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动物行为学实验,你知多少?

动物行为学主要侧重于科学和客观地研究自然条件下的动物行为,研究对象包括动物的自主探索、学习行为、情绪表达等,是现代神经科学研究的重要技术之一。

那么在神经科学研究的道路上,都有哪些常用的经典的行为学实验呢?小伙伴们,准备好小板凳了吗?


1.

旷场试验

(Open field)

旷场试验是评价实验动物在陌生环境中自主行为、探究行为与紧张度的一种方法,可以用跨格数和中央区域运动时间、理毛数、站立数作为的观察指标。

采用开口的观察盒(50 cm×50 cm×30 cm)并用与小鼠毛色相反的颜色覆盖内壁,底部分为25等分的方块。将小鼠放入盒底中央区域(25 cm×25 cm)适应周围环境30S,适应后进行测试,摄像机记录5分钟内总的跨格数、中央区域花费时间等。

小tips:

①动物行为学实验要求周围安静,小鼠喜暗,所以观察盒周围记得围上帘子遮光布;

②每次小鼠的放置位置尽量统一,注意放在中央区域;

③记得用酒精除去气味,清扫,以下不在累述。

2.

   Morris水迷宫

(Morris water maze)

Morris水迷宫是英国心理学家Morris于20世纪80年代设计一种实验手段,该实验强迫实验动物(大鼠、小鼠)游泳,从而学习寻找隐藏在水中平台,进而测试实验动物对空间位置感和方向感(空间定位)的学习记忆能力,是开展行为学研究尤其是学习与记忆研究的选经典实验。

Morris水迷宫圆形池被划分为四个象限,水温保持23-25◦C。在第0天进行水迷宫适应性训练,第1-5天进行定位巡航实验,每天4次。

定位巡航实验时,将小鼠面向池壁从四个随机不同的入水点分别放入水池,记录小鼠从进入水中到找到水下隐蔽的平台并站立于其上所需时间(逃避潜伏期)和在此期间的运动总距离。

若入水后60 s小鼠未能找到隐藏的平台,则将用长棍将其轻轻引导至平台,并让其在平台上站立30 s,逃避潜伏期记为60 s。

之后在第6天移掉平台,进行空间探索实验,记录60 s内小鼠穿越原平台的次数以及原平台所在象限停留的时间及运动距离。

小tips:①每天在固定时间测试,操作轻柔,避免不必要的应激刺激;②用实验染料搅浑泳池的水时,要定期换水以免水腐败变质;④每只小鼠(大鼠)测试结束后都要及时用吹风机吹干毛发,避免感冒。

3.

Y迷宫

(Ymazetask)

国内外多采用建立条件反射的方法检测动物的行为和脑功能,其中Y型迷宫法可同时观察动物的逃避条件反射能力和工作记忆能力。

Y迷宫也称三等分辐射式迷路箱,由等长的I、Ⅱ、Ⅲ 臂和三者的交界区组成,各个臂夹角120度,每一臂尺寸为35 cm×5 cm×15 cm(长×宽×高)。将小鼠放在Y迷宫中间处,自由探索迷宫8 min,视频分析系统记录总进臂次数和连续进入三个不同臂的次数,并按公式计算交替百分比:

交替百分比=连续进入三个不同臂的次数 /(总进臂次数-2)× 

4.

高架十字迷宫

(Elevatedplus maze)

高架十字迷宫是以动物自发的恐惧样反应为行为学基础的一种非条件反射模型。它既可建立焦虑应激的模型,也是上公认的经典测量焦虑症状的方法。已被广泛应用于大鼠和小鼠等啮齿类动物焦虑行为学的研究。

高架十字迷宫由两条相对开放臂(30cm长×8cm宽)和两条相对闭合臂30cm长×8cm宽×15cm高)及中央区(8cm×8cm)连接而成。

测试前小鼠先放在空旷地自由活动5min,小鼠头朝开臂方向放入中央区域,记录5min内小鼠进入开放臂进入次数、停留时间,闭合臂进入次数、停留时间,并计算开放臂停留时间比例,开放臂进入次数比例。

进入开放臂次数及停留时间与小鼠的焦虑情绪成负相关,进入开放臂次数越少,停留时间越短,说明小鼠的焦虑情绪越严重。

小tips:

①好在9:00-15:00进行该实验;

②迷宫周围光线要暗,必要时悬挂遮光布;

③每只动物在同一位置放置。

5.

蔗糖偏好试验

(Sucrosepreference test)

蔗糖饮水实验是反应快感是否缺失的一种检测指标,快感缺失指的是对奖励刺激缺乏兴趣,这是一种情感障碍(包括抑郁症)的表现形式。

蔗糖偏好实验包括两个部分,分别为适应训练部分和测试部分。在训练中,老鼠在前24h每笼放入两瓶1%(w/v)的蔗糖溶液,紧接着24h将其中的一瓶换成纯水,适应结束后,禁食禁水24h,之后12h的基线测试开始进行。

在测试中,小鼠只能选择事前称量好的两个瓶子,一瓶为1%(w/v)的蔗糖溶液,另一瓶为纯水,禁食,12h 后,取走两瓶并称重,记录小鼠的总液体消耗,糖水消耗和纯水消耗。

糖水偏好指数计算公式:

糖水偏好指数% =糖水消耗量/(糖水消耗量+纯水消耗量)×。

小tips:

①在建立抑郁模型前后均做一次该实验,效果更为明显;

②在训练过程中12h后调换蔗糖水瓶和纯水水瓶的位置,避免水瓶位置对实验的干扰

③重要的是在正常实验前要检查好水瓶是否漏水,以及要旋紧瓶盖,实验周期84h,再来一遍要哭死~

6.

强迫游泳实验

(Forcedswim test)

强迫游泳实验是由Porsolt和他的同事于1978年开发的, 广泛用于潜在抗抑郁**的基础研究和筛选,也是评价啮齿类动物模型的抑郁类行为常用的实验之一。

将小鼠放入装有干净水的圆柱容器内,水深30cm,水温25±1◦C,强迫小鼠游泳,用摄像系统记录小鼠6 min 内后 4 min 内不动状态持续时间。不动状态是指动物放弃主动挣扎,躯体处于漂浮不扭动状态。

小鼠不动:被动的漂浮在水上,微微拱起但竖直状态,鼻子在水面上,不动时间越短,表明**的抗抑郁作用越强。

篇幅有限,今天着重介绍了关于研究自发探究性、认知和焦虑等的行为学实验,希望对大家有所帮助。

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