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神经科学研究中动物行为学实验设计需要考虑的几个问题②
点击次数:40 发布时间:2020-11-17

3、降低动物个体变异

选定实验模型动物、确定动物行为模式,开展动物行为学实验,存在很多因素会增加实验动物行为模式的变异性,从而很难得到科学可信的研究结果。首先,实验动物的遗传学背景对行为影响最大。以小鼠为例,生物医学实验常用的小鼠存在超过10个以上的品系(strain)。如C57/BL6小鼠比FVB小鼠更具有攻击性。研究者采用C57/BL6小鼠得到的社会行为实验结果,可能采用FVB小鼠开展相同实验结果并不一致。品系间行为差异,在蠕虫、果蝇、大鼠、灵长类动物普遍存在。

因此,开展动物行为学实验应选择同一品系的实验动物,醉hao选择同代的动物。比较转基因动物和野生型动物之间行为学差异,应选择同一品系同代同窝实验动物。其次,动物饮食、昼夜节律、季节变动、温度湿度等环境因素同样影响动物行为,如研究者比较发现周一与周四动物行为存在差异,可能是每周一安排动物换笼引起。因此,研究者应早期预见并尽可能减少可能影响动物行为的环境因素,完成足够样本量的动物行为实验以便得到可靠的数据。

 

4、行为学实验效度

生物医学研究的目的之一是通过动物模型更好地了解人类。是否可以通过其他物种的形为来研究人类能否将其他动物行为学实验结果推广至人类?能否利用啮齿类动物制作人类阿尔茨海默氏病、抑郁症等精神病模型?以上问题均涉及到动物行为学实验效度问题。效度是测量行为学实验提供人类行为相关信息的能力。常用的评价动物行为学实验效度有表面效度(face validity)、结构效度(con-struct validity)和预测效度(predictive validity)。

1)表面效度是指模型动物的行为方式与人类相同。如自闭症模型小鼠比野生型小鼠在社会行为上花费的时间少,与自闭症患者较难开展社会交流活动类似。

2)结构效度指模型动物因人类相同的遗传、生理或病理机制,导致某些特定形为。如经基因工程处理的阿尔茨海默氏病小鼠模型与人类具有相同的遗传变异,基学习、记忆等行为与患者类似。

3)预测效度是指对人类疾病的治疗方法(如药物)对动物疾病模型效果相同,如人类抗抑郁药物同样可以降低啮齿类动物抑郁模型。某些动物行为学模型可能仅有一种效度,具有多种形式效度的模型,对神经医学研究价值更高。不同于生物统计学领域的效度概念,行为学领域效度一般不能定量化测量,而是由神经科学等学科研究者依据专业知识给出的定性判断。

目前,动物行为学实验已广泛应用于国内神经科学研究,本文系统检索综述了行为学实验设计中实验模型动物选择、动物行为模式选择、降低实验动物个体变异及行为学实验效度相关文献,期望以上四方面问题能够为将来神经科学研究者提供借鉴和参考。

 

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