腦損傷、基因缺陷和藥物暴露可導(dǎo)致小鼠運(yùn)動(dòng)能力的改變。精細(xì)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)和平衡可以通過(guò)平衡木行走實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)估。該測(cè)試讓試驗(yàn)小鼠保持直立，穿過(guò)一個(gè)高架狹窄的橫梁到一個(gè)安全的平臺(tái)。該測(cè)試持續(xù)進(jìn)行3天：2天的習(xí)得性訓(xùn)練和1天的測(cè)試。通過(guò)測(cè)量小鼠穿越平衡木所需的時(shí)間和在測(cè)量過(guò)程中發(fā)生的爪子滑動(dòng)的次數(shù)，來(lái)量化其運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力。本文描述了目前實(shí)驗(yàn)室常使用的試驗(yàn)方案，以及來(lái)自C57BL/6小鼠品系的代表性結(jié)果。這項(xiàng)方案對(duì)于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力和平衡能力缺陷特別有用，且這些微小缺陷可能無(wú)法被旋轉(zhuǎn)測(cè)試等其他運(yùn)動(dòng)測(cè)試檢測(cè)到。

1、平衡木裝置由1米高的橫梁組成，其平面表面為12毫米或6毫米寬，放置在桌面上方50厘米處。一個(gè)黑盒子被放置在橫梁的末端作為完成點(diǎn)。來(lái)自飼養(yǎng)小鼠的家庭籠的筑巢材料被放在黑盒子里，以吸引試驗(yàn)鼠進(jìn)入。起點(diǎn)上方放置一盞燈（帶有60瓦的燈泡），測(cè)試時(shí)使其發(fā)光，以作為令小鼠厭惡的刺激。穿過(guò)中心80厘米的時(shí)間由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)探測(cè)器（Visopia公司制造）測(cè)量：一個(gè)在0厘米處作為開(kāi)始計(jì)時(shí)器，另一個(gè)在80厘米處作為停止計(jì)時(shí)器。一個(gè)尼龍吊床（可以從當(dāng)?shù)氐牟剂仙痰戢@得）被拉伸到橫梁下方，在桌面上方7.5厘米處，以對(duì)墜落的小鼠起到緩沖作用。在三腳架上設(shè)置一個(gè)攝像機(jī)來(lái)記錄測(cè)試過(guò)程。

2、建議至少有10只小鼠進(jìn)行測(cè)試。在可能的情況下，小鼠被分組安置在12小時(shí)的光/暗周期室（早上7點(diǎn)到晚上7點(diǎn)），并在測(cè)試開(kāi)始前在測(cè)試環(huán)境中適應(yīng)至少2周。在訓(xùn)練/測(cè)試前大約10 min，小鼠可以被運(yùn)送到裝有平衡木設(shè)備的房間。

3、在訓(xùn)練當(dāng)天，每只小鼠穿過(guò)12毫米梁3次，然后穿過(guò)6毫米梁3次。寬度較寬的（即28毫米）的橫梁可用于不能穿過(guò)較窄寬度的小鼠或較大的小鼠。小鼠被放置在橫梁的一端，通過(guò)運(yùn)動(dòng)探測(cè)器測(cè)量穿過(guò)另一端（80厘米外）的逃生箱所需的時(shí)間。計(jì)時(shí)器由小鼠的鼻子進(jìn)入中心80厘米的地方開(kāi)始，當(dāng)小鼠到達(dá)80厘米的末端時(shí)停止。在兩根梁的訓(xùn)練之間，測(cè)試小鼠需返回籠子里休息10 min。在這個(gè)中間試驗(yàn)期間，另外3-4只小鼠可以被訓(xùn)練來(lái)有效地利用時(shí)間。C57BL/6小鼠通常以最少的時(shí)間穿過(guò)平衡木。然而，當(dāng)它們?cè)诖┰狡胶饽局型就Ｖ?、嗅探或四處張望時(shí)，研究人員應(yīng)該用戴著手套的手指從后面戳或從后面推來(lái)鼓勵(lì)測(cè)試小鼠繼續(xù)向前移動(dòng)。小鼠進(jìn)入安全箱后允許在下一次試驗(yàn)前休息一段時(shí)間（~15秒）。每次訓(xùn)練結(jié)束后，小鼠被直接送回它們?cè)瓉?lái)的家庭籠。

注意事項(xiàng)：如果小鼠訓(xùn)練過(guò)度，對(duì)任務(wù)和設(shè)備過(guò)于熟悉，它們可能會(huì)在穿越平衡木的過(guò)程中停滯。另一方面，如果小鼠在經(jīng)過(guò)2天的訓(xùn)練后仍然不能成功地穿過(guò)整個(gè)平衡木，那么訓(xùn)練可以繼續(xù)持續(xù)幾天。如果對(duì)小鼠進(jìn)行藥物治療，應(yīng)在治療前先測(cè)試一次以獲得小鼠表現(xiàn)的基線(xiàn)。

4、在測(cè)試當(dāng)天，記錄小鼠穿過(guò)平衡木的時(shí)間。若小鼠在穿過(guò)平衡木的過(guò)程中沒(méi)有失速，則被認(rèn)為是一次成功的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)人員需記錄兩次測(cè)試的時(shí)間并計(jì)算其平均值作為結(jié)果。視頻記錄可用于更精細(xì)地分析滑動(dòng)和其他可觀察到的運(yùn)動(dòng)缺陷。另一種評(píng)估平衡木行走結(jié)果的方法是神經(jīng)評(píng)分系統(tǒng)：該系統(tǒng)將無(wú)法通過(guò)平衡木的小鼠評(píng)分定為“ 1”；將兩個(gè)爪子都放在平衡木表面正常穿過(guò)平衡木而未從平衡木上滑落的小鼠評(píng)分為“ 7”；將通過(guò)拖動(dòng)肢體來(lái)越過(guò)平衡木的小鼠評(píng)分為“ 3”；且在兩次試驗(yàn)中得分為1的小鼠不必重新測(cè)試。

5、清潔平衡木和實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的老鼠糞便，并用70％乙醇和水浸泡的毛巾擦拭，然后再將平衡木放在設(shè)備上。

圖1|雌性和雄性C57Bl6小鼠在6mm和12mm梁上的穿越時(shí)間（一組9-11周齡的C57BL/6-NCRL WT小鼠在訓(xùn)練2天后在平衡木上進(jìn)行測(cè)試。雄性穿越12 mm梁的平均時(shí)間為4.6 ± 0.4秒（n=14），雌性為3.3 ± 0.3秒（n=11）。雄性穿越6 mm梁上的時(shí)間為6.8 ± 0.7秒（n=13），雌性為5.9 ± 0.5秒（n=10））

平衡木實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可作為身-體精-細(xì)協(xié)-調(diào)和平-衡能力的參數(shù)。平衡木測(cè)試可以檢測(cè)由年齡、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷以及遺傳和藥理學(xué)因素引起的運(yùn)動(dòng)缺陷。撞擊引起的皮質(zhì)損傷小鼠經(jīng)常在平衡木上表現(xiàn)出對(duì)側(cè)滑動(dòng)。平衡木試驗(yàn)通過(guò)評(píng)估隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)能力，也被用于區(qū)分野生型（WT）和亨廷頓病（HD）小鼠模型，并可用來(lái)評(píng)估治療后HD小鼠的改善情況。另一種在平衡木上檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)缺陷的遺傳性小鼠模型是桑德霍夫病（一種溶酶體儲(chǔ)存障礙疾?。?/span>小鼠模型。在檢測(cè)苯二氮卓類(lèi)藥物引起的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)缺陷方面，平衡木試驗(yàn)比旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)更敏感。研究表明，為了觀察平衡木上的運(yùn)動(dòng)缺陷，只需要30%的GABA (A)受體的占用率，而旋轉(zhuǎn)測(cè)試中的受體占用率超過(guò)70%，且寬度較窄的平衡木可以用來(lái)檢測(cè)更細(xì)微的差異。

本研究使用的小鼠在這些橫梁上幾乎沒(méi)有滑倒，也沒(méi)有摔倒。在基因或藥物操縱的動(dòng)物中，可能會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)滑移和跌倒，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要使其量化，并作為評(píng)估運(yùn)動(dòng)能力的指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)受損的小鼠可能會(huì)緊緊抓住平衡木的一側(cè)，這增加了它們穿過(guò)平衡木的時(shí)間。雖然活動(dòng)水平可能因小鼠的年齡和品系而有所不同，但C57BL/6小鼠是典型的活躍動(dòng)物。

平衡木測(cè)試可通過(guò)使用傾斜的平衡木誘導(dǎo)小鼠向前移動(dòng)、將小鼠放置在安全的平臺(tái)上幾秒鐘以增加其達(dá)到目標(biāo)安全平臺(tái)的意愿等方法進(jìn)行改進(jìn)。使用平衡木評(píng)估運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)的混雜因素包括動(dòng)機(jī)減退，以及被過(guò)度訓(xùn)練的小鼠可能會(huì)躺平和慵懶。如果發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)缺陷，可以使用包括運(yùn)動(dòng)步態(tài)的足跡分析、爬網(wǎng)、游泳、爬桿和階梯測(cè)試進(jìn)一步評(píng)估其運(yùn)動(dòng)缺陷。