一、實驗原理​​

小鼠轉(zhuǎn)棒疲勞儀通過驅(qū)動轉(zhuǎn)棒旋轉(zhuǎn)，迫使小鼠在棒上持續(xù)運(yùn)動以保持平衡。當(dāng)轉(zhuǎn)棒以恒定速度、加速或變速模式運(yùn)行時，小鼠需通過肢體協(xié)調(diào)和運(yùn)動調(diào)整避免跌落。儀器記錄其跌落時間、速度等參數(shù)，反映運(yùn)動耐力、平衡能力及神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)性，常用于評估藥物作用（如抗疲勞、肌松劑效應(yīng)）或疾病模型（如帕金森病、老年癡呆）的運(yùn)動功能障礙。
 

​​二、實驗裝置​​

• ​​轉(zhuǎn)軸​​：表面粗糙以增加摩擦力，分多通道獨(dú)立測試。

• ​​電機(jī)與控制系統(tǒng)​​：支持勻速、勻加速、變速、多階及旋轉(zhuǎn)模式，轉(zhuǎn)速范圍0-60 rpm

• ​​紅外傳感器​​：實時檢測小鼠跌落，記錄跌落時間、速度及方向。

• ​​控制面板與顯示屏​​：用于參數(shù)設(shè)置、模式選擇及數(shù)據(jù)查看。

• ​​底部托盤​​：承接跌落小鼠，內(nèi)置傳感器防止糞便干擾檢測。
   

  三、實驗流程

  3.1 實驗前準(zhǔn)備（第1天）​​

  ​​環(huán)境適應(yīng)​​：

  將小鼠轉(zhuǎn)移至實驗房間，適應(yīng)環(huán)境光照（建議50-100 lux）、溫度（22-25℃）和濕度（40-60%）至少12小時，減少應(yīng)激反應(yīng)。

  ​​分組標(biāo)記​​：

  根據(jù)實驗設(shè)計分組（如對照組、模型組、給藥組），用無毒記號筆或耳標(biāo)標(biāo)記小鼠，記錄體重、健康狀況。

  ​​3.2 預(yù)實驗與適應(yīng)訓(xùn)練（第2-4天）​​

  ​​第2天：初次接觸轉(zhuǎn)棒（低速適應(yīng)）​​

  模式選擇：勻速模式，轉(zhuǎn)速設(shè)為4-6 rpm（低速）。

  操作步驟：

  將小鼠輕放于靜止轉(zhuǎn)棒上，啟動設(shè)備至設(shè)定轉(zhuǎn)速。

  每只小鼠訓(xùn)練3次，每次60秒，間隔5分鐘（避免疲勞）。

  記錄小鼠首次跌落時間，剔除無法站立超過5秒的個體（可能存在運(yùn)動缺陷）。

  清理：每次訓(xùn)練后清理托盤糞便，避免傳感器遮擋。

  ​​第3天：中速適應(yīng)訓(xùn)練​​

  模式選擇：勻速模式，轉(zhuǎn)速提升至8-10 rpm。

  操作步驟：

  每只小鼠訓(xùn)練3次，每次90秒，間隔10分鐘。

  觀察小鼠是否主動調(diào)整步伐跟隨轉(zhuǎn)棒，剔除頻繁滑落（＞3次/分鐘）個體。

  ​​第4天：加速模式適應(yīng)​​

  模式選擇：勻加速模式，起始速度6 rpm，目標(biāo)速度12 rpm，加速度時間30秒。

  操作步驟：

  每只小鼠訓(xùn)練2次，每次持續(xù)至跌落或最長2分鐘，間隔15分鐘。

  記錄跌落時的速度和訓(xùn)練時間，用于后續(xù)實驗參數(shù)調(diào)整。

  3.3 ​​正式實驗（第5天）​​

  ​​實驗前準(zhǔn)備​​：

  禁食2小時（避免飽腹影響運(yùn)動能力），自由飲水。

  ​​參數(shù)設(shè)置​​：

  根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果選擇模式（例如勻加速模式：起始速度6 rpm→目標(biāo)速度40 rpm，加速度時間300秒，總時長10分鐘）。

  確認(rèn)實驗時間單位為分鐘，加速度單位為秒。

  ​​實驗操作​​：

  啟動轉(zhuǎn)棒至起始速度（6 rpm），依次放入小鼠，確保其穩(wěn)定站立≥2秒后點(diǎn)擊“Run”開始計時。

  實驗員需全程觀察，記錄以下情況：

  小鼠是否出現(xiàn)被動懸掛（四肢緊抱轉(zhuǎn)棒不移動）或反向奔跑，此類行為需標(biāo)記并在數(shù)據(jù)分析時排除。

  跌落瞬間的實時速度及方向（儀器自動記錄）。

  四、測試指標(biāo)

  潛伏期：小鼠從實驗開始至跌落的持續(xù)時間（秒），反映運(yùn)動耐力與抗疲勞能力。

  跌落速度：轉(zhuǎn)棒在跌落瞬間的實時轉(zhuǎn)速（rpm），評估小鼠對速度變化的耐受極限。

  運(yùn)動距離：根據(jù)轉(zhuǎn)速與潛伏期計算小鼠在棒上的總移動距離（米）。

  方向適應(yīng)性：變速或旋轉(zhuǎn)模式中，記錄小鼠在順時針/逆時針轉(zhuǎn)向時的跌落差異。

  階段參數(shù)：多階模式中分階段記錄數(shù)據(jù)，分析小鼠對不同強(qiáng)度運(yùn)動的響應(yīng)規(guī)律。