本研究的第一個議題希望能瞭解單次禁錮壓力源的非制約刺激來源。實驗 一假設:若壓力源本身具有非制約刺激的屬性,應該如同其他類古典制約的非 制約刺激,會對個體體內的生理或自發性反射系統產生一定程度的激活效果。
過去相關研究發現壓力源可以引發個體的焦慮(anxiety)、害怕(fear)情緒反應 (Davis, 1992)、生理反應(Mercier et al, 2003)及自發性活動量(Cabib, Kempf, Schleef, Mele, & Puglisi-Allegra, 1988)等改變。實驗一針對壓力源可能造成實驗 受試的生理變化、焦慮情緒或是行為變化,將分別利用血液中壓力賀爾蒙皮質 醇(實驗一A)、焦慮症動物模式的抬高式 T 形迷津(實驗一 B)或是自發性行 為活動量(實驗一C)變化來進行檢驗。
第一節、實驗步驟
在實驗一A 進行前,實驗受試隨機的被分配成控制組以及兩個壓力組等三 組(各 n = 6)。接受 30 分鐘禁錮壓力源的兩個壓力組的實驗受試,其中「壓力 源同時」組在禁錮壓力源的最後10 分鐘階段,由實驗者經由尾部取血方式取得 血液樣本;「壓力源之後」組則在壓力源操弄結束後立即施打麻醉劑,再經由心 臟取血方式取得血液樣本。控制組受試在無壓力源經驗下,先施打麻醉劑後經由 心臟取血方式取得血液樣本。以壓力賀爾蒙皮質醇酵素免疫分析法針對三組受試 的血液樣本變化量進行分析。
在實驗一B 的實驗程序中,先將實驗受試隨機分配至控制組(n = 12)或壓 力組等兩組(n = 16)。壓力組受試先接受 30 分鐘的禁錮壓力源,控制組則先置 於另一個非進行抬高式T 形迷津的空間中 30 分鐘,之後兩組實驗受試立即進行
抬高式T 形迷津的行為測試。
在焦慮行為檢測實驗測試開始時,實驗受試都先以頭部朝向封閉區的出口處 的方式,置放於抬高式T 形迷津中封閉區的最內側端,作為每一次訓練制約躲 避行為嘗試的起始點。當實驗受試離開起始點朝開放區前進,待其前肢超越封閉 區開口後,實驗者會將實驗受試捉離迷津儀器。經過30 秒的嘗試間距後,實驗 受試再次被放置回起始點,重新再進行另外三次的同樣嘗試。實驗者記錄四次嘗 試中,實驗受試由起始點走至前述開放區的測定線所花費的時間秒數。上述四次 嘗試結束30 秒,隨即進行逃脫行為的測量。實驗者把同一實驗受試置於開放區 的任一側末端,並記錄實驗受試由開放區進入封閉區所花費的時間秒數。實驗者 在每一次嘗試後,會立即以乾淨拭紙清理實驗受試可能產生的排泄物,並以70
%酒精及微濕抹布擦拭T 形迷津的三個平台走道。24 小時後,將一半控制組(n
= 6)及一半壓力組(n = 8)的受試再次進行抑制性躲避行為及逃脫行為的測試。
48 小時後,再針對控制組及壓力組的另外一半受試進行再次測試。
在實驗一C 進行前,把實驗受試隨機分配到控制組或實驗組中(各 n = 7)。
實驗組受試在進行30 分鐘的自發性行為活動量測量前,先接受 30 分鐘的禁錮壓 力源。控制組受試則在另一實驗房間中停留30 分鐘後,再進行 30 分鐘的自發性 行為活動量測量。
第二節、實驗結果
圖一表示實驗一 A 中禁錮壓力源對實驗動物壓力賀爾蒙皮質醇量變化的影 響。以單因子變異數分析考驗三組受試的變化量,結果顯示「組間」主要效果達 到顯著差異,F (2, 15) = 15. 96, p < 0.001。以 LSD 進行事後比較,發現「控制組」
分別與「壓力源同時」或「壓力源之後」等兩組達到顯著差異,p < 0.01。「壓力 源同時」與「壓力源之後」兩組之間也達到顯著差異,p < 0 .05。
圖二為實驗一 B 檢驗禁錮壓力源對實驗動物在躲避行為指標上的影響。圖 二 A 以雙因子混合設計變異數分析控制組與壓力組受試在躲避行為指標上的變 化差異。結果顯示「嘗試」主要效果達到顯著差異,F (3, 75) = 36. 86, p < 0.001。
「組間」或是交互作用並未達到顯著差異(p > 0.05)。以 LSD 進行事後比較,結 果發現除了「嘗試二」與「嘗試三」之間差異未達顯著水準外(p > 0.05),其餘各 嘗試之間的比較均達到顯著差異,p < 0.01。圖二 B 為控制組及壓力組各一半的 受試分別在24 小時後再次測試的結果。以雙因子混合設計變異數分析兩組受試 在躲避行為指標上的變化,結果發現「組間」、「嘗試」或是交互作用均未達到顯 著差異(p > 0.05)。圖二 C 為控制組及壓力組的另一半受試分別在 48 小時後再次 測試的結果。雙因子混合設計變異數分析,結果發現「組間」主要效果達到顯著 差異,F (1, 11) = 5.25, p < 0.05,「嘗試」或是交互作用未達到顯著差異(p > 0.05)。
在「組間」的比較部分,發現壓力組受試比控制組受試表現出更多的抑制性躲避 行為,即更長時間停留在封閉區中。
圖三為實驗一B 中禁錮壓力源對實驗動物在逃脫行為指標上的影響。圖三 A 以單因子變異數分析檢驗控制組與壓力組受試的變化差異,結果顯示「組間」的 主要效果差異並未達到顯著(p > 0.05)。相似結果也出現在圖三 B 及圖三 C 的控 制組及壓力組各一半的受試分別在24 小時或 48 小時後再次測試的結果中 (p >
0.05)。
圖四為實驗一C 的活動量測試結果。以單因子變異數分析兩組受試在「行 進距離」指標上的差異,結果發現達到顯著差異 F (1, 12) = 5.43, p < 0.05。組間
比較發現,控制組比壓力組受試展現更長的行走距離。
第三節、結論
雖然過去以齧齒類實驗受試進行的研究中,較少使用皮質醇變化量作為壓力 生理指標。但由於皮質醇與皮質脂酮都是HPA 系統的合成產物,這兩種賀爾蒙 量變化量,都可視為壓力源的有效性檢驗指標(Huang, et al., 2009; Shors, 2001)。
本研究實驗一A 結果發現歷經單次 30 分鐘禁錮壓力源的兩個壓力實驗組,相較 於控制組,大量增加了血液中的壓力賀爾蒙皮質醇量。同時,「壓力源操弄結束 後取血組」比「壓力源當下取血組」,可以引發更多的壓力賀爾蒙皮質醇增加量。
這結果表示當禁錮壓力源操弄結束時,血液中的壓力賀爾蒙增加量需要一段時間 才能降回基準值。實驗一A 結果符合過去相關研究的發現(Der-Avakian, Will, Bland, Deak, Nguyen, Schmid, Spencer, Watkins, & Maier, 2005; Shors, 2001;
Sullivan & Gratton, 1998)。
本研究利用一種焦慮症動物模式,即抬高式T 字迷津(張雅惠、廖瑞銘,
2005),針對壓力源對實驗動物的情緒進行檢驗。在實驗一 B 的抬高式 T 字迷津 中,接受壓力源操弄的實驗組動物在第一天或第二天的焦慮情緒表現並未與控制 組出現顯著差異,必須到第三天才有顯著差異出現。相似結果也出現在另一焦慮 症動物模式中。Martijena、Calvo、Volosin 及 Molina (1997)發現在 15 分鐘的禁 錮壓力源經驗後隔天(24 小時後),實驗動物會顯著減少進入抬高式十字迷津 (elevated plus maze)開放端的次數及停留時間。Padovan 與 Guimaraes (2000)在 2 小時的禁錮壓力源經歷24 小時或是 48 小時後,也發現了相類似的結果。針對實 驗一B 的結果,本研究推測可能是因為抬高式 T 字迷津儀器本身的引發焦慮效
組及實驗組實驗動物停留在封閉區的躲避行為時間長度幾乎都接近每次5 分鐘
(300 秒)的嘗試時間。因此必須到第三天(48 小時)後,當控制組實驗動物已經 開始對抬高式T 字迷津工具產生習慣化,而逐漸減少停留在封閉區的時間,但 同時壓力組的實驗動物因為壓力源經驗而仍然繼續停留在封閉區中(圖二C)。
由實驗一B 的結果可證明禁錮壓力源的操弄,可以引發個體持續兩天以上的時 間的焦慮情緒。
在自發性行為活動量部分,實驗一C 中單次 30 分鐘的禁錮壓力源操弄會降 低實驗動物在測試箱中行走的活動距離(實驗一C;圖四)。此結果與 Cabib 等 人(1988)發現兩小時的禁錮壓力操弄會造成實驗小鼠的自發性行為活動量下降 的結果相符。
綜合上述可知,實驗一結果發現單次禁錮壓力源確實會增加實驗動物的壓力 賀爾蒙皮質醇量,也會引發焦慮情緒及降低自發性行為活動量。這些變化都可能 是壓力源作為一非制約刺激的來源。