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行為學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊︱?qū)W習(xí)記憶之RM、NORT、TC的原理與應(yīng)用

瀏覽次數(shù):2516 發(fā)布日期:2021-7-13  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)

這期主要聚焦于學(xué)習(xí)記憶三類常規(guī)使用的開放性迷宮:

  • RM:Radio-Maze(放射迷宮)
  • NORT:New Object Recognize Test(新物體識別)
  • TC:Three Chamber(三箱社交)


放射迷宮

01.實(shí)驗(yàn)原理
放射迷宮是由Olton等人于20世紀(jì)70年代中期創(chuàng)建,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮瓦x擇放射臂數(shù)目不同,可分為8、16、24、32、40、48臂迷宮。其中,八臂放射狀迷宮應(yīng)用較廣泛。它主要是利用限食手段,以此提高動物對食物的渴望,驅(qū)使動物對有食物的迷宮各臂進(jìn)行探究,記住食物在迷宮中的空間位置。

02.參考文獻(xiàn)

  • Ortega-Alvaro Antonio, Gibert-Rahola Juan, Micó Juan A, Influence of chronic treatment with olanzapine, clozapine, and scopolamine on performance of a learned 8-arm radial maze task in rats.[J].Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry, 2006, 30: 104-11.
 
  • Suzuki S, Augerinos G, Black A H . Stimulus control of spatial behavior on the eight-arm maze in rats[J]. Learning & Motivation, 1980, 11(1):1-18.


03.實(shí)驗(yàn)材料
八臂迷宮,攝像系統(tǒng),Smart V3.0行為學(xué)視頻記錄分析軟件。


04.實(shí)驗(yàn)方法
(1) 實(shí)驗(yàn)開始前:對動物進(jìn)行節(jié)食,使動物體重保持在正常體重的85%-90%,第一次試驗(yàn)前動物需禁食一天;

(2)實(shí)驗(yàn)1-3天:在迷宮各臂及中央?yún)^(qū)域放置食丸,每個(gè)區(qū)域放3-5個(gè),每次同時(shí)放入4只動物在迷宮中間,讓動物自由活動10分鐘;

(3) 實(shí)驗(yàn)第4天:開始進(jìn)行單只動物實(shí)驗(yàn)。在迷宮各臂靠近食槽處放置一個(gè)食丸,將動物放到迷宮中心區(qū)域進(jìn)行自由探索,食丸吃完或自由活動10分鐘后結(jié)束任務(wù),每天2次;

(4)實(shí)驗(yàn)第5天:將食丸放到食槽中,將動物放在迷宮中心區(qū)域進(jìn)行自由探索,食丸吃完或自由活動10分鐘后結(jié)束任務(wù),每天2次;

(5)實(shí)驗(yàn)第6天開始:隨機(jī)選擇四個(gè)臂,在食槽中放入食丸。關(guān)閉各個(gè)臂門,讓動物在中央?yún)^(qū)域自由活動30s,打開臂門讓動物自由活動。食丸吃完或自由活動10分鐘后結(jié)束任務(wù),每天2次,間隔1小時(shí)以上;

(6)當(dāng)對照組動物連續(xù)5次實(shí)驗(yàn),工作記憶錯(cuò)誤為0,參考記憶錯(cuò)誤平均不大于1時(shí),結(jié)束實(shí)驗(yàn)。

05.數(shù)據(jù)分析
(1)記錄四種數(shù)據(jù)隨學(xué)習(xí)時(shí)間變化的曲線,錯(cuò)誤次數(shù)降低越快,完成任務(wù)時(shí)間越短,說明動物學(xué)習(xí)記憶能力越強(qiáng)

  • 工作記憶錯(cuò)誤:同一次訓(xùn)練中動物進(jìn)入已吃過食物的臂的次數(shù)
  • 參考記憶錯(cuò)誤:動物進(jìn)入不曾放過食物臂的次數(shù)
  • 總?cè)氡鄞螖?shù)
  • 完成任務(wù)總時(shí)間

(2)采用單因素方差分析(one way-ANOVA),當(dāng)多組間有差異時(shí),兩兩比較采用Fisher's LSD post hoc多重比較方法


(3)P<0.05認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異

06.數(shù)據(jù)示例
 


07.注意事項(xiàng)

  • 每只動物實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行環(huán)境清理,盡可能去除上一只動物的氣味
  • 對于記憶學(xué)習(xí)快的動物,相對攝食較多,節(jié)食應(yīng)該多一些


物體認(rèn)知

01.實(shí)驗(yàn)原理
1988年,Ennaceur等研究人員基于動物天生對新奇物體的探索特性,建立了新物體識別。利用啃齒類動物天生喜歡接近和探索新奇物體的本能來檢測動物學(xué)習(xí)記憶能力。由于該方法不需要學(xué)習(xí)訓(xùn)練,無需禁食禁水,不用施加懲罰或獎(jiǎng)賞刺激,對動物的應(yīng)激影響較小,與人類再認(rèn)記憶檢測相似等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛運(yùn)用。

02.參考文獻(xiàn)

  • Fernandez, D.C., Fogerson, P.M., Lazzerini Ospri, L., Thomsen, M.B., Layne, R.M., Severin, D., Zhan, J., Singer, J.H., Kirkwood, A., Zhao, H., et al. (2018). Light Affects Mood and Learning through Distinct Retina-Brain Pathways. Cell 175, 71-84 e18.

03.實(shí)驗(yàn)材料

物體識別箱,攝像系統(tǒng),Smart V3.0行為學(xué)視頻記錄分析軟件。
 


04.實(shí)驗(yàn)方法

新物體識別

(1)適應(yīng)期:1-3天,將動物放入空的物體識別箱中熟悉環(huán)境,每天一次,每次10分鐘

(2)熟悉期:適應(yīng)期結(jié)束后,在箱體內(nèi)放置2個(gè)相同的物體,放入動物進(jìn)行探索5-10分鐘

(3)實(shí)驗(yàn)期:熟悉期結(jié)束后間隔一段時(shí)間(短期記憶推薦30分鐘,長期記憶推薦一天), 將一個(gè)物體替換為一個(gè)形狀造型不同的物體,放入動物進(jìn)行探索與熟悉期一致的時(shí)間


位置物體識別

(1)適應(yīng)期:1-3天,將動物放入空的物體識別箱中熟悉環(huán)境,每天一次,每次10分鐘

(2) 熟悉期:適應(yīng)期結(jié)束后,在箱體內(nèi)放置2個(gè)相同的物體,放入動物進(jìn)行探索5-10分鐘

(3)實(shí)驗(yàn)期:熟悉期結(jié)束后間隔一段時(shí)間(短期記憶推薦30分鐘,長期記憶推薦一天), 將一個(gè)物體變更一個(gè)位置擺放,放入動物進(jìn)行探索與熟悉期一致的時(shí)間


05.數(shù)據(jù)分析

(1)動物分別對兩個(gè)物體的嗅探觀察時(shí)間,觀察兩個(gè)物體時(shí)間的比例

  • 熟悉期:若動物對一個(gè)物體觀察時(shí)間占比大于60%,則需要剔除這只動物的數(shù)據(jù)
  • 實(shí)驗(yàn)期:動物對新物體觀察時(shí)間占比大于60%說明動物識別出了新物體; 記憶好壞程度主要與對照組觀察新物體的時(shí)間比例相比較得出結(jié)論

(2) 采用單因素方差分析(one way-ANOVA),當(dāng)多組間有差異時(shí),兩兩比較采用Fisher's LSD post hoc多重比較方法

(3) P<0.05認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異


06.數(shù)據(jù)示例
 


07.注意事項(xiàng)

  • 每只動物實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行環(huán)境清理,盡可能去除上一只動物的氣味
  • 物體建議使用形狀不同,顏色不同的物體,動物區(qū)分程度高


三箱社交

01.實(shí)驗(yàn)原理
社交實(shí)驗(yàn)是判斷動物社會活動的一種方法,在自閉癥的研究中有著廣泛的應(yīng)用。由于嚙齒類動物天生喜歡接近和探索新物體,三腔社交實(shí)驗(yàn)除了可以應(yīng)用于自閉癥的研究,還廣泛用于學(xué)習(xí)記憶的研究中。本次介紹用三腔社交研究學(xué)習(xí)記憶的實(shí)驗(yàn)方法。

02.參考文獻(xiàn)

  • Donegan, M.L., Stefanini, F., Meira, T., Gordon, J.A., Fusi, S., and Siegelbaum, S.A. (2020). Coding of social novelty in the hippocampal CA2 region and its disruption and rescue in a 22q11.2 microdeletion mouse model. Nat Neurosci 23, 1365-1375.


03.實(shí)驗(yàn)材料

三箱社交箱,攝像系統(tǒng),Smart V3.0行為學(xué)視頻記錄分析軟件。

 


04.實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)方法

一共包含5個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)檢測10min

(1)箱體熟悉期:將受測動物從中間箱體放入整個(gè)箱體中(不包含小鼠籠具),讓其自由活動10min

(2)籠具+箱體熟悉期:將動物籠具放入箱體,隨后將動物放入箱體內(nèi)熟悉整體環(huán)境,讓其自由活動10min

(3)社交熟悉期:在左右籠具中均加入同籠動物1只,隨后將實(shí)驗(yàn)動物放入其中,另其自由活動嗅探10min

(4)新動物社交實(shí)驗(yàn)檢測:將其中一個(gè)籠具動物換為與實(shí)驗(yàn)鼠非同籠、陌生動物,隨后將實(shí)驗(yàn)鼠放入箱體進(jìn)行社交實(shí)驗(yàn)監(jiān)測,自由活動10min。

(5)熟悉社交實(shí)驗(yàn)監(jiān)測:將步驟4中被替換掉小鼠放回原籠具,再次將實(shí)驗(yàn)鼠放入箱體內(nèi),進(jìn)行熟悉社交檢測。



05.數(shù)據(jù)分析

(1)動物的交互行為有多種評判標(biāo)準(zhǔn),SMART3.0根據(jù)自己獨(dú)特的算法,可以更為精確的判斷交互行為。

(2)動物分別與兩只鼠(籠子)產(chǎn)生交互行為的時(shí)間,與兩只鼠(籠子)產(chǎn)生交互行為時(shí)間的比例

  • 測試期1:主要進(jìn)行動物社交行為測試。若動物有社交的傾向,則與左側(cè)有動物的籠子的交互時(shí)間會比右側(cè)空籠子的交互時(shí)間長,交互時(shí)間占比大于60%。
  • 測試期2:主要進(jìn)行動物記憶能力測試。若動物短期記憶能力良好,則與右側(cè)新動物的交互時(shí)間會比左側(cè)動物的交互時(shí)間長,交互時(shí)間占比大于60%。

(3)采用單因素方差分析(one way-ANOVA),當(dāng)多組間有差異時(shí),兩兩比較采用Fisher's LSD post hoc多重比較方法

(4) P<0.05認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異

06.數(shù)據(jù)示例


07.注意事項(xiàng)

  • 每只動物實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行環(huán)境清理,盡可能去除上一只動物的氣味
  • 選擇社交籠中的動物時(shí),推薦選擇同品系,同周齡的異性動物,會讓動物更加傾向于進(jìn)行交互行為
  • 社交實(shí)驗(yàn)不同動物間會有很大的差異,建議實(shí)驗(yàn)時(shí)加大每組的動物數(shù)量,建議每組使用15-18只動物
  • 視頻軟件追蹤過程中,建議開啟三點(diǎn)識別,追蹤頭部軌跡,以頭部嗅探為社會交互。
 
發(fā)布者:深圳市瑞沃德生命科技股份有限公司
聯(lián)系電話:400-966-9516
E-mail:rwd@rwdls.com

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