Muscimol 是一種從毒蠅傘蘑菇中提取的強(qiáng)效、選擇性 GABAA 受體激動(dòng)劑。當(dāng)微量注射到特定腦區(qū)時(shí)，它能超極化神經(jīng)元膜電位，顯著抑制局部神經(jīng)元的放電活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該腦區(qū)的藥理性失活。腦區(qū)失活研究通過暫時(shí)或永久性抑制特定腦區(qū)的神經(jīng)活動(dòng)，觀察其對(duì)行為、生理功能或認(rèn)知過程的影響，是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域解析“腦區(qū)-功能”對(duì)應(yīng)關(guān)系的核心手段之一。通過沉默腦區(qū)（暫時(shí)抑制其神經(jīng)活動(dòng)），若行為出現(xiàn)特異性缺陷，就能直接證明 “該腦區(qū)的正常活動(dòng)是完成該行為的必要條件。

LLRR 序列任務(wù)是一種用于解析動(dòng)作序列調(diào)控機(jī)制的操作性條件反射任務(wù)，核心要求動(dòng)物按固定順序完成 “左-左-右-右”（Left-Left-Right-Right，LLRR）杠桿按壓以獲取食物獎(jiǎng)勵(lì)，專門用于區(qū)分 “動(dòng)作重復(fù)” 與 “動(dòng)作切換” 兩種關(guān)鍵行為，是研究皮層-紋狀體回路功能的經(jīng)典行為范式。

以M1或 PrL在 LLRR 動(dòng)作序列行為中的功能必要性研究為案例：

通過向小鼠初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層（M1）或前邊緣皮層（PrL）雙側(cè)注射 muscimol實(shí)現(xiàn)局部腦區(qū)失活，對(duì)比注射前（生理鹽水對(duì)照）、注射中（muscimol）、注射后（生理鹽水恢復(fù)）的 LLRR 序列任務(wù)效率，以驗(yàn)證 M1 和 PrL 在動(dòng)作序列執(zhí)行中的功能。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段

1. 動(dòng)物選擇與預(yù)適應(yīng)

動(dòng)物模型：選用 8-12 周齡 C57BL/6 野生型小鼠（雌雄各半，分為 M1 組，PrL 組），飼養(yǎng)于 12h 光暗周期環(huán)境（溫度 22±1℃，濕度 50±5%）。

食物限制：實(shí)驗(yàn)前 3 天開始控制飲食，維持體重在初始體重的 85%（每日給予 2g 標(biāo)準(zhǔn)飼料），確保小鼠在行為任務(wù)中的覓食動(dòng)機(jī)。

環(huán)境預(yù)適應(yīng)：每天將小鼠放入行為箱適應(yīng) 10min，連續(xù) 3 天，減少環(huán)境應(yīng)激。

2. 行為箱與任務(wù)裝置

行為箱配置：使用 Med Associates operant 箱，含左/右杠桿、食物槽（Magazine）、紅外傳感器（記錄進(jìn)盒行為），通過 MED-PC IV 軟件實(shí)時(shí)記錄杠桿按壓時(shí)間戳、進(jìn)盒時(shí)間。

LLRR 任務(wù)規(guī)則：小鼠需完成 “左 - 左 - 右 - 右”（LLRR）杠桿按壓序列，觸發(fā)食物槽釋放 45mg 顆粒飼料（獎(jiǎng)勵(lì)）；若按壓順序錯(cuò)誤（如 LRRR），則無獎(jiǎng)勵(lì)，需重新開始序列。

腦聲常談建立了多個(gè)《動(dòng)物模型構(gòu)建與行為評(píng)估》交流群，群內(nèi)分享各種經(jīng)典和前沿的行為范式，共同交流解決動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中遇到的棘手問題，避坑少走彎路！有需要的老師可以掃碼添加微信進(jìn)入討論群！

LLRR 序列任務(wù)訓(xùn)練

訓(xùn)練周期：連續(xù) 21 天，每天訓(xùn)練 1 次，每次持續(xù)至小鼠獲取 40 個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)或 120min。

行為量化指標(biāo)：

序列效率：（獎(jiǎng)勵(lì)性 LLRR 按壓次數(shù) / 總按壓次數(shù)）×100%；

重復(fù)/切換比：重復(fù)按壓（LL/RR）占比 ÷ 切換按壓（L→R/R→L）占比。

訓(xùn)練達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：21 天訓(xùn)練后，小鼠序列效率穩(wěn)定≥40%，確保其已掌握 LLRR 序列規(guī)則。

Muscimol 注射實(shí)驗(yàn)

1. 腦區(qū)套管植入手術(shù)

麻醉與固定：麻醉小鼠固定于立體定位儀，確保前囟與人字縫水平。

腦區(qū)定位與鉆孔：M1 和PrL。

套管植入：插入 26 號(hào)雙側(cè)引導(dǎo)套管（突出顱骨 1mm），用牙科丙烯酸樹脂固定，術(shù)后插入 dummy 套管（防堵塞），單獨(dú)飼養(yǎng)恢復(fù) 7 天。

2. Muscimol 注射與行為測(cè)試（3 天連續(xù)實(shí)驗(yàn)）

第 1 天：注射前對(duì)照（生理鹽水）

短暫麻醉小鼠，移除 dummy 套管，用生理鹽水沖洗引導(dǎo)套管；

每側(cè)腦區(qū)注射 200nl 生理鹽水（速度 100nl/60s），注射后保留套管 5min，重新插入 dummy 套管；

小鼠蘇醒 30min 后，進(jìn)行 LLRR 任務(wù)測(cè)試，記錄序列效率。

第 2 天：注射中干預(yù)（Muscimol）

重復(fù)上述操作，將試劑替換為 0.05μg/μl 的 Muscimol 溶液（每側(cè)注射 200nl，含 0.01μg Muscimol）；

測(cè)試并記錄序列效率。

第 3 天：注射后恢復(fù)（生理鹽水）

再次注射生理鹽水，測(cè)試并記錄序列效率。

Fig1 沉默 M1 或 PrL 會(huì)損害習(xí)得的序列行為

總結(jié)

藥物失活是 “全腦區(qū)、相對(duì)廣譜” 的抑制，用于初步驗(yàn)證腦區(qū)的必要性；

還可結(jié)合光遺傳沉默：光遺傳沉默是 “精準(zhǔn)、時(shí)間可控” 的抑制，用于進(jìn)一步定位腦區(qū)的功能（如 M1 沉默僅影響重復(fù)，PrL 沉默僅影響切換）。兩種方法的結(jié)果一致，能排除單一技術(shù)的局限性，增強(qiáng)結(jié)論的可靠性。

文獻(xiàn)引用：

• Zhang B, Geddes CE, Jin X. Complementary corticostriatal circuits orchestrate action repetition and switching. Sci Adv. 2025 May 23;11(21):eadt0854. doi: 10.1126/sciadv.adt0854. Epub 2025 May 23. PMID: 40408480; PMCID: PMC12101502.

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