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大小鼠新物体识别实验方法及注意事项三部曲(1)
点击次数:197 发布时间:2021-11-30

      新物体识别测试是目前对小鼠zui常用的行为测试之一。在shou次测试中,给老鼠呈现两个相似的物体,在第二次测试中,两个物体中的一个会被一个新物体替换。探索新物体所花费的时间为识别记忆提供了一个指标。随着越来越多的科学家使用这种方法,在新物体识别测试中使用的程序步骤可变性也稳步增加。许多变量的原始测试已经报道了物体 和区域特性,如动物品种和性别、探索时间等项目,不幸的是,可能是新物体测试的特定偏好行为变量尚未被彻底检验,或是记忆缺陷的问题,都可能是新物体识别实验失败的原因。

设备

      在大小、形状(正方形、圆形或长方形)和颜色方面,可利用的开阔区域存在很大的可变性。所有商业出售的旷场都是正方形或长方形的,面积在27.3×27.3×20.3厘米(nolus或Med Associates)和40×40×40厘米(Cleversys)之间。据我们所知, 目前还没有哪篇论文根据测试场地的形状,即正方形或圆形,直接比较小鼠的物体识别性能。尽管如此,Kalueff等人26已经证明,无论形状如何,小鼠在空旷区域的行为(垂直、无支撑的垂直和标准活动、梳理毛发、排便、小便和靠墙活动)都是相似的。这里我们选择了一个透明的木箱(40×40×40厘米)。实验者应观察新物体在亮度、形状、颜色、气味、质地等方面的特征。这两个物体可能有相同的大小和气味(几乎没有气味的是罪li想的)。

      由于啮齿类动物在辨别颜色方面存在困难,因此实验人员应关注物体的亮度和质地。目标是zui大化对象之间的差异,而不会无意中导致对其中一个对象的偏好。此外,在选择对象时,实验者必须注意,要提供一个足够的探索标准而不带有习惯性、让小鼠有可能爬过的物体。当然,当使用VisuTrack软件视频跟踪时,研究人员就需要选择无法攀爬的物体,因为VisuTrack软件(俯拍)很容易将攀爬视为探索。

      最后,物体的重量必须保证老鼠无法移动它们。如果没有重物, 可以用双面胶带或其他粘合剂固定。在报道的实验中,我们使用了形状和纹理不同的普通物体;这两种物体都可以被老鼠爬上,而且在背景中都很显眼,如乐高积木塔(8厘米,宽3.2厘米,白色,蓝色,黄色,红色和绿色砖块)和装满沙子的塑料瓶(高9.5厘米,深2.5厘米,宽5.5厘米,与蓝色的透明 塑料瓶盖)。

测试的时间

       探索行为受动物状态的影响,动物状态可能根据昼夜节律和光周期而变化。在实验中,小鼠被放置在一个光暗循环的周期中,测试一般在暗期(活动期在08:00到20:00之间)。熟悉过程一般在上午进行(从09:00开始)。因此,与焦虑相关的行为测试类似,测试的时间是至关重要的,在设置实验时必须考虑到,因为它是一个可以解释达到标准所需时间差异的因素。

在试验前的动物处理

       因为在物体识别测试中已经证明先前的经验可以改变啮齿类动物的行为反应,动物们一贯习惯于被实验者处理。重要的是要确保实验前的操作在动物和处理组之间是一致的。理想情况下,在实验开始前,实验员应每周两次处理小鼠,每次1分钟,至少持续1周,以避免新奇引起的应激。同样, 处理的时间持续时间和频率必须根据使用的紧张程度和焦虑程度来调整。此外,小鼠应至少在测试前30分钟进入测试室。

对物体的探索行为

        评估探索行为的最有效的shou选方法仍然是一个争论的问题,还没有达成共识。在最初的论文中,对一个物体的探索被定义为:在距离小于或等于2厘米的地方“将鼻子指向" 这个物体。“然而,也有报道称距离最小为4厘米。"大多数研究者同意的一点是,爬过或靠在一个物体上不被认为是一种探索行为,除非这个行为伴随着朝着物体的鼻子方向的行为。在这里,我们建议当老鼠在看物体时嗅出物体或触摸物体时(即当鼻子和物体之间的距离小于2厘米时)对物体探索进行评分。爬上物体(除非老鼠嗅了嗅它爬上的物体)或咀嚼物体都不能算作探索。

数据收集

       探索性行为由实验者或VisuTrack动物行为录像跟踪系统评估。由于人工评分的一些低效率(耗时的因素,广泛训练的必要性和 观察者之间的可变性),自动系统已经被用来跟踪动物行为。这种视频跟踪系统会自动记录在物体周围一个确定区域内花费的时 间。

     只要采集参数不改变,这些系统将为所有不同组甚至不同研究中 的任何动物提供可靠的结果。然而,软件也可能在某些方面产生缺陷,必须加以考虑。例如,除了缩小对象的选择范围外, 获得的结果与目标区域的定义密切相关,因此可能在实验室之间存在差异。另一种潜在的可变性也可能出现在所选择的摄像机的框架中或系统之间(与将要跟踪的动物身体部分有关)。因此,当任何动物的身体部位在目标区域时计算探索时间的系统将降低实验效率。换句话说,在该区域的探测时间将会增加,即使动物只是爬到物体上或只是在该区域梳理而不是探索物体。

      由于这些原因,在新物体认知实验中,需要准确地评估动物对物体的好奇程度,需要VisuTrack动物运动轨迹跟踪系统详细地跟踪鼠类动物的鼻尖、中心和尾根三个体位点来实现新物体识别试验。

      自动测量和分析大量的参数,如动物探究物体所花的时间。 “头朝向区域"指的是头部进入以新物体为中心的一定半径范围之内的区域。科研人员经常使用这个参数来分析动物探究物体的行为。 检测和分析动物的身体伸长程度,并将其作为测定动物好奇和探究行为的标准之一。 分析动物在某区域的探究行为,如动物鼻尖处于物体所在区域的总时间 选择大小、形状和颜色合适的旷场满足研究需要在一个熟悉的环境里测试鼠类动物对新物体的认知能力是一种非常普遍的评估试验对象记忆能力的方法。

      在新物体认知能力试验中,测量和比较动物对新物体和熟悉物体在兴趣程度上的差别。如果动物不分新旧物体,做出相同的探究反应,我们可将其视为记忆缺失。 动物对物体的探究在传统意义上是这样定义的:动物头部近距离靠近物体。为了测量这一参数,要了解动物头部所在的具体位置。动物运动轨迹跟踪系统是识别鼠类动物的鼻尖的理想工具。



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