高压氧(hyperbaric oxygen，HBO)作为一种临床治疗手段，已广泛应用于颅脑损伤、老年痴呆、脑缺血、孤独症等神经系统疾病的治疗[1-5]，对脑功能的恢复和改善有良好的疗效。因为人与动物的行为很大程度受到中枢神经系统控制，所以神经系统的改变往往会影响外在的行为表现。Rossignol，hungpaibulpatana等人[6-7]证明高压氧疗法与现有一些治疗方法相结合能普遍提高孤独症患儿的行为和社会功能；欧慧娟[8]等发现高压氧治疗能改善部分孤独症儿童异常行为；动物实验方面，徐晓虹等发现高压氧也能改变昆明小鼠[9]、Wistar大鼠一些行为学实验的表型[10]，但高压氧对FVB小鼠旷场行为影响目前尚无报道。因此，为进一步明确高压氧对于实验动物行为学实验表型的影响，本实验对野生型FVB(FVB wildtype，FVB WT)小鼠4周龄时进行高压氧干预后，再进行旷场行为观察，尝试为进一步开展高压氧影响神经系统生理机制的研究提供行为学实验的参考依据。

1 资料与方法

1.1 实验动物

4周龄FVB近交系小鼠(荷兰伊拉斯塔斯大学细胞生物学及遗传学研究中心Oostra BA教授惠赠)，广州医科大学实验动物中心饲养及繁殖，所有小鼠均遵循实验动物伦理学和广东省及广州医科大学实验动物管理饲养条例的要求进行饲养及实验操作。

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1.2 高压氧干预设备

NG90IIIB型单人医用高压纯氧舱 (宁波高压氧舱总厂)，由广州医科大学附属第二医院康复科提供。

1.3 旷场实验材料

旷场分析箱(自制):边长70 cm×70 cm,四周壁高50 cm，底部涂黑。见图1。

1.4 动物行为分析软件

Smart v 2.5.21(西班牙Panlab公司)

1.5 高压氧处理

与对照组相比较，高压氧组小鼠进入中央区的次数变少(P<0.05)，进入外周区的次数变少(P<0.05)，穿越总次数变少(P<0.05)，进入中央区的次数占穿越总次数百分比和进入外周区的次数占穿越总次数百分比无差别(P>0.05)。见表4。

1.6 旷场试验

与对照组相比较，高压氧组小鼠在中央区的停留时间变短(P<0.01)，在外周区的停留时间变长(P<0.01)。见表1。

  

图1 旷场试验

1.7 统计学分析

用SPSS 17. 0 统计软件分析，所有结果均用表示;组间比较用独立样本t检验，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 小鼠在不同区域的停留时间

用Smart软件画图定义旷场分析箱沿壁23 cm宽度称为外周区域，其余为中央区域。将小鼠提前3小时左右安置于行为学实验室适应环境，正式实验时将小鼠背向实验者沿着箱壁放进确保干净无味道的旷场分析箱外周区，让小鼠自由爬行，并录下小鼠在旷场分析箱里5min的行为表现。实验结束后将小鼠放回笼内，用用质量浓度为750 g/L的乙醇擦洗1遍旷场分析箱并待乙醇挥发干净，防止残留气味干扰下一次的实验结果。用Smart软件分析录像。

 

表1 小鼠在不同区域的停留时间

  

外周区∗∗中央区∗∗高压氧组(n=9)296.07±3.693.73±3.69对照组(n=13)281.79±6.7917.97±6.82t5.597-5.564P>0.01>0.01

**2组比较P<0.01

2.2 小鼠在不同区域的运动速度及总平均速度

一大早，五年级的黄老师就叫住我，说班上的“白虎队”成员在校门口打人。三年级的娃儿竟去欺负五年级学生？班上是有几个调皮的男生，可哪儿来的“白虎队”？我不由得加快脚步，往教室走去。

 

表2 小鼠在不同区域的运动速度及总平均速度

  

外周区中央区平均速度高压氧组(n=9)29.04±11.0828.33±26.6073.05±28.02对照组(n=13)27.67±5.4330.65±11.2769.34±14.10t0.335-0.2520.359P0.7440.8040.726

2.3 小鼠在不同区域的运动路程及总路程

当我第一次听到学生们这样的呼喊时，我感到莫大的欣慰。从“秋兰姐”到“秋兰妈”，变化的不仅是年龄，更重要的是对学生成长与发展的更为深刻的理解和追求：既立足当下，更要着眼未来。

中央区的运动速度，外周区的运动速度，总运动速度无差别(P>0.05)。见表2。

2.4 小鼠进入不同区域的次数

高压氧组:高压氧处理方案为纯氧洗舱10min，加压20min至2.0 ATA,稳压维持40min, 期间持续纯氧通风，氧流量维持5 L/min，舱内氧浓度在95%以上，舱内温度在20～25 ℃，随后减压10min至1.0 ATA, 1次/天,10天一个疗程，间隔1天，再进行第2个疗程。对照组：正常饲养21天。两个疗程结束后立刻对两组小鼠进行旷场行为学实验。

与对照组相比较，高压氧组小鼠在中央区的路程变短(P<0.05)，在外周区的路程和总路程无差别(P>0.05)。见表3。

 

表3 小鼠在不同区域的运动路程及总路程

  

外周区/cm中央区/cm总路程/cm高压氧组(n=9)8 576.92±3 247.66189.65±199.32∗8 766.57±3 362.90对照组(n=13)7 794.81±1 513.94525.67±244.228 320.47±1 692.47t0.661-3.2980.359P0.5220.0400.726

*2组比较P<0.05

 

表4 小鼠进入不同区域的次数

  

外周区/次中央区/次外周区/%中央区/%总次数高压氧组(n=9)3.11±3.10∗3.11±3.10∗66.67±25.0033.33±25.006.22±6.20∗对照组(n=13)9.10±4.798.20±4.8053.52±2.3846.48±2.3817.30±9.59t-3.264-2.7701.66-1.66-3.018P0.0050.0140.1150.1150.008

*2组比较P< 0.05

  

图2 旷场试验小鼠活动轨迹图 左图：对照组 右图：高压氧组

3 讨 论

旷场实验作为研究小鼠自发运动和探索行为的经典行为学实验[11]，是基于小鼠因畏惧空旷、陌生、有潜在危险的环境而沿墙边活动的趋避天性来设计的[12]，它能反映动物对新环境的自发活动、探索行为以及焦虑、抑郁状态。其中总路程和平均速度作为反映小鼠自发活动的主要数据[13]，小鼠运动总路程越长、平均速度越快，说明小鼠兴奋性越高，运动性越强；中央区、外周区停留时间和运动路程及穿越次数反映小鼠的趋避性[14]、对环境的认知能力、探索性及焦虑程度；小鼠对环境的认知能力强，对危险情况意识强，会使小鼠趋避性增强，主动选择外周“安全”地方，避开潜在“危险”的中央区，同时焦虑感增加，探索性下降，不愿意 “冒险”[15]。

我们实验结果表明，2组小鼠总路程和平均速度无明显差异(P>0.05)，说明高压氧不影响小鼠的自发活动，实验组小鼠无明显兴奋性、运动性的变化。高压氧组小鼠在中央区停留时间(P<0.01)和运动路程较对照组小鼠明显减少(P<0.05)，外周区停留时间明显增加(P<0.01)，说明高压氧组小鼠的趋避性增加、对环境的认知能力增强及焦虑程度增强。高压氧组小鼠进入中央区次数、进入外周区次数及穿越各区总次数都明显减少(P<0.05)，说明高压氧组小鼠的探索性下降。综上所述，经过高压氧干预的小鼠旷场的行为的改变都更符合小鼠的天性，这可能更有利于其在自然界的生存。本实验中高压氧干预改变正常生理状态下FVB小鼠旷场行为的表型,可能与其促进脑组织的有氧代谢和能量合成有关,使脑组织获得更丰富的营养物质,神经细胞内的酶活性增强,神经递质释放增强，脑信号传递改变从而改变小鼠的脑功能活动有关。

针对非线性误差模型进行结构误差辨识时的不足，本文将建立线性化误差模型，辨识出托架结构误差，并进行误差补偿，将线性化误差模型的结构误差辨识结果分别与非线性化误差模型辨识出的结构误差和给定结构误差进行对比，验证线性化误差模型的有效性。线性化误差模型不考虑微分旋转矩阵中的二阶项和三阶项，将微分旋转矩阵线性化为仅包含一阶项的矩阵，带入误差分析中建立误差模型。建立线性化误差模型时的坐标系设定与托架运动学反解时的坐标系设定相同。

行为学实验受温度、光照、噪音及操作人员气味等影响因素较多，在不同实验室的结果可能有较大差异。但我们的实验结果与徐晓虹等人[16]的报道一致，所以高压氧对于改变不同实验动物及品系行为学实验的表型可能具有普遍性，为下一步的研究提供了支持。

【参考文献】

[1] MITANI A, KADOYA F, KATAOKA K. Distribution of hypoxia-induced calcium accumulation in gerbil hippocampal slice[J]. Neurosci Lett, 1990, 120(1): 42-45.

[2] YI Z, LIU Q, FU G, et al. Assessment of the efficacy of combined hyperbaric oxygen therapy for patients with persistent vegetative state[J]. Chin J Nautical Med, 1996.

[3] 蒋念, 龚尧, 杨小明, 等. 高压氧治疗儿童孤独症的新进展[J]. 现代预防医学, 2014,41(4): 686-689.

[4] 隋涛, 王黎明, 赵洪彬. 高压氧治疗在神经内科的应用[J]. 实用医学杂志, 2007, 23(13): 2109-2110.

[5] 谢光洁. 高压氧在神经系统疾患中的应用(文献综述)[J]. 国外医学参考资料神经病学神经外科学分册, 1978 (6): 289-292.

[6] CHUNGPAIBULPATANA J, SUMPATANARAX T, TH-ADAKUL N, et al. Hyperbaric oxygen therapy in Thai autistic children[J]. J Med Assoc Thai, 2008, 91(8): 1232-1238.

[7] STEPAN M, JILL J S, W R L, et al. The effects of hyperbaric oxygen therapy on oxidative stress, inflammation, and symptoms in children with autism: an open-label pilot study[J]. BMC Pediatrics, 2007, 7(1): 36.

[8] 欧惠娟, 纪明义, 苏小莲, 等. 高压氧辅助治疗儿童孤独症的效果观察[J]. 护理研究, 2005, 19(3): 229-230.

[9] 徐晓虹, 郭丹, 章子贵, 等. 高压氧对小鼠学习记忆及脑细胞形态结构的影响[J]. 心理学报, 2000, 32(1): 91-94.

[10] 麦乃铿. 高压氧治疗对慢性应激大鼠的影响[D]. 南方医科大学, 2015.

[11] 王维刚, 刘震泽, 吴文婷, 等. 小鼠动物实验方法系列专题(七)旷场实验在小鼠行为分析中的应用[J]. 中国细胞生物学学报, 2011, 33(11): 1191-1196.

[12] MARCHEI P, DIVERIO S, FALOCCI N, et al. Breed differences in behavioural development in kittens[J]. Physiol Behav, 2009, 96(4-5): 522.

[13] WALZ K, SPENCER C, KAASIK K, et al. Behavioral characterization of mouse models for Smith-Magenis syndrome and dup(17)(p11.2p11.2)[J]. Hum Mol Genet, 2004, 13(4): 367.

[14] CHOLERIS E, THOMAS A W, KAVALIERS M, et al. A detailed ethological analysis of the mouse open field test: Effects of diazepam, chlordiazepoxide, and an extremely low frequency pulsed magnetic field[J]. Neurosci Biobehav Rev, 2001, 25(3): 235.

[15] 邢州, 孙卫文, 黄越玲, 等. 30日龄FMR1基因敲除小鼠的旷场行为观察[J]. 解剖学研究, 2009, 31(2): 109-113.

[16] 徐晓虹, 郭丹. 高压氧对不同月龄小鼠学习记忆及自发行为的影响[J]. 浙江师大学报(自然科学版), 1997, 20(3): 82-84.