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在探究精神兴奋剂诱导运动活性(LMA)的性别差异研究中,传统方法存局限。研究人员开发 MISSING 模型开展相关研究,结果显示同行为组内雌雄大鼠无性别差异。此研究为理解行为性别差异机制提供新思路。
在生命科学和健康医学领域,精神兴奋剂相关的研究一直备受关注。长久以来,人们试图弄清楚精神兴奋剂对生物体的影响,尤其是在运动活性方面是否存在性别差异。过去的研究表明,精神兴奋剂诱导的运动活性(Locomotor Activity,LMA)在性别差异上存在诸多不一致的结果。一些研究认为女性在精神兴奋剂诱导下的 LMA 反应比男性更强烈,但也有不少研究得出了相反的结论。同时,在基线 LMA 方面,同样存在性别差异不确定的情况。而且,目前用于确定行为分组的方法,比如常用的中位数分割分析,仅依据一个变量进行分组,这可能无法准确区分不同行为类型的个体,也难以识别出多个行为组,对研究结果的准确性产生了较大影响。
为了解决这些问题,来自埃默里大学(Emory University)的研究人员开展了一项深入研究。他们提出假设:当比较属于相同行为组的雄性和雌性个体时,基线、生理盐水和精神兴奋剂诱导的 LMA 中不存在性别差异。为了验证这一假设,研究人员开发了一种全新的模型 ——MISSING(Mapping Intrinsic Sex Similarities as an Integral quality of Normalized Groups)模型。该研究成果发表在《Biological Psychiatry Global Open Science》上,为相关领域的研究带来了新的突破和启示。
研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。首先,他们选用了 105 只成年 Sprague - Dawley 大鼠作为实验对象,确保实验样本的数量和质量。其次,采用手术的方式,在部分大鼠的伏隔核(NAc)植入双侧不锈钢引导套管,为后续的药物注射做准备。然后,利用光电池笼和特定软件测量大鼠的运动活性,通过记录大鼠在不同时间内移动的距离来量化 LMA。此外,运用正常混合聚类分析以及线性回归分析等统计学方法,对实验数据进行处理和分析,从而确定不同的行为组,并探究变量之间的关系。
研究结果主要体现在以下几个方面:
- 性别差异评估:通过对不同处理组(生理盐水、可卡因、多巴胺)的研究发现,在生理盐水实验中,雌雄大鼠在基线 LMA、生理盐水诱导的 LMA 和生理盐水诱导的 LMAnba(一种整合了基线和药物诱导 LMA 的新变量,normalized - to - baseline)上均无显著差异。在可卡因实验中,雌雄大鼠的可卡因诱导 LMA 存在显著差异,但基线 LMA 和可卡因诱导的 LMAnba无显著差异。多巴胺实验中,雌雄大鼠的基线 LMA 和多巴胺诱导的 LMAnba无显著差异,而多巴胺诱导的 LMA 存在显著差异。
- 变量整合与可视化:对所有变量进行分布分析和 3 - D 可视化后发现,数据并非均匀分布,存在多个正态分布的混合群体,这表明样本中可能存在不同行为类型的个体,为后续的分组研究提供了依据。
- 行为分组分析:运用中位数分割分析,将所有数据进行分组,分离出低反应者和高反应者。结果显示,当考虑不同行为组时,可卡因和多巴胺诱导的 LMA 的性别差异不再明显,且不存在性别 × 组间的交互作用,这意味着观察到的差异可能并非由生物性别导致,而是与行为组有关。
- MISSING 模型的应用:使用 MISSING 模型进行正常混合聚类分析,在生理盐水、可卡因和多巴胺实验中分别识别出 2 个、3 个和 3 个行为簇。与中位数分割相比,MISSING 模型能够识别出更多更明显的行为组,且这些组之间在多个变量上存在显著差异。同时,当考虑行为簇时,可卡因和多巴胺诱导的 LMA 的性别差异也不再显著,进一步证实了行为簇对结果的影响大于生物性别。
在研究结论和讨论部分,研究人员发现,虽然之前的研究报道存在性别差异,但在使用新的 MISSING 模型并考虑行为分组后,这些差异不再明显,这表明观察到的精神兴奋剂诱导 LMA 的性别差异可能并非源于生物性别,而是由行为组身份决定。这一发现对理解行为性别差异的机制具有重要意义,为后续研究指明了新的方向。然而,该研究也存在一些局限性。例如,未考虑雌性大鼠的发情周期,这可能会对行为簇产生影响;使用的 Sprague - Dawley 大鼠是远交系,个体遗传背景存在差异,可能影响聚类分类;实验在大鼠的自然睡眠阶段进行,可能会影响研究结果的有效性。尽管存在这些不足,但该研究依然为相关领域的研究提供了重要的参考,推动了对精神兴奋剂诱导行为性别差异机制的深入探索,有望在未来的研究中进一步完善相关理论,为解决实际问题提供更有力的依据。