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动物行为实验方法硬核总结:主被动回避实验
点击次数:28 发布时间:2020-09-01

大小鼠穿梭实验(主被动回避)方法

active avoidance test

一.实验原理

穿梭实验(active avoidance)是定量测定动物行为学改变的重要手段,属于经典的联合型学习条件反射,动物通过学习能回避有害的刺激。穿梭实验底部为不锈钢栅,使用电流加非条件刺激,电击动物足底。顶部配置有噪声发生器或光源,用来产生条件刺激。条件刺激数秒钟后电击。若在铃声刺激安全间隔期内大鼠逃向安全区则为主动回避反应;如果在条件刺激安全间隔期内大鼠未逃向安全区,则通以交流电击后逃向安全区的为被动回避反应阳性,否则为主动、被动回避反应阴性,此为一个循环周期。经过反复训练后,只给条件刺激,大鼠即逃到对侧安全区以逃避电击,此即形成了条件反射或称主动回避反应,计算机自动控制系统可记录相关的动物行动参数。主动回避时间是指动物接受条件刺激的时间长短,该值越短,说明动物主动回避反应越迅速,学习记忆能力越强。

 

该实验广泛用于学习记忆功能、认知神经科学、神经生理学、神经药理学、认知功能退行性变性等实验研究方面的研究,简单易操作,容易判别结果,可信度高,既可单独作为检测实验提供课题参数,也可以作为其他学习记忆和认知功能实验的辅助或预筛选实验。

二.实验装置

厂家:上海欣软信息科技有限公司

型号:XR-XC105

材质:采用无味的ABS塑料材质,颜色为黑色(内侧壁)

组成:SuperAPAS穿梭实验视频分析软件、穿梭箱(大小鼠、底部可通电)、SuperShocker刺激控制器以及隔音箱、扬声器、视频设备

三.实验方法

1. 在实验前1-2天,每天抚摸实验动物1-5min,借以消除实验动物对实验者的恐惧。

2. 训练期:先让动物在测试箱中自由活动5min,以消除探究反射。将动物置于穿梭实验箱电击区。先给予条件刺激(灯光)和(或)蜂鸣音(纯音刺激)20 s(时长可调节)然后给以10s(时长可调节)电刺激(电强度为0.2-0.8mA可调节)。如果在亮灯或声音响20 s内大鼠逃向安全区为主动回避反应,电击后才逃向安全区为被动回避反应。经过数次训练后,大鼠可逐渐形成主动回避性条件反应,从而获得记忆。共训练20~40次即设定测试次数为20~40次。

3. 正式测试期:做实验时,将实验动物置于穿梭箱电击区,方法步骤同训练期。记录动物遭受电击的次数(被动回避的次数)以及动物主动回避的次数也可以记录动物主动回避平均反应时间,该值越小,说明动物主动回避反应越迅速。

四.实验数据

主要应用的实验数据:                        

1.观察时间,动物在实验箱中活动的总时间,该值越小,说明动物发生主动回避次数越多                          

2.主动回避次数,实验开始后动物在灯光声音发生过程中逃至安全区的次数

3.被动回避次数,动物受到电刺激发生躲避逃至安全区的次数

4.主动回避平均反应时间,记录每次从灯光或声音开始到发生主动回避的时间,将其累计总和除以主动回避次数得到该值

5.被动回避平均反应时间,记录每次从电刺激开始到发生被动回避的时间,将其累计总和除以被动回避次数得到该值

6.其余指标:无反应次数、主动回避潜伏期、被动回避潜伏期

其中主动/被动回避次数指标作为评价学习记忆能力重要指标,主动回避次数值越大,说明动物记忆能力越好,主动回避平均反应时间值越小,说明动物记忆越深刻,反应越迅速

五.注意事项

1. 保持实验室安静,光线不宜过强,尽量避免给动物额外刺激。2. 实验中应及时清除铜栅上的粪便等杂物,以免影响刺激鼠的电流强度。3. 动物在24h内有其活动周期,故每次实验应选择同一时间(上午8~12点或下午1~4点),前后2天的实验要在同一时间内完成。

4.  电栅栏每次清洗后需要等完全干燥以后再次使用,以免引起电流刺激不均匀或者短路。

5.  如果老鼠长时间逗留徘徊在实验箱中间过道门位置,在正常人为干扰下也不能离开,应该考虑剔除该数据。

6.  在电刺激时候,有些动物会选择一些特殊的方式来躲避,比如瞬间多次跳跃或者支撑性站立起来,这些偶然情况也会导致正常的主被动回避次数出现较大误差,也应该考虑剔除。

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