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    文章詳情

    大小鼠新物體識別實驗方法及注意事項三部曲(1)

    日期:2022-01-04 11:29
    瀏覽次數:75
    摘要: 新物體識別測試是目前對小鼠zui常用的行為測試之一。在shou次測試中,給老鼠呈現兩個相似的物體,在di二次測試中,兩個物體中的一個會被一個新物體替換。探索新物體所花費的時間為識別記憶提供了一個指標。隨著越來越多的科學家使用這種方法,在新物體識別測試中使用的程序步驟可變性也穩步增加。許多變量的原始測試已經報道了物體 和區域特性,如動物品種和性別、探索時間等項目,不幸的是,可能是新物體測試的特定偏好行為變量尚未被徹底檢驗,或是記憶缺陷的問題,都可能是新物體識別實驗失敗的原因。 設備 ...

          新物體識別測試是目前對小鼠zui常用的行為測試之一。在shou次測試中,給老鼠呈現兩個相似的物體,在di二次測試中,兩個物體中的一個會被一個新物體替換。探索新物體所花費的時間為識別記憶提供了一個指標。隨著越來越多的科學家使用這種方法,在新物體識別測試中使用的程序步驟可變性也穩步增加。許多變量的原始測試已經報道了物體 和區域特性,如動物品種和性別、探索時間等項目,不幸的是,可能是新物體測試的特定偏好行為變量尚未被徹底檢驗,或是記憶缺陷的問題,都可能是新物體識別實驗失敗的原因。

    設備

          在大小、形狀(正方形、圓形或長方形)和顏色方面,可利用的開闊區域存在很大的可變性。所有商業出售的曠場都是正方形或長方形的,面積在27.3×27.3×20.3厘米(nolus或Med Associates)和40×40×40厘米(Cleversys)之間。據我們所知, 目前還沒有哪篇論文根據測試場地的形狀,即正方形或圓形,直接比較小鼠的物體識別性能。盡管如此,Kalueff等人26已經證明,無論形狀如何,小鼠在空曠區域的行為(垂直、無支撐的垂直和標準活動、梳理毛發、排便、小便和靠墻活動)都是相似的。這里我們選擇了一個透明的木箱(40×40×40厘米)。實驗者應觀察新物體在亮度、形狀、顏色、氣味、質地等方面的特征。這兩個物體可能有相同的大小和氣味(幾乎沒有氣味的是zui理想的)。

          由于嚙齒類動物在辨別顏色方面存在困難,因此實驗人員應關注物體的亮度和質地。目標是zui大化對象之間的差異,而不會無意中導致對其中一個對象的偏好。此外,在選擇對象時,實驗者必須注意,要提供一個足夠的探索標準而不帶有習慣性、讓小鼠有可能爬過的物體。當然,當使用VisuTrack軟件視頻跟蹤時,研究人員就需要選擇無法攀爬的物體,因為VisuTrack軟件(俯拍)很容易將攀爬視為探索。

          zui后,物體的重量必須保證老鼠無法移動它們。如果沒有重物, 可以用雙面膠帶或其他粘合劑固定。在報道的實驗中,我們使用了形狀和紋理不同的普通物體;這兩種物體都可以被老鼠爬上,而且在背景中都很顯眼,如樂高積木塔(8厘米,寬3.2厘米,白色,藍色,黃色,紅色和綠色磚塊)和裝滿沙子的塑料瓶(高9.5厘米,深2.5厘米,寬5.5厘米,與藍色的透明 塑料瓶蓋)。

    測試的時間

           探索行為受動物狀態的影響,動物狀態可能根據晝夜節律和光周期而變化。在實驗中,小鼠被放置在一個光暗循環的周期中,測試一般在暗期(活動期在08:00到20:00之間)。熟悉過程一般在上午進行(從09:00開始)。因此,與焦慮相關的行為測試類似,測試的時間是至關重要的,在設置實驗時必須考慮到,因為它是一個可以解釋達到標準所需時間差異的因素。

    在試驗前的動物處理

           因為在物體識別測試中已經證明先前的經驗可以改變嚙齒類動物的行為反應,動物們一貫習慣于被實驗者處理。重要的是要確保實驗前的操作在動物和處理組之間是一致的。理想情況下,在實驗開始前,實驗員應每周兩次處理小鼠,每次1分鐘,至少持續1周,以避免新奇引起的應激。同樣, 處理的時間持續時間和頻率必須根據使用的緊張程度和焦慮程度來調整。此外,小鼠應至少在測試前30分鐘進入測試室。

    對物體的探索行為

            評估探索行為的zui有效的shou選方法仍然是一個爭論的問題,還沒有達成共識。在zui初的論文中,對一個物體的探索被定義為:在距離小于或等于2厘米的地方“將鼻子指向” 這個物體?!叭欢?,也有報道稱距離zui小為4厘米?!贝蠖鄶笛芯空咄獾囊稽c是,爬過或靠在一個物體上不被認為是一種探索行為,除非這個行為伴隨著朝著物體的鼻子方向的行為。在這里,我們建議當老鼠在看物體時嗅出物體或觸摸物體時(即當鼻子和物體之間的距離小于2厘米時)對物體探索進行評分。爬上物體(除非老鼠嗅了嗅它爬上的物體)或咀嚼物體都不能算作探索。

    數據收集

           探索性行為由實驗者或VisuTrack動物行為錄像跟蹤系統評估。由于人工評分的一些低效率(耗時的因素,廣泛訓練的必要性和 觀察者之間的可變性),自動系統已經被用來跟蹤動物行為。這種視頻跟蹤系統會自動記錄在物體周圍一個確定區域內花費的時 間。

         只要采集參數不改變,這些系統將為所有不同組甚至不同研究中 的任何動物提供可靠的結果。然而,軟件也可能在某些方面產生缺陷,必須加以考慮。例如,除了縮小對象的選擇范圍外, 獲得的結果與目標區域的定義密切相關,因此可能在實驗室之間存在差異。另一種潛在的可變性也可能出現在所選擇的攝像機的框架中或系統之間(與將要跟蹤的動物身體部分有關)。因此,當任何動物的身體部位在目標區域時計算探索時間的系統將降低實驗效率。換句話說,在該區域的探測時間將會增加,即使動物只是爬到物體上或只是在該區域梳理而不是探索物體。

          由于這些原因,在新物體認知實驗中,需要準確地評估動物對物體的好奇程度,需要VisuTrack動物運動軌跡跟蹤系統詳細地跟蹤鼠類動物的鼻尖、中心和尾根三個體位點來實現新物體識別試驗。

          自動測量和分析大量的參數,如動物探究物體所花的時間。 “頭朝向區域”指的是頭部進入以新物體為中心的一定半徑范圍之內的區域??蒲腥藛T經常使用這個參數來分析動物探究物體的行為。 檢測和分析動物的身體伸長程度,并將其作為測定動物好奇和探究行為的標準之一。 分析動物在某區域的探究行為,如動物鼻尖處于物體所在區域的總時間 選擇大小、形狀和顏色合適的曠場滿足研究需要在一個熟悉的環境里測試鼠類動物對新物體的認知能力是一種非常普遍的評估試驗對象記憶能力的方法。

          在新物體認知能力試驗中,測量和比較動物對新物體和熟悉物體在興趣程度上的差別。如果動物不分新舊物體,做出相同的探究反應,我們可將其視為記憶缺失。 動物對物體的探究在傳統意義上是這樣定義的:動物頭部近距離靠近物體。為了測量這一參數,要了解動物頭部所在的具體位置。動物運動軌跡跟蹤系統是識別鼠類動物的鼻尖的理想工具。


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