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。通過測(cè)量小鼠穿越平衡木所需的時(shí)間和在測(cè)量過程中發(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12毫米梁3次，然后穿過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，通過運(yùn)動(dòng)探測(cè)器測(cè)量穿過另一端（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)練過度，對(duì)任務(wù)和設(shè)備過于熟悉，它們可能會(huì)在穿越平衡木的過程中停滯。另一方面，如果小鼠在經(jīng)過2天的訓(xùn)練后仍然不能成功地穿過整個(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。

4、在測(cè)試當(dāng)天，記錄小鼠穿過平衡木的時(shí)間。若小鼠在穿過平衡木的過程中沒有失速，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平衡木而未從平衡木上滑落的小鼠評(píng)分為“ 7”；將通過拖動(dòng)肢體來(lái)越過平衡木的小鼠評(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)存障礙疾病）小鼠模型。在檢測(cè)苯二氮卓類藥物引起的運(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有滑倒，也沒有摔倒。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。