小鼠轉(zhuǎn)棒疲勞儀（Rotarod）作為一種經(jīng)典的神經(jīng)行為學(xué)實驗設(shè)備，廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)、藥理學(xué)及運動醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。其核心功能是通過量化嚙齒類動物在旋轉(zhuǎn)棒上的平衡與協(xié)調(diào)能力，間接反映其神經(jīng)功能狀態(tài)、肌肉活動水平及運動學(xué)習(xí)能力。本文主要介紹實驗原理、應(yīng)用場景及科學(xué)價值等方面，系統(tǒng)解析轉(zhuǎn)棒疲勞儀在科研中的重要作用。

一、實驗原理與設(shè)計

轉(zhuǎn)棒實驗基于嚙齒類動物（如小鼠）的本能行為設(shè)計：當(dāng)動物被置于緩慢旋轉(zhuǎn)的圓柱形轉(zhuǎn)棒上時，會主動調(diào)整身體姿態(tài)以避免跌落。通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)棒的轉(zhuǎn)速（如恒定速度、加速模式、階梯模式、正反轉(zhuǎn)模式等），研究者可動態(tài)評估動物的運動協(xié)調(diào)性、平衡能力及耐力。實驗過程中，儀器自動記錄動物從轉(zhuǎn)棒上跌落的時間或zui大維持轉(zhuǎn)速，這一參數(shù)被用作評估運動功能的核心指標(biāo)。

其原理在于神經(jīng)系統(tǒng)病或外界干預(yù)（如藥、創(chuàng)傷）常導(dǎo)致運動相關(guān)腦區(qū)（如小腦、基底神經(jīng)節(jié)）或肌肉功能受損，進而影響動物對動態(tài)環(huán)境的適應(yīng)能力。轉(zhuǎn)棒實驗通過模擬復(fù)雜的運動場景，能夠靈敏捕捉細(xì)微的運動缺陷，為病模型驗證或藥療效評價提供客觀數(shù)據(jù)支持。

二、核心應(yīng)用領(lǐng)域

小鼠轉(zhuǎn)棒疲勞儀，XR-6C/大鼠轉(zhuǎn)棒疲勞儀，XR-6D，上海欣軟

1. 骨骼肌松弛實驗
   肌肉松弛劑或神經(jīng)毒su可能直接削弱肌肉收縮能力。通過轉(zhuǎn)棒實驗可量化動物因肌力下降導(dǎo)致的運動時間縮短，評估藥對骨骼肌功能的影響。例如，在麻醉劑研發(fā)中，常用于篩選對運動功能副作用較小的候選化合物。

2. 中shu神經(jīng)抑制實驗
   zhen靜類藥或神經(jīng)退行性病常導(dǎo)致中shu神經(jīng)抑制。動物在轉(zhuǎn)棒上的表現(xiàn)（如反應(yīng)遲鈍、步態(tài)不穩(wěn)）可間接反映腦干或皮層功能狀態(tài)，為抗焦慮藥或神經(jīng)保護劑開發(fā)提供行為學(xué)證據(jù)。

3. 藥對運動能力的影響
   運動增強類藥（如興奮劑）或運動抑制劑的研究中，轉(zhuǎn)棒實驗通過對比給藥前后的運動維持時間，可精準(zhǔn)評估藥對整體運動能力的調(diào)節(jié)作用。

4. 神經(jīng)退行性病疾研究

• 帕金森病：帕金森模型小鼠因多巴胺能神經(jīng)元丟失，表現(xiàn)出運動遲緩和姿勢控制障礙。轉(zhuǎn)棒實驗可定量評價病疾進展或藥（如左xuan多巴）的干預(yù)效果。

• 亨廷頓病：此類模型動物因基底神經(jīng)節(jié)損傷，常出現(xiàn)不自主運動及協(xié)調(diào)性下降，轉(zhuǎn)棒測試可揭示其運動學(xué)習(xí)能力的漸進性衰退。

5. 創(chuàng)傷性腦損傷（TBI）評估
   腦外傷可能導(dǎo)致小腦或運動皮層損傷，動物在加速轉(zhuǎn)棒上的表現(xiàn)（如跌落時間縮短）可量化運動功能障礙程度，并用于評價神經(jīng)再生療法的有效性。

三、技術(shù)優(yōu)勢與科學(xué)意義

1. 客觀性與定量化
   轉(zhuǎn)棒實驗通過數(shù)字化記錄參數(shù)（如跌落時間、轉(zhuǎn)速閾值），避免了主觀評分的偏差，尤其適合縱向研究或大樣本量分析。

2. 多維度評價能力
   通過調(diào)整實驗?zāi)Ｊ剑ㄈ绻潭ㄞD(zhuǎn)速測試耐力、加速模式評估協(xié)調(diào)性），可靈活適配不同研究需求，多面解析運動功能的生物學(xué)機制。

3. 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)價值
   嚙齒類動物的運動缺陷與人類神經(jīng)系統(tǒng)病疾（如帕金森病）具有高度病理相似性。轉(zhuǎn)棒實驗數(shù)據(jù)可為臨床前研究提供關(guān)鍵行為學(xué)證據(jù)，加速新療法的開發(fā)進程。

動物行為分析軟件：

VisuTrack軟件

SuperMaze軟件

FishTrack斑馬魚分析軟件

動物行為儀器：

自身給藥、條件恐懼、斯金納、震驚反射（PPI）、跑步機、各類經(jīng)典迷宮等

動物抓撓分析儀、動物震顫行為分析儀、動物捕食行為分析儀

動物主動步態(tài)分析、動物被動步態(tài)分析、動物自由步態(tài)分析（內(nèi)測中）

睡眠剝奪儀、體溫維持儀、智能熱板儀、轉(zhuǎn)棒疲勞儀、鼠尾光照測痛儀等

神經(jīng)電生理：

光遺傳、無線光遺傳

光纖記錄系統(tǒng)（單通道、多通道）

電生理信號采集系統(tǒng)（腦電、肌電等）

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