抑制交感神经或副交感神经系统增加蛋鸡的强直性不动持续时间

《Poultry Science》：Inhibition of either the sympathetic or parasympathetic nervous system increases tonic immobility duration in laying hens

　　

强直性不动（TI）是一种家禽在受到约束后保持不动的暂时状态。它是研究中常用的恐惧测试，其中较长的翻正潜伏期等同于更多的恐惧。尽管其普遍性，关于TI的生理系统基础的研究有限。本研究的目的是检查交感神经系统（SNS）和副交感神经系统（PNS）在TI中的作用。在实验1中，16只Dekalb White蛋鸡（43周龄）被给予0.1 mL/kg的生理盐水作为对照（CON）、拉贝洛尔（5 mg/mL）以抑制SNS（LAB），或格隆溴铵（0.2 mg/mL）以抑制PNS（GLY）。在实验2中，8只Hy-Line Silver蛋鸡（20周龄）被给予0.2 mL/kg的生理盐水作为对照（CON2）或0.2 mg/kg的1:1格隆溴铵和拉贝洛尔混合物（DRUG）。在两个实验中，测量了首次腿部运动、首次头部运动和翻正的潜伏期，以及热温度。在实验1中，还测量了心率（HR）和呼吸频率（RR）。使用MIXED程序分析实验1的潜伏期。实验2使用Welch's T检验。所有RR、HR和热温度使用ANOVA。数据在P < 0.05时视为显著，在0.05 < P < 0.10时视为趋势。对于实验1，注射后、诱导前，GLY的呼吸频率低于LAB和CON（p=0.019）。这一趋势持续到第1分钟（p=0.020）和TI期间的平均时间（p=0.010）。CON组比GLY（p=0.007）和LAB（p=0.0726）更快翻正。对于实验2，CON2组也比DRUG更快翻正（p=0.052）。这些结果表明，PNS和SNS都在TI恢复中发挥作用，但需要进一步研究以更好地理解强直性不动的神经生物学。

**论文解读：抑制交感或副交感神经系统延长蛋鸡强直性不动持续时间的研究**

**研究背景与问题**
强直性不动（TI）是家禽在受到短暂约束后进入的一种暂时性不动状态，在家禽福利研究中被广泛用作恐惧测试指标，通常以翻正潜伏期（即从释放到恢复站立的时间）衡量恐惧程度，潜伏期越长代表恐惧水平越高。尽管TI在产蛋鸡等家禽的福利评估中应用普遍，但其背后的生理机制，尤其是自主神经系统的调控作用，尚不明确。已知TI可引发心率（HR）、呼吸频率（RR）、体温和外周血管舒张等变化，但交感神经系统（SNS）和副交感神经系统（PNS）在这一过程中的具体角色仍不清楚。哺乳动物中的“恐惧冻结”行为已有较清晰的神经通路描述：初始威胁激活SNS，随后通过脑干蓝斑核的调节转为PNS主导，以降低HR和RR并保持警觉。然而，TI是否与恐惧冻结等同或为其禽类表现，尚缺乏生理学证据。因此，本研究旨在通过药理学方法分别抑制SNS、PNS或两者，探究其对蛋鸡TI持续时间的影响，从而阐明自主神经系统在TI中的作用。

**研究内容与结论**
研究人员开展了两项实验。实验1使用16只43周龄的Dekalb White蛋鸡（来自爱荷华州立大学Robert T. Hamilton家禽农场），采用交叉设计，每只鸡依次接受静脉注射生理盐水（CON）、拉贝洛尔（LAB，抑制SNS）或格隆溴铵（GLY，抑制PNS），剂量均为0.1 mL/kg。实验2使用8只20周龄的Hy-Line Silver蛋鸡（来自普渡大学动物科学研究和教育中心），注射0.2 mL/kg生理盐水（CON2）或0.2 mg/kg的1:1拉贝洛尔和格隆溴铵混合物（DRUG，完全自主神经阻滞）。在TI诱导前后测量HR、RR、热成像温度（冠、眼、喙），以及首次腿部运动、首次头部运动和翻正潜伏期。结果表明：在实验1中，GLY组比CON组和LAB组的翻正潜伏期显著延长（p=0.007）；LAB组也趋向于比CON组更长（p=0.0726）。GLY组的RR在注射后、TI诱导前及TI期间均显著低于LAB和CON组（p<0.05）。在实验2中，DRUG组的翻正潜伏期长于CON2组（p=0.052）。这些结论表明，抑制PNS或SNS均会延长TI持续时间，提示两个系统均参与TI的恢复过程。该研究首次通过药理学手段证明自主神经系统的两个分支在TI中协同作用，对理解家禽恐惧行为的生理基础具有重要意义。论文发表在《Poultry Science》。

**关键技术方法**
主要技术方法包括：①药理学抑制：静脉注射拉贝洛尔（α-1、β-1、β-2肾上腺素受体拮抗剂，不透过血脑屏障）以抑制SNS；注射格隆溴铵（外周毒蕈碱受体拮抗剂，不透过血脑屏障）以抑制PNS；实验2使用两者联合。②TI诱导与测量：采用木质支架（参照Jones和Faure，1981）约束15秒后记录翻正潜伏期、首次腿部及头部运动潜伏期，以及诱导尝试次数。③生理指标监测：使用听诊器测量HR，目测胸廓起伏计算RR。④热成像：使用Fluke Ti480 PRO红外相机在固定距离（30 cm）和发射率（0.95）下拍摄头部热像，用Fluke Connect软件计算冠、眼、喙的平均温度。⑤统计方法：实验1使用SAS 9.4的MIXED过程分析潜伏期，重复测量ANOVA分析HR、RR和温度；实验2使用Welch's T检验和重复测量ANOVA。

**研究结果**
**实验1：潜伏期与尝试次数**
- 首次头部运动潜伏期：药物×试验×顺序的三重交互作用显著（F_8,74=2.14，p=0.042），但事后比较无显著差异。
- 首次腿部运动潜伏期：三重交互作用显著（F_8,74=2.32，p=0.028），试验2的潜伏期（286.77±37.99秒）趋向长于试验3（216.43±38.60秒，p=0.0957）。
- 翻正潜伏期：药物主效应显著（F_2,74=5.29，p=0.0071），GLY组（395.71±41.43秒，p=0.0070）和LAB组（350.19±41.47秒，p=0.0726）均长于CON组（250.06±41.58秒）。
- 诱导尝试次数：三重交互作用显著（F_8,74=2.22，p=0.0348）；试验效应显示试验2尝试次数（1.17±0.04）多于试验3（1.03±0.04，p=0.0252）。

**实验1：心率和呼吸频率**
- HR在各组间无显著差异。
- RR：注射后、诱导前，GLY组RR显著低于LAB和CON组（p=0.019）；该趋势持续至TI第1分钟（p=0.020）和TI期间平均RR（p=0.010）。

**实验1：热温度**
- 眼和喙的平均温度无组间差异。
- 冠温度：LAB组注射前温度显著高于CON组注射后（p=0.0173）、CON组TI诱导后（p=0.0004）和LAB组TI诱导后（p=0.0208）；GLY组注射前温度显著高于CON组TI诱导后（p=0.0066）。

**实验2：潜伏期与尝试次数**
- 诱导尝试次数和首次头部运动潜伏期无差异。
- 首次腿部运动潜伏期：DRUG组略长于CON2组（p=0.107）。
- 翻正潜伏期：DRUG组长于CON2组（p=0.052）。

**实验2：热温度**
- 冠、眼、喙的平均温度在治疗组和时间点间均无显著差异。

**讨论与结论**
讨论部分指出，本研究结果揭示了PNS和SNS在TI中可能协同作用，这与已知的自主神经拮抗关系（如HR调节）不同，但类似于在恐惧冻结、唾液分泌和生殖中观察到的协同现象。虽然拉贝洛尔和格隆溴铵均不透过血脑屏障，但实验1中GLY组RR降低和LAB组冠温下降证明了药物在外周有效。结论部分（翻译原文）：总之，本研究数据表明，PNS和SNS至少在TI的持续时间中发挥作用。本研究结果与早期研究略有不同，早期研究（Thompson等，1974；Hicks，1976；Hughes，1982）发现东莨菪碱（作用机制类似格隆溴铵但可透过血脑屏障）缩短了7~21日龄雏鸡的TI持续时间，而本研究中格隆溴铵延长了TI持续时间，提示中枢神经系统可能参与TI反应，且幼龄鸡的血脑屏障发育不完善。未来研究应关注中枢和外周神经系统在TI中可能的不同作用。