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实验设计即组织合理的实验进程确保得到正确的数据,尽可能清晰和有效的对感兴趣的问题进行解释。实验前,首先要明确实验本身要阐明的问题。某种意义上,研究中的实验设计比分析更重要。欠缺的研究分析可以重新分析,但是设计糟糕的实验不可能重做;实验设计的重要性同时体现在它决定如何分析数据。实验设计包含动物或样品的随机性,重复性以及双盲实验中偏差可控性。
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假如卒中实验没有遵循基本的规律而进行实验设计,那这样的研究将没有意义。临床研究的实验设计长期受到人们的关注,尽可能减少临床实验的思路普遍被接受。然而进行高重复性临床前卒中研究的实验设计直到最近才被重视。实验设计的基本思路包括许多方面。
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很明显,没有一种模型能够模拟所有类型的卒中,因为卒中的发病机理是多方面的,而且彼此存在着交叉相互作用。卒中动物模型的设计一般要遵守许多基本原则。
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卒中动物模型从实验室应用到临床的研究始于20世纪50年代。很多动物被用作卒中实验模型,包括鼠、兔、猫、狗、猪和灵长类动物等。虽然建立灵长类动物卒中模型更为理想,但是因为体制和费用方面的问题,鼠类模型仍是研究卒中后神经保护和神经修复最主要的模型。用鼠模拟人类卒中有许多优点
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卒中动物可以作为人类卒中的实验模型,在人为设计的实验条件下反复观察和研究。因此,应用动物模型,除了能克服在人体研究中经常会遇到的道义和社会限制外,还允许采用某些不能应用于人体的方法学途径,为了研究需要可以损伤动物组织、器官或处死动物。
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人类各种疾病的发生和发展是十分复杂的,要深入探讨其疾病的发病机理及疗效机理不能也不应该在患者身上进行。因此,使用各种细胞和动物模型是现代生物医学研究中的一个极为重要的实验方法和手段,可以通过对动物模型中各种疾病和生命现象的研究,进而推及人体,从而更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律并研究其防治措施。
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通过监测钙离子的变化来表征神经元的活动情况，使得我们能够更好地了解复杂的神经回路。而对于清醒自由活动动物的神经元群的研究是当代神经科学研究的一个热点问题。光纤记录系统就是目前用来记录神经元活动的最受欢迎的方法之一。光纤记录能够长时程稳定记录自由活动动物特定脑群体区神经元的活动，且该方法对动物的损伤较小，可操作性强。
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细胞冻存是指将细胞放在低温环境，以达到减少细胞代谢的作用，从而达到对细胞进行长期储存进行保种的目的，以供后续实验或临床使用。目前，细胞冻存主要的技术为液氮冷冻法，实际冻存过程中，需要进行梯度温度冻存，并加入适量的保护剂以保证细胞内外的水分不会形成冰晶造成细胞的损伤或死亡。
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近年来，包括双光子显微镜，微型显微镜和光纤记录法在内的技术发展，我们能够对动物的钙信号变化进行实时检测。利用遗传编码的钙指示剂可以实现在体细胞内钙活动的可视化。接下来我们就一起来看看这三种体内钙信号记录方法的优缺点。
