震驚反射（Startle Reflex）是動物對突發強刺激（如聲音、光）的本能保護反應，表現為全身肌肉的瞬時收縮。在神經科學中，該反應及其抑制機制（如前脈沖抑制，PPI）被廣泛應用于精神疾bing模型、聽覺功能及藥wu篩選研究。以下為實驗方法的系統介紹。

一、實驗原理

1. 聽覺驚跳反射（ASR）
   當動物（如小鼠）暴露于高強度聲音刺激（通常≥80dB）時，會觸發腦干介導的全身肌肉收縮反應，稱為聽覺驚跳反射。其幅度與刺激強度呈正相關，峰值在100–120dB時Zui顯著。

2. 前脈沖抑制（PPI）
   在強刺激（脈沖）前30–500ms施加弱刺激（前脈沖，如高于背景噪聲5–20dB的聲音），可顯著抑制驚跳幅度。PPI反映感覺運動門控功能，其缺損與精神分裂癥、自閉癥等疾bing的病理機制相關。

二、實驗設備與參數

核心設備包括隔音室、刺激發生系統、運動傳感器及數據分析軟件。

大小鼠聲音驚跳/震驚實驗系統，VisuStartle，上海欣軟XR-XZ208

• 刺激系統：
• 聲刺激：白噪聲或純音，強度40–120dB可調，持續時間1–10000ms。
• 光/電刺激：可選配，用于恐懼增強驚嚇實驗（Fear-Potentiated Startle）。
• 運動傳感：
• 三軸加速度計，采樣頻率≥1000Hz，精度1/65536，記錄XYZ軸運動。
• 環境控制：
• 背景噪聲恒定65–70dB（白噪聲），避免外界干擾。

三、實驗流程設計

1. 動物準備

• 選用同品系、年齡（通常8–12周）、體重相近的小鼠，避免聽力退化影響（如老年C57BL/6小鼠）。
• 實驗前30分鐘將動物置于測試間適應環境，減少應激。

2. 刺激方案

PPI測試序列（以90次Trials為例）：

• 時間控制：
• 前脈沖與脈沖間隔：60–120ms（常用60ms）。
• 試驗間隔（ITI）：10–30秒隨機，避免習慣化。

四、關鍵指標與數據分析

1. 核心參數：

• 驚跳幅度：刺激后100ms窗口內的Zui大運動峰值（單位：mV或重力加速度）。
• 潛伏期：刺激起始至反應峰值的時間（ms）。
• 習慣化：比較初始與結束區塊的驚跳幅度下降率。
• %PPI計算：
  
  
• S為單獨脈沖的驚跳幅度，PPiS為前脈沖+脈沖的驚跳幅度。

2. 統計驗證：

• 野生型小鼠的%PPI應隨前脈沖強度增加而升高（如73dB→82dB時，PPI從20%升至60%）。
• 精神疾bing模型（如精神分裂癥模型）常顯示%PPI降低>30%。

五、注意事項與優化

1. 校準要求：

• 聲壓計校準：每次實驗前用分貝計驗證刺激強度。
• 運動傳感器校準：每月一次，確保靈敏度。

2. 干擾控制：

• 避免籠具更換、異性氣味或光照差異，測試時間統一在上午9:00–14:00。
• 隔音箱需屏蔽電磁干擾，傳感器需抗震動干擾。

3. 實驗擴展：

• 恐懼增強驚嚇：先給予條件性線索（如光），再施加足底電擊，可增強后續聲音驚跳幅度。
• 聽覺閾值測試：40–120dB梯度刺激，評估聽力損傷。

六、應用場景

• 疾Bing機制：PPI缺失模型用于篩選精神分裂癥靶向藥wu
  （如多巴胺拮抗劑）。
• 藥wu性：驚跳幅度異常增高提示神經興奮性毒性。
• 基因功能：結合CRISPR編輯技術，驗證特定基因（如Neuregulin-1）對感覺門控的影響。

小結

小動物震驚反射實驗通過量化感覺運動門控效率，為神經精神疾bing的病理機制與治liao提供了高效的行為學窗口。其可靠性依賴于標準化的刺激參數、環境控制及校準流程，而PPI范式尤其凸顯了其在轉化醫學中的獨特價值。

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