒精的啮齿动物品系，但这些通过基因筛选的动物品系得出的结果，可能无法很好地类推到人类情况。不过，高酒精摄入量与低酒精摄入量的啮齿动物品系，以及重组近交系啮齿动物品系，是识别导致过度饮酒的遗传风险等位基因的有力工具。
Ø数据分析：
杠杆按压频率：在操作性自我给药实验中，记录动物按压杠杆以获取酒精的频率。成瘾过程中，该频率通常会逐渐增加，表明动物对酒精的需求上升。通过分析不同时间点的按压频率，可绘制学习曲线，观察成瘾的发展进程。例如，比较实验组和对照组在训练阶段及成瘾阶段的按压频率变化，判断酒精对动物行为动机的影响。
首次按压时间：即动物首次主动按压杠杆获取酒精的时间。较短的首次按压时间可能暗示动物对酒精的偏好或敏感性较高。分析不同组动物的首次按压时间，有助于筛选对酒精更易成瘾的个体或品系。
总体摄入量： 统计动物在特定时间段内摄入的酒精总量。成瘾状态下，动物酒精摄入量会显著增加。比较不同实验条件（如不同酒精浓度、不同给药方式）下的总体摄入量，评估这些因素对成瘾程度的影响。例如，研究不同浓度酒精溶液对大鼠酒精摄入量的影响，可发现较高浓度酒精可能在短期内导致更高的摄入量，但长期可能因适口性等问题出现波动。
摄入量变化趋势： 观察酒精摄入量随时间的变化趋势，判断成瘾的发展阶段及稳定性。稳定的高摄入量可能标志着成瘾的形成，而摄入量的波动可能反映出动物对酒精耐受性的变化或实验环境因素的影响。
剥夺后摄入量增加幅度：计算剥夺酒精一段时间后，动物重新接触酒精时，摄入量相较于基线饮酒量的增加幅度。这是衡量酒精依赖效应（ADE）强度的关键指标，增加幅度越大，表明复吸倾向越强。比较不同组动物的该指标，分析影响ADE强度的因素，如酒精暴露时间、戒酒时长等。例如，研究发现长期饮酒（6-8周以上）且戒酒至少2天的动物，重新接触酒精时，摄入量可增加50%以上，而短期饮酒或戒酒时间不足的动物，增加幅度较小。
ADE持续时间：记录摄入量显著高于基线的持续天数。该指标反映了复吸行为的持续性，持续时间越长，表明成瘾的稳定性越高。通过分析不同实验条件下ADE的持续时间，了解成瘾的维持机制。同时提供多种酒精浓度时，ADE的持续时间可能会延长，提示多样化的选择可能增强成瘾的稳定性。
强迫性饮酒判断指标
味道掺杂测试：在味道掺杂测试中，统计在酒精溶液添加苦味奎宁后，仍选择饮用酒精而非更适口液体（如蔗糖溶液）的动物比例。该比例越高，表明具有强迫性饮酒行为的动物越多。比较不同处理组的这一比例，评估长期饮酒和反复剥夺对动物强迫性行为的诱导程度。例如，经过8个月以上长期饮酒且反复戒酒的大鼠，在味道掺杂测试中，选择酒精的比例明显高于短期饮酒或未经历反复剥夺的大鼠。
昼夜饮酒节律变化：分析动物昼夜饮酒节律的改变，如饮酒频率在昼夜的分布变化、日饮酒节律的丧失程度等。通过记录不同时间段的饮酒次数和饮酒量，绘制昼夜饮酒模式图。成瘾动物通常表现为饮酒频率增加且昼夜节律紊乱，例如在正常休息时段的饮酒量显著增加。比较成瘾组和对照组的昼夜饮酒节律变化，可作为判断强迫性饮酒的重要依据，并有助于研究成瘾对生物钟的影响机制。
Ø应用：
药物研发和治疗评估：用于筛选和评估治疗酒精成瘾的药物。例如，将实验动物分为药物治疗组和对照组，药物治疗组在自我给药过程中给予潜在的治疗药物，通过比较两组动物的自我给药行为变化（如减少酒精摄取量、降低操作装置的频率等）来判断药物的治疗效果。
Ø相关行为评估：
行为学和心理学研究：研究酒精成瘾过程中的行为和心理变化，如动机、冲动控制等。例如，观察动物在面对不同诱惑（如食物和酒精）时的选择行为，了解成瘾行为如何影响动物的决策过程，为研究人类酒精成瘾的心理机制提供动物模型基础。
其他行为学指标监测：
活动水平监测：可使用旷场实验等方法，观察小鼠在开放环境中的自主活动情况，包括总活动距离、活动时间、在不同区域（如中心区和周边区）的活动频率等。酒精成瘾可能会影响小鼠的活动水平和探索行为，例如成瘾小鼠可能表现出活动减少、对新环境的探索欲望降低等情况。
焦虑样行为评估：如高架十字迷宫实验，可检测小鼠在具有开放臂和封闭臂的迷宫中的行为表现。成瘾小鼠可能会在开放臂停留时间减少、进入开放臂的次数降低，这表明其可能具有更高的焦虑水平，因为酒精成瘾往往与焦虑等情绪障碍存在关联，通过此类实验可进一步探究酒精对小鼠情绪行为的影响机制。
认知功能测试：像水迷宫实验等可用于评估小鼠的学习记忆能力。长期酒精摄入可能损害小鼠的认知功能，通过观察小鼠在水迷宫中找到隐藏平台的潜伏期、游泳路径长度以及在目标象限停留的时间等指标，可以判断酒精成瘾对其认知能力的损伤程度，这对于全面了解酒精成瘾的神经行为学后果具有重要意义，也有助于研究针对酒精成瘾相关认知障碍的干预措施和治疗靶点。
社交行为测试：酒精成瘾可能会影响小鼠的社交互动能力。正常小鼠在社交互动中有一定的行为模式，而酒精成瘾可能会改变这种模式。
操作方法：将实验小鼠与陌生小鼠（同性别、同品系）置于一个新的、足够大的社交环境中，如三室社交箱。观察并记录实验小鼠与陌生小鼠之间的接触次数、接触时间、嗅探行为、追逐行为等社交行为指标。成瘾小鼠可能会表现出社交行为减少或异常，如对陌生小鼠的兴趣降低、社交互动的主动性减弱等，通过这些变化来评估酒精对小鼠社交行为的影响，进而从侧面反映酒精成瘾的程度。
平衡能力测试：
转棒测试主要是基于小鼠在旋转的杆子上保持平衡和运动协调能力来评估其运动功能。对于酒精成瘾小鼠模型，酒精的摄入可能会影响小鼠的神经系统，进而损害其运动协调能力。通过转棒测试，可以观察酒精成瘾对小鼠平衡和运动协调能力的影响程度。将酒精成瘾小鼠模型作为实验组，同时设置正常小鼠（未接触酒精）作为对照组。两组小鼠在年龄、体重、性别等方面尽量保持一致，以减少其他因素对实验结果的干扰。在测试过程中，观察并记录小鼠在转棒上的行为表现，包括小鼠从转棒上掉落的时间、掉落时的旋转速度等。如果转棒仪有自动记录功能，可以直接获取这些数据；如果没有，需要实验人员手动记录。同时，还可以观察小鼠在转棒上的运动姿态，如是否能够稳定行走、是否有摇晃、滑倒等情况，这些细节可以作为补充信息来综合评估小鼠的运动协调能力。比较实验组和对照组小鼠在转棒上停留的时间。如果酒精成瘾小鼠在转棒上停留的时间明显短于正常小鼠，这表明酒精摄入可能已经损害了小鼠的运动协调能力。通过分析不同酒精摄入时间、剂量下小鼠在转棒上的表现，可以进一步了解酒精成瘾程度与运动协调障碍之间的关系。
条件位置偏好（CPP）实验
基于动物将环境线索与药物（或酒精）的奖赏效应相关联的能力。如果小鼠将某个特定环境与酒精的奖赏联系起来，它们会在该环境中停留更长时间。实验装置一般分为两个或多个不同的隔间，这些隔间在视觉、触觉或嗅觉等方面具有明显差异。在训练阶段，小鼠在一个隔间接受酒精处理，而在另一个隔间接受对照（如生理盐水）处理。经过多次训练后，在无药物（酒精）状态下让小鼠自由进入所有隔间，记录小鼠在每个隔间停留的时间。如果小鼠在与酒精配对的隔间停留时间显著长于对照隔间，就表明小鼠对酒精产生了位置偏好，提示酒精具有奖赏性质并且小鼠可能对其成瘾。
戒断症状评估：
当成瘾小鼠突然停止酒精供应时，会出现一系列生理和行为上的戒断症状，这些症状的严重程度可以反映成瘾的程度。
操作方法：在小鼠经过一段时间的酒精摄入后，突然停止酒精供应。观察小鼠出现的戒断症状，如震颤、抽搐、自主活动增加或减少、体温变化、焦虑样行为加剧（如在高架十字迷宫中开放臂停留时间进一步减少）等。可以使用评分系统对这些症状进行量化，例如，根据症状的严重程度（轻微、中度、重度）和出现的频率来打分，综合评估小鼠的戒断反应强度，从而推断其酒精成瘾程度。
Ø注意事项：
使用6-8周龄的SPF级雄性C57BL/6J小鼠，这些小鼠对酒精的生理反应与人类相似，是研究酒精诱导的器官损伤常用的动物模型。长期自由饮酒小鼠模型的建立应模拟人类自愿长期饮酒的状态。建立模型后，使用一系列行为学方法评估小鼠的精神状态，以反映小鼠的平衡能力、焦虑样行为和记忆力。实验前，小鼠需禁食12小时。实验过程中，应保证小鼠的清醒程度。酒精戒断时会产生一系列心理问题，如躁动、癫痫、震颤等症状，这些是酒精成瘾的临床标志。通过观察这些症状，可以更好地模拟和理解酒精成瘾的病理状态。