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(shí)驗(yàn)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)、藥理學(xué)及運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。其核心功能是通過量化嚙齒類動(dòng)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(dòng)水平及運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)能力。本文主要介紹實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用場(chǎng)景及科學(xué)價(jià)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(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)
轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)基于嚙齒類動(dòng)物（如小鼠）的本能行為設(shè)計(jì)：當(dāng)動(dòng)物被置于緩慢旋轉(zhuǎn)的圓柱形轉(zhuǎn)棒上時(shí)，會(huì)主動(dòng)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(dòng)態(tài)評(píng)估動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性、平衡能力及耐力。實(shí)驗(yàn)過程中，儀器自動(dòng)記錄動(dòng)物從轉(zhuǎn)棒上跌落的時(shí)間或zui大維持轉(zhuǎn)速，這一參數(shù)被用作評(píng)估運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)（如小腦、基底神經(jīng)節(jié)）或肌肉功能受損，進(jìn)而影響動(dòng)物對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境的適應(yīng)能力。轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)通過模擬復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，能夠靈敏捕捉細(xì)微的運(yùn)動(dòng)缺陷，為病模型驗(yàn)證或藥療效評(píng)價(jià)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
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骨骼肌松弛實(shí)驗(yàn)
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(shí)驗(yàn)可量化動(dòng)物因肌力下降導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)時(shí)間縮短，評(píng)估藥對(duì)骨骼肌功能的影響。例如，在麻醉劑研發(fā)中，常用于篩選對(duì)運(yùn)動(dòng)功能副作用較小的候選化合物。
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中shu神經(jīng)抑制實(shí)驗(yàn)
zhen靜類藥或神經(jīng)退行性病常導(dǎo)致中shu神經(jīng)抑制。動(dòng)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(hù)劑開發(fā)提供行為學(xué)證據(jù)。
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藥對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響
運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)類藥（如興奮劑）或運(yùn)動(dòng)抑制劑的研究中，轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)通過對(duì)比給藥前后的運(yùn)動(dòng)維持時(shí)間，可精準(zhǔn)評(píng)估藥對(duì)整體運(yùn)動(dòng)能力的調(diào)節(jié)作用。
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神經(jīng)退行性病疾研究
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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(yùn)動(dòng)遲緩和姿勢(shì)控制障礙。轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)可定量評(píng)價(jià)病疾進(jìn)展或藥（如左xuan多巴）的干預(yù)效果。
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亨廷頓病：此類模型動(dòng)物因基底神經(jīng)節(jié)損傷，常出現(xiàn)不自主運(yùn)動(dòng)及協(xié)調(diào)性下降，轉(zhuǎn)棒測(cè)試可揭示其運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)能力的漸進(jìn)性衰退。
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創(chuàng)傷性腦損傷（TBI）評(píng)估
腦外傷可能導(dǎo)致小腦或運(yùn)動(dòng)皮層損傷，動(dòng)物在加速轉(zhuǎn)棒上的表現(xiàn)（如跌落時(shí)間縮短）可量化運(yùn)動(dòng)功能障礙程度，并用于評(píng)價(jià)神經(jīng)再生療法的有效性。
三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與科學(xué)意義
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客觀性與定量化
轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)通過數(shù)字化記錄參數(shù)（如跌落時(shí)間、轉(zhuǎn)速閾值），避免了主觀評(píng)分的偏差，尤其適合縱向研究或大樣本量分析。
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多維度評(píng)價(jià)能力
通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑ㄈ绻潭ㄞD(zhuǎn)速測(cè)試耐力、加速模式評(píng)估協(xié)調(diào)性），可靈活適配不同研究需求，多面解析運(yùn)動(dòng)功能的生物學(xué)機(jī)制。
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轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)價(jià)值
嚙齒類動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)缺陷與人類神經(jīng)系統(tǒng)病疾（如帕金森?。┚哂懈叨炔±硐嗨菩?。轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)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(jìn)程。
動(dòng)物行為分析軟件：
VisuTrack軟件
SuperMaze軟件
FishTrack斑馬魚分析軟件
動(dòng)物行為儀器：
自身給藥、條件恐懼、斯金納、震驚反射（PPI）、跑步機(jī)、各類經(jīng)典迷宮等
動(dòng)物抓撓分析儀、動(dòng)物震顫行為分析儀、動(dòng)物捕食行為分析儀
動(dòng)物主動(dòng)步態(tài)分析、動(dòng)物被動(dòng)步態(tài)分析、動(dòng)物自由步態(tài)分析（內(nèi)測(cè)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(cè)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(hào)采集系統(tǒng)（腦電、肌電等）
如果您也對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)感興趣，歡迎關(guān)注和推薦關(guān)注知乎帳號(hào)：知鼠達(dá)理和微信公眾號(hào)：BrainTalks, 腦聲常談，專注于動(dòng)物神經(jīng)科學(xué)與行為學(xué)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)的方法傳播與分享交流，您可以推薦給您身邊的朋友、同學(xué)以及老師，我們會(huì)定期更新您需要的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法的視頻和文章，希望能對(duì)大家?guī)韼椭?
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