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淺談行為箱形狀對小鼠新物體識別實驗結果的影響
點擊次數:172 發布時間:2021-03-05

摘要目的 研究新物體識別實驗在 ICR 小鼠學習記憶能力評價中的應用效果方法  40  ICR 小鼠雌雄各半隨機分為 方雌組方形行為箱雌性小鼠組方雄組圓雌組和圓雄組按照相同的新物體識別實驗流程測定各組小鼠對物體的探索時間結果 方雌組與方雄組圓雌組與圓雄組比較探索時間和對新物體的分辨比均無顯著性差異P0. 05方組方雌組+方雄組與圓組圓雌組+圓雄組)比較對新物體的分辨比無顯著性差異P0. 05) ,但圓組的總探索時間顯著長於方組P0. 01結論 進行新物體識別實驗時性別不影響小鼠學習記憶能力的評價選擇圓形行為箱進行實驗可更好地評價小鼠學習記憶能力

 

動物的認知功能需要通過對其學習記憶的情況 進行評價,因此需要建立規範的行為學實驗方法,從 而準確判斷其學習記憶的情況。根據齧齒類動物具有喜         Ennaceur 和 Delacour於 1988 年報道了一種非獎賞性的、簡單的認知記憶實驗模型———新物體與新位置識別實驗,用於檢測齧齒類動物的記憶能力。該模型根據動物對見過的熟悉物體和沒有見過的新物體的探究時間的長短來評價被測試動物的記憶能力,即當被測試動物未遺忘環境中見過的熟悉物體時,便會用更多的時間探究沒有見過的新物體; 當被測試動物遺忘了見過的熟悉物體,則動物對環境中沒有見過的新物體和見過的熟悉物體的探究時間應基本相同。與其它動物行為學實驗方法相比,新物體識別實驗具有不需要外部推動力,隻需要適當的訓練即可完成,且具有實驗時間短的優點,受到越來越多的學者的關注。但由於新物體識別實驗缺乏統一 的 實 驗 標 準,使其應用受到一定的限製。以往研究針對物體材質、時間間隔等具體檢測條件進行,但缺少對行為箱形狀的研究,為了進一步規範該方法的實驗標準,本研究針對新物體實驗方法中的實驗行為箱形狀對實驗結果的影響進行考察。

1、材料與方法

 

1. 1 實驗動物及飼養環境

健康 ICR 小鼠,8 周齡,40 隻,雌雄各半,體質量 24~26 g,購自長春億斯實驗動物技術有限責任 公司[實驗動物生產許可證 號: SCXK ( 吉) -2011- 0004]。遵照國家實驗動物飼養和使用指南,將小鼠飼養在屏障環境中,控製溫度在( 22±1) ℃,12 h 明暗循環,自由采食和飲水,預飼期 1 周。

 

1. 2 實驗儀器

小鼠自主活動儀和小鼠新物體識別實驗箱

 

采用SuperMaze動物運動軌跡跟蹤係統記錄分析 T2 和 T3 中小鼠分別探索 2 個物體的時間,其中探索物體 1 的時間記為 F,探索物體 1’或 2 的時間記為 N,探索兩個物體的總時間記為 F+N,計算小鼠對物體 1’和 2 的分辨比( discrimination ratio,DR) [DR = N/( N + F) ×100%]。探索定義為小鼠麵朝物體,鼻子與該物體的距離≤2 cm。

 

1.5 數據統計分析

采用 SPSS 21. 0 for windows 統計軟件包分析。數據用平均值±標準差( x珋±s) 表示。采用單因素方差分析進行多組間比較,兩兩比較采用 LSD-t 檢驗; 組內比較用配對 Student t 檢驗。以 P<0. 05 為差異有統計學意義。

 

2、 結果

 

2. 1 小鼠性別對新物體識別實驗結果的影響

在 T2 階段,各行為箱中的實驗動物對物體 1 和 1’的探究時間: ( 31. 16±16. 75) s,( 30. 97±16. 50) s; ( 30. 37± 15. 95) s,( 31. 73 ± 15. 10) s; ( 112. 33 ±48. 26) s,( 112. 50 ± 49. 76) s; ( 112. 61 ± 47. 93) s,

( 112. 32± 47. 10) s 基本相同( P > 0. 05) ,在 T3 階段,各行為箱中的實驗動物對物體 2 的探索時間顯著長於對物體 1 的探索時間( P<0. 05) 見圖 2,但相同形狀的行為箱( 方形行為箱,圓形行為箱) 中不同性別小鼠對 2 號新物體的 DR 無顯著性差異 ( P> 0. 05)

2. 2 行為箱形狀對新物體識別實驗結果的影響

在 T2 階段,不同形狀行為箱中小鼠對兩物體在5 min 內 探 索 時 間 ( 30. 76 ± 15. 93 ) s,( 31. 35 ± 15. 40) s; ( 112. 47 ± 46. 81) s,( 112. 41 ± 47. 16) s 的差異未達到顯著水平( P>0.05) ; 在 T3 階段,小鼠對 2 號物體的探索時間顯著長於 1 號物體,但兩種形狀行為箱中小鼠對新物體的分辨比無顯著差異( P>0.05) 見圖 4。T2、T3 兩階段中,圓形行為箱中小鼠對兩物體的探索總時間( 224. 88 ± 37. 05) s,( 229. 15±33. 38) s 顯著長於方形行為箱中小鼠對兩物體的總探索時間( 62. 11 ± 23. 30) s,( 65. 58 ± 22. 40) s( P<0. 01)

 

3、討論

新物體識別實驗是在模仿測試人類失憶症的識別任務的基礎上發展起來的,評價的是齧齒動物對物體的識別記憶能力。該模型是建立在齧齒動物對新異物體的自發探索行為的基礎上,且該模型不像迷宮學習中必須剝奪動物飲食或在避免水淹動機下進行學習記憶,也不像被動回避測試中給予動物電擊等負性強化讓動物學習記憶。所以該模型大的優點就在於可以讓動物在完全自然的狀態下進行學習記憶測試,能夠更好地模擬人類和靈長類動物的學習記憶行為。因此,該模型越來越多地用在評估藥物對記憶的作用研究上。

在新物體實驗方法的使用中,如何規範實驗流程,建立實驗動物行為學評價標準成了實驗的核心問題。本實驗通過比較采用不同形狀的行為箱進行新物體實驗時結果的差異,推斷行為箱形狀對實驗結果有一定的影響。本實驗中,T2 階段的兩個物體完全相同,且對於小鼠來說均為*接觸,因此各組小鼠對物體的 DR 值均在 50%左右,表明實驗動物無位置偏愛異常發生,即實驗動物對兩個不同位置上的相同物體興趣相同。T3 階段,小鼠對 2 號物體的探索時間顯著長於 1 號物體,說明實驗中選用的新物體引起了小鼠的探索興趣,物體的選擇正確。

 

各行為箱中,雌雄小鼠對新物體的分辨比無差異,表明不同性別的實驗小鼠對新物體的分辨程度相同,即性別不影響對新物體識別實驗結果。進一步的實驗結果,在 T3 階段中,不同形狀的行為箱中的實驗動物均能對新物體顯示出積極的探索興趣,分辯比相似,表明行為箱的形狀差異不影響實驗動物對新物體識別行為。但實驗動物在兩種形狀的行為箱中的總探索時間存在差異,說明行為箱的形狀對實驗動物的活動程度有一定的影響。這可能是由於方形行為箱的角落效應造成的。

研究結果表明,雖然在兩種不同形狀的行為箱中進行的新物體識別實驗,動物對新物體識別結果無差異,但為了避免角落造成的實驗動物活動能力降低現象的發生,芭乐app在线安装認為采用圓形行為箱進行新物體識別實驗能夠更準確地反應實驗動物對新物體的識別能力。

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