一、實驗原理

小鼠懸尾實驗（TST）是一種用于評估嚙齒類動物抑郁樣行為及抗抑郁藥物效果的行為學實驗。其核心原理基于“行為絕望”（Behavioral Despair）假說：當小鼠被倒置懸掛且無法逃脫時，初期會劇烈掙扎以擺脫困境，但隨后逐漸進入“不動狀態”（Immobility），即放棄主動掙扎，僅保持靜止下垂姿勢。這種不動狀態被認為與人類抑郁癥中的“無助感”相似，而抗抑郁藥物（如SSRIs、SNRIs）可通過減少不動時間來體現藥效。

爭議點：

生理應激與行為絕望的混淆：

反對者認為，不動狀態可能并非心理絕望的表現，而是小鼠因體力耗竭或能量保存策略（如肌肉疲勞）被迫停止掙扎。實驗中的劇烈應激（如倒置懸掛）可能激活下丘腦-垂體-腎上腺軸（HPA軸），干擾行為結果的解讀。

品系與性別差異：
 

某些小鼠品系（如C57BL/6J）天生掙扎時間較長，而雌性小鼠因激素波動可能表現出更高的行為變異性，需嚴格匹配實驗條件。

藥物作用機制局限性：

部分抗抑郁藥物（如安非他酮）在TST中效果不顯著，提示該模型可能更適用于特定神經遞質系統（如5-HT能系統）的藥物篩選。

二、實驗裝置

2.1 懸尾箱

• 材質與結構：

  不透明亞克力或金屬箱體（尺寸30×30×40 cm），內壁為深色以減少視覺干擾。

  頂部中央安裝可調節高度的掛鉤（不銹鋼材質），用于固定小鼠尾巴。

• 懸掛裝置：

  醫用膠帶或定制夾具（如3D打印尾夾）將小鼠尾尖1-2 cm處固定，確保身體垂直倒置，頭部距箱底5-10 cm（防止小鼠觸碰底部）。

2.2 VisuTrack軟件（上海欣軟）

功能模塊：

• 動態追蹤：通過背景差分法識別小鼠輪廓，實時追蹤身體重心和頭部位置。

行為分類算法：

• 掙扎（Struggling）：身體劇烈扭動（角速度>30°/s）或四肢伸展擺動。

• 靜止（Immobility）：身體下垂且運動幅度<5%體長/秒（由軟件閾值設定）。

• 數據輸出：自動生成不動時間、掙扎次數、掙扎持續時間、首次不動潛伏期等指標。

• 參數校準：需通過預實驗調整運動閾值（通常設定為總像素變化的3-5%）。
   

  
   

  三、實驗流程

  第1-3天：適應期

  目的：減少環境應激及操作對小鼠行為的影響。

  操作：

• 每天將小鼠轉移至實驗房間，在懸尾箱旁的籠具中適應1小時（溫度23±1℃，濕度50-60%）。

• 第3天進行稱重和分組（如對照組、藥物組，n≥10/組），標記尾部以便識別。
  
   

  第4天：預暴露訓練（可選）

  目的：緩解首次懸尾的急性應激反應。

  步驟：

• 用軟質布帶模擬懸尾，將小鼠尾部輕輕固定于籠具頂部，持續1分鐘（不引發真正懸空）。

• 結束后給予蔗糖水（1%）獎勵，建立中性聯想。
  
   

  第5-6天：藥物處理

• 給藥方案（以氯胺酮為例）：

  對照組：腹腔注射生理鹽水（10 mL/kg）。

  藥物組：氯胺酮（5 mg/kg，溶于生理鹽水），注射體積同對照組。

  時間：每天固定時間（如9:00-10:00 AM）給藥，確保測試時血藥濃度達峰（氯胺酮需提前1小時注射）。
  
   

  第7天：正式測試

  準備階段：

• 開啟VisuTrack軟件，設定分析區域（懸尾箱下半部分為“掙扎活躍區”）。

• 檢查懸尾夾具，避免尾部滑動或勒傷。
  
   

  測試階段：

• 輕柔抓取小鼠，用膠帶固定尾尖1 cm處，迅速懸掛于掛鉤中央。

• 立即啟動6分鐘視頻記錄，前1分鐘為適應期（數據不納入分析），后5分鐘為正式分析時段。

• 測試結束后取下小鼠，放回籠具觀察是否出現異常行為（如過度理毛）。
  
  數據保存：導出原始視頻及分析報告（包括逐幀運動軌跡和事件日志）。
  
   

  四、測試指標

  核心行為指標：

• 不動時間（Immobility Time）：后5分鐘內累計靜止時長（單位：秒），抗抑郁藥物通常顯著減少此值。

• 首次不動潛伏期（Latency to First Immobility）：從懸尾開始到首次出現持續3秒靜止狀態的時間，反映初始抗應激能力。

• 掙扎次數（Number of Struggling Episodes）：后5分鐘內劇烈扭動次數（持續時間≥1秒計為1次）。