深入探索動物行為學——【大小鼠穿梭實驗】系統(tǒng)

一、實驗原理新解

穿梭實驗，作為探究動物行為學改變的重要量化手段，它建立在聯(lián)合型學習條件反射的經(jīng)典原理之上。通過這一實驗，我們可以觀察到動物學習并避免有害刺激的過程。裝置頂部安裝的噪聲發(fā)生器或光源用于施加條件刺激。當大鼠在鈴聲刺激安全間隔內(nèi)主動逃向安全區(qū)，這被視為主動回避反應；反之，若大鼠在條件刺激后、電擊前未逃離，而是在電擊后才逃向安全區(qū)，則視為被動回避反應陽性；若兩者皆未發(fā)生，則為反應陰性。這樣的循環(huán)周期為我們提供了評估動物學習記憶功能的關鍵數(shù)據(jù)。

穿梭實驗在科研領域具有廣泛的應用，如學習記憶功能、認知神經(jīng)科學、神經(jīng)生理學、神經(jīng)藥理學以及認知功能退行性變性等方向的研究。其實驗操作簡便，結果易于判讀，且結果可信度高。它既可以作為獨立實驗提供研究參數(shù)，也能作為其他相關實驗的輔助或預篩選工具。

二、實驗裝置概述

本實驗裝置由上海欣軟信息科技有限公司生產(chǎn)，型號為XR-XC105。主體采用無味的ABS黑色塑料材質(zhì)，確保實驗環(huán)境對動物無干擾。裝置包括SuperAPAS穿梭實驗視頻分析軟件、專為大小鼠設計的穿梭箱（底部可通電）、SuperShocker刺激控制器，以及配套的隔音箱、揚聲器和視頻設備。

三、實驗流程簡述

1. 適應期：在實驗前1-2天，每天對實驗動物進行短暫的撫摸，時長1-5分鐘，以減輕它們對實驗者的恐懼感。
2. 訓練階段：動物首先在測試箱中自由活動5分鐘以適應環(huán)境。隨后，將動物置于電擊區(qū)，并給予條件刺激（如燈光和/或蜂鳴音）持續(xù)20秒，緊接著是10秒的電刺激。動物若在條件刺激期間逃向安全區(qū)，則為主動回避反應；若在電擊后才逃離，則為被動回避反應。
3. 正式測試：在測試期，重復訓練階段的步驟，并記錄動物遭受電擊的次數(shù)（被動回避次數(shù)）和主動回避的次數(shù)。

四、實驗結果分析

實驗結果主要包括：

1. 觀察時間：動物在實驗箱中的總活動時間，反映了動物的活動水平和主動回避的效率。
2. 主動回避次數(shù)：在條件刺激期間動物逃至安全區(qū)的次數(shù)，直接體現(xiàn)了動物的學習記憶能力。
3. 被動回避次數(shù)：動物在電刺激后逃至安全區(qū)的次數(shù)，反映了動物對有害刺激的響應能力。

五、實驗操作要點

1. 保持實驗室的安靜和光線適中，避免給動物帶來額外刺激。
2. 及時清理穿梭箱中的雜物，確保電刺激效果的穩(wěn)定。
3. 實驗應在固定時間進行，以保持數(shù)據(jù)的可比性。
4. 電柵欄在清洗后需完全干燥方可使用，防止電流不均勻或短路。
5. 注意剔除因動物特殊行為（如頻繁跳躍或支撐站立）導致的異常數(shù)據(jù)。