拋磚引玉篇:與大家分享交流動物行為實驗中新物體識別實驗的“疑難雜癥”
筆者從事動物行為實驗儀器的開發與銷售工作數十年,雖然不是專業的醫學實驗工作者,但是在這么長時間的工作經歷中,尤其在每一次的動物行為分析軟件安裝和培訓中,接觸到了很多使用客戶或者意向客戶的關于動物行為實驗的方方面面的困擾,這些困擾不僅僅在于國內外眾多動物行為同類軟件的功能比較,更多的是在這些軟件與實驗方法本身的一種結合使用上,我們的工程師經常會在售后的過程中被老師問到一些類似的問題,比如水迷宮實驗做完以后,我的數據指標(上站臺潛伏期)該怎么處理?新物體識別實驗中該怎么選擇合適大小的新奇物體?新奇物體什么材質什么形狀適用?主被動回避實驗的時候電刺激大小應該恒定在多少毫安是正確的?為此,我們一直希望抽個時間可以整理一下這些動物行為實驗中經常遇到的困惑,形成一個專輯,供動物行為實驗工作者更好的交流。疫情當下,居家辦公,著實為這個想法提供了天時和地利,筆者就此抱磚引玉,先從新物體識別實驗開始講起,后續一定會陸續更新!
1、新物體識別實驗的測試原理
先來大概講一下新物體識別實驗的原理,根據嚙齒類動物具有喜歡探索陌生事物的天性,Ennaceur 和 Delacour 于 1988 年報道了一種非獎賞性的、簡單 的認知記憶實驗模型——新物體與新位置識別實驗,用于 檢測嚙齒類動物的記憶能力。該模型根據動物對見過的熟悉物體和沒有過的新物體的探究時間的長短來評價被測試動物的記憶能力,即當被測試動物未遺忘環境中見過的熟悉物體,便會用更多的時間探究沒有見過的新物體;當被測試動物遺忘了見過的熟悉物體,則動物對環境中沒有見過的新物體和見過的熟悉物體的探究時間應基本相同。
與其它動物行為學實驗方法相比,新物體識別實驗具有不需要外部推動力,只需要適當的訓練即可完成,且具有實驗時間短的優點,受到越來越多的學者的關注。但由于新物體識別實驗缺乏統一的實驗標準,使其應用受到一定的限制。
2、新物體識別實驗的測試工具
VisuTrack動物行為分析軟件、新物體識別測試箱、新奇物體、攝像機及配套
測試箱規格分為大鼠與小鼠,小鼠底面 40×40cm 的正方形,大鼠72cm×72cm,色澤灰色,四周有墻壁,壁高25-60cm, 多選用40cm 或 45cm高。實驗箱的規格沒有特別嚴格的要求,但是尺寸不應再比這個尺寸小了。
3、常見的困惑交流
在特意看了幾篇關于新物體識別實驗的文獻后,結合平常與實驗工作者的交流情況,做一些小小的總結,供大家參考:
3.1 新奇物體的大小
沒有一個文獻給出物體的大小,所以只能估測,大鼠應該在直徑 5cm 左右,小鼠直徑在 3cm
左右,而這個具體的尺寸也要參考被測動物的身長,應當不能易于讓被測動物爬上新奇物體;
3.2新奇物體的材質
材質可以是刷過油漆的木棒,可以是有洞的石塊,有紋理的陶瓷,或是 PVC 管子等,小朋友的兒童玩具也可以,只要沒有氣味,不要光滑,不要被老鼠隨意移動。
以下轉自浙江大學學報《物體材質與檢測問隔時間對小鼠新物體識別實驗結果的影響》的結論部分:
NOR實驗物體可選用的材質很多,塑膠、金 屬、玻璃、木質、陶瓷等均可用于本類實驗研究。 本研究通過比較小鼠對塑膠和木質物體的探究活 動發現,ICR小鼠對木質物體偏愛程度相對較高, 當新舊物體為兩種不同材質時,對新物體的DR 和DI值的影響很大,不能準確評價小鼠的學習記 憶能力。當新舊物體均為同一材質時,無論小鼠 是否喜愛該材質,均可對新物體保持較好的DR 值。因此,建議在NOR實驗時,新舊物體盡可能 選擇相同的材質。
3.3 實驗中的檢測間隔時間
新物體識別實驗中的間隔時 間越短,小鼠對新物體的識別能力越高。在l min一2 h內,動物對新物體具 有較高的DR和DI值,當ITI超過24 h,小鼠對舊物體基本無記憶保留。
3.4 實驗動物選擇
在NOR實驗中,實驗動物的品系及特征是非常重要的,NOR實驗中使用的動物主要是大鼠和小鼠,而且不同性別、不同年齡大鼠體內的性**不同,也會影響 Lister—hooded大鼠對新物體的探究行為,這一點在實驗之前一定要注意考慮
3.5 行為測試箱的形狀
摘錄自《實驗動物科學》期刊上的《行為箱形狀對小鼠新物體識別實驗結果的影響》:
分別使用了一個正方形和圓形的行為箱進行NOR測試,結論表明,雖然在兩種不同形狀的行為箱 中進行的新物體識別實驗,動物對新物體識別結果 無差異,但為了避免角落造成的實驗動物活動能力 降低現象的發生,我們認為采用圓形行為箱進行新物體識別實驗能夠更準確地反應實驗動物對新物體 的識別能力。
注意:本文為上海欣軟信息科技有限公司特邀老師整理編輯,會是一個系列,謝絕同行類公司轉載!謝謝配合!拋磚引玉篇:與大家分享交流動物行為實驗中新物體識別實驗的“疑難雜癥”,后續更新Morris水迷宮實驗!
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