不同實驗條件對大小鼠穿梭實驗的重要影響

瀏覽次數：1022　發布日期：2022-5-5　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

大小鼠穿梭箱的訓練成績受多種因素影響。相同的實驗條件，不同的小鼠種、品系或同一品系，不同的實驗條件對大鼠和小鼠學習記憶的形成有很大的影響。因此，實驗者要為每只大鼠制定合適的訓練計劃，使其盡快達到訓練標準。

穿梭箱可以定量描述實驗動物的主動回避反應等行為特征，是評價嚙齒動物學習記憶能力最常用的行為測量工具。雖然利用穿梭箱研究認知功能的報道很多，如學習記憶、神經認知科學、神經生理學、神經藥理學，特別是神經退行性疾病，但如何減少實驗的盲目性，有效利用穿梭箱，保證研究結果合理可靠的報道很少。

主動回避行為條件反射是目前廣泛采用的動物行為學研究模式之一。大小鼠穿梭實驗視頻分析系統屬經典的聯合型學習條件反射模式，是定量測定動物行為學改變的重要手段，其基本原理是動物通過學習能逃避有害的刺激。

實驗儀器

使用上海欣軟信息科技有限公司研制的一鼠通用型穿梭實驗視頻分析系統( Shuttle-box system) ，可較為全面地考察大小鼠的學習記憶形成及保持規律，上海欣軟VisuTrack穿梭箱底部有一個不銹鋼閘門，利用電流和無條件刺激來電擊動物的腳。頂部裝有噪聲發生器或光源，以產生條件刺激。刺激幾秒后休克。如果大鼠在電鈴刺激的安全間隔內逃到了安全區域，則是主動回避反應；如果大鼠在條件刺激的安全間隔內沒有逃到安全區域，交流電擊后逃到安全區域的為被動回避反應陽性；否則，它們對主動和被動回避反應都是陰性，這是一個循環。經過反復訓練，只給予條件刺激，大鼠逃到對側安全區域躲避電擊，形成條件反射或主動回避反應。計算機自動控制系統可以記錄相關的動物動作參數。主動回避時間是指動物接受條件刺激的時間長度。數值越短，動物主動回避反應越快，學習記憶能力越強。

實驗步驟
實驗分為記憶獲得和記憶保持兩個階段。實驗開始時，先設定實驗參數，包括安全期(非條件刺激與條件刺激的間隔時間)、條件刺激時間(高頻穩定聲刺激或閃光刺激)、非條件刺激時間和強度(電擊)、穿梭次數等。在記憶獲得階段，先將實驗小鼠置于左心室，靠近并面向端壁，5分鐘后開始訓練。根據預設的程序，穿梭視頻分析系統先給出一個可感知的條件刺激，經過一定時間后，如果實驗小鼠仍停留在同一側，則再給出一個無條件刺激。被電擊后，動物會從圓孔逃到對面一定時間，然后對對面進行有條件和無條件刺激，以此類推。每只老鼠連續訓練10天，每天穿梭數十次。一次穿梭訓練后，每隔一段時間開始下一次訓練。經過反復訓練，只給予條件刺激，動物逃到對側安全區域躲避電擊，形成條件反射或主動回避反應。所有訓練結束后，計算機顯示每一次穿梭的軌跡，并記錄大鼠和小鼠的主動回避反應(AAR)次數，即動物在條件刺激后但無條件刺激前產生的穿梭。被動回避反應(PAR)次數，即實驗小鼠在非條件刺激后的穿梭；逃避失敗的次數(EF，指實驗小鼠在條件刺激和非條件刺激的過程中，仍然停留在同一個側箱中)。以AAR作為它們學習記憶成績的主要評價指標，計算AAR的比率(ROA)，即AAR占穿梭總數N的百分比，統計ROA ＞ 0. 75( 達標) 的動物的百分比。

記憶獲得實驗

不同條件刺激和條件刺激時長對 KM小鼠記憶獲得的影響KM 鼠32只，隨機分為3組。SG5s 組: 11 只，給予聲光刺激 5 s，安全期 5 s，交流電( 0. 3 mA) 擊 5s; G5s 組: 10 只，給予光刺激 5 s，安全期 5 s，交流電( 0.3 mA) 擊 5 s; G10s 組: 11 只，給予光刺激 10 s，安全期 5 s，交流電( 0. 3 mA) 擊 5s。每組連續訓練10d，每天1次，每次穿梭 30 次。訓練成績用 AAR 表示。統計訓練10d中動物的達標( ROA ＞ 0. 75) 百分率，比較訓練 d 7 兩組間動物AAR 的差異。

記憶保持實驗

KM小鼠70 ，按G10s組實驗條件連續訓練14天，每天1次，每次穿梭30次。36只ROA > 0的小鼠。選擇75名，用同樣的訓練方法訓練3天。將平均AAR作為小鼠的記憶得分(0天)。然后，將它們隨機分成6組，每組6只，分別用于考察間隔2、4、6、11、14和21天后的記憶保持。AAR作為記憶保持的評價指標。
總結概述

對于同樣的實驗條件設置，兩組的學習成績相比差異具有顯著性，Wistar 大鼠較SD 大鼠更易形成條件反射; 考慮到鼠類晝伏夜行的生活習性，本研究又考察了訓練時辰對于 Wistar 大鼠學習記憶的影響，結果表明: 白天訓練組與夜晚訓練組的學習成績比較，差異沒有統計學意義，訓練時辰對于 Wistar 大鼠的記憶獲得沒有影響。

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