Ugo Basile 震惊反射前脉冲抑制（PPI）测试系统：检测感觉运动门控功能的关键工具

当动物或人类遭遇突然且强烈的外界刺激，比如一声震耳欲聋的巨响、一道刺眼的强光，身体会不假思索地迅速做出反应。动物可能瞬间全身肌肉紧绷，惊跳起来；人类则会不自觉地颤抖、眨眼，甚至心跳陡然加速，这便是基础的震惊反射现象。这一原始反应的背后，其实暗藏着大脑独特的“过滤”能力——感觉运动门控功能。

感觉运动门控功能

感觉运动门控功能能帮助我们屏蔽掉大量无关的感觉刺激，避免信息过载。前脉冲抑制（PPI）是测量这一功能的核心指标：当一个不能引起震惊反射的弱刺激出现在强刺激前时，可显著抑制后续强刺激引发的震惊反射幅度。而患有精神疾病人群的大脑难以有效过滤冗余信息，其PPI水平显著降低，易造成认知紊乱和幻觉等症状。

对于PPI的检测能有效判断各种精神疾病及药物对感觉运动门控功能的影响。2025年，意大利费拉拉大学Sabrine Bilel团队在International Journal of Molecular Sciences发表的Acute Effects of the Psychedelic Phenethylamine 25I-NBOMe in C57BL/6J Male Mice研究中，揭示25I-NBOMe对中枢神经系统的急性毒性机制，其中Ugo Basile震惊反射前脉冲抑制（PPI）系统成为关键实验工具。

研究背景

25I-NBOMe（俗称 “N-Bomb”）作为强效致幻剂（LSD）的替代品被广泛滥用，因具有强烈的5-HT受体激动活性，可引发幻觉、心动过速等症状。尽管已有研究提示其可能影响多巴胺传递和运动功能，但关于其对感觉门控功能（如前脉冲抑制PPI）和突触可塑性的急性作用仍缺乏系统研究。

实验方法

1.多巴胺动态监测

伏隔核壳区（NAc shell）植入微透析探针，HPLC检测25I-NBOME（0.1-1 mg/kg）注射后DA释放。

2.行为学测试

• 自发运动活动：将小鼠置于60×60 cm的方形塑料笼中，该笼位于隔音、避光的房间内。使用Ugo Basile摄像机在多个时间点（0、5、30、60、120、180、240 和 300分钟）对小鼠的水平自发运动活动进行监测，每个时间点记录5分钟，以秒为单位计量运动时长；

• 反应时间测试：将小鼠置于15×15 cm的方形开放室中央，让其适应实验环境5分钟。轻轻提起小鼠尾部，将其置于距开放室底部3 cm的高度后放下，记录小鼠接触表面至肢体首次移动的时间；

• 拖拽测试：提起小鼠尾部，使前爪接触桌面，以20 cm/s速度向后拖拽100 cm，记录前爪步数；

• 加速转棒测试：将动物置于一个旋转的圆柱上，圆柱的速度会在5分钟内以恒定方式自动从0增加到60转/分钟，同时测量动物在圆柱上停留的时间。

3.PPI测试

使用Ugo Basile的PPI测试系统，其内部装有扬声器以产生声学刺激，通过压力传感器检测小鼠震惊反应的峰值和幅度。实验分为单独脉冲刺激（120 dB）和三种强度的预脉冲刺激（68/75/85 dB+120 dB），在小鼠适应10min的背景噪音（65 dB）后，进行总共40次的单独脉冲刺激和三种强度的预脉冲刺激实验。

4.突触可塑性检测

制备mPFC脑片（350 μm），记录兴奋性突触后电位（fPSP）。使用低频及高频刺激分别诱导LTD和LTP，分析25I-NBOMe对突触可塑性的影响。

 

实验结论

研究发现1.0mg/kg 25I-NBOMe给药后40min，NAc shell多巴胺水平较对照组升高60%，并持续80min；0.3mg/kg 25I-NBOMe剂量无急性峰值，但3h后仍维持较高水平，表明高剂量25I-NBOMe能持续激活大脑奖赏回路，增强其滥用可能。

 

 

 

0.1-1.0 mg/kg剂量组30 min内反应时间均较对照组增加2-3倍，但小鼠自发运动活动、拖拽测试和加速转棒实验均无显著变化，说明25I-NBOMe主要影响小鼠感觉运动整合功能。

 

 

 

作者使用Ugo Basile震惊反射前脉冲抑制（PPI）测试系统发现给药后15min，0.1-1.0mg/kg剂量组的PPI均显著降低，且120min后仍持续PPI抑制效果，这表明25I-NBOMe会损害动物的感觉运动门控能力，该功能持续异常会进一步诱发感知扭曲、认知紊乱等精神疾病。

 

 

 

由于滥用致幻剂会破坏内侧前额叶皮层的功能，从而损害更高级的认知功能，作者研究了急性25I-NBOMe处理对内侧前额叶皮层长时程抑制（LTD）和长时程增强（LTP）的影响，发现1 μM 25I-NBOMe不影响fPSP及LTD，但完全阻断LTP形成，说明25I-NBOMe会导致长期认知障碍。

 

研究结论

急性给予合成致幻剂25I-NBOMe会剂量依赖性地增加小鼠伏隔核壳区的多巴胺释放，延长反应时间，破坏前脉冲抑制（PPI），还会不可逆地抑制内侧前额叶皮层（mPFC）的长时程增强（LTP），且该效应不依赖5-HT₂ₐ受体激活，这些结果表明了25I-NBOMe在皮层和皮层下区域引发的神经化学及行为学效应，文章强调了需警惕这种新精神活性物质的滥用危害。

Ugo Basile震惊反射前脉冲抑制（PPI）测试系统

Ugo Basile 震惊反射前脉冲抑制（PPI）测试系统主要用于评估啮齿类动物（大小鼠）的感觉运动门控功能，助力研究精神分裂症、阿尔茨海默症等疾病的感觉运动门控异常机制，同时可应用于药物筛选、神经机制探索等领域。系统实现了实验准备与数据分析的全自动化，支持多通道并行测试，且兼容条件性恐惧等模块扩展，是神经科学和行为研究的核心工具。

 

产品特点

1.操作标准化，使用更便捷

压力传感器灵敏度和声音强度可通过固件或软件直接校准，无需人工干预，且支持多测试舱灵敏度统一；通过CBOARD01控制板实现PPI与条件性恐惧（FC）模块的快速切换，无需手动插拔设备；AUX1（刺激关联）和AUX2（环境控制）信号可通过TTL接口访问，适配多样化实验方案。

 

 

 

2.软件功能强大，适配性高

通过固件/软件直接校准传感器灵敏度，可自定义测试舱编号，摆脱操作系统限制，实验协议通过 “模块拼接” 图形化编程设计，无需代码基础。

 

 

 3.多模式刺激与高灵活性

 

提供白噪音、频率噪音、光、吹气等多种前脉冲和主脉冲刺激，噪音强度范围65-120dB，频率100Hz-18KHz；实验次数、刺激类型、时间间隔（如前脉冲-脉冲间隔）等均可自定义，满足不同研究设计需求。

 

 

  

4.高通量与扩展性强

最多支持4通道同时测试，大幅提升实验效率；测试箱内置电子组件，添加摄像头和软件后可无缝升级为条件性恐惧系统。

 

 

5.适配多种动物模型

 

提供多种尺寸固定器，适配不同体重的啮齿类动物（小鼠、大鼠，体重范围覆盖100克以下至400克），确保实验稳定性与准确性。

 

 应用方向

1.精神疾病研究

常用于精神分裂症、自闭症、强迫症等疾病模型的验证，这些疾病常伴随PPI缺陷，可通过检测PPI变化探究病理机制。

2.药物研发与筛选

评估候选药物对感觉运动门控的改善作用，例如抗精神病药物是否能逆转模型动物的PPI缺陷，为药物疗效提供行为学依据。

3.毒理学评估

检测新精神活性物质（NPS）的神经毒性，通过PPI异常程度判断其对认知功能的潜在危害，为毒品监管提供实验支持。