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閱讀次數(shù):1344 發(fā)布時(shí)間:2012/8/16 9:12:51
小動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶行為檢測(cè)技術(shù)
----避暗法
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1、學(xué)習(xí)小白鼠學(xué)習(xí)記憶行為檢測(cè)方法
2、學(xué)習(xí)小鼠避暗自動(dòng)測(cè)試儀的使用方法。
3. 了解影響學(xué)習(xí)記憶功能的一些因素。
二、實(shí)驗(yàn)原理
嚙齒類動(dòng)物系夜行性動(dòng)物,喜歡黑暗的地方,而回避光亮之地。它將設(shè)法逃向暗處,此時(shí)在暗處給予其電刺激,小鼠會(huì)被迫逃回明亮處,并獲得記憶。根據(jù)此原理設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為一次性被動(dòng)回避反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。
被動(dòng)回避反應(yīng)(Passive Avoidance Response)為二十世紀(jì)60年代后期發(fā)展起來的、普遍用于檢測(cè)小動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶能力的一種動(dòng)物模型。反應(yīng)特征:動(dòng)物必須學(xué)會(huì)躲避可怕的事件,而抑制其天然本性。被動(dòng)回避反應(yīng)有:避暗法(又稱步入法step-through test)、跳臺(tái)法(又稱步下法step-down test)等。
三、實(shí)驗(yàn)器材
小白鼠 常用手術(shù)器械、亞**鈉、東莨菪堿(scopolamine,Scop.)、生理鹽水、35 %酒精。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 實(shí)驗(yàn)儀器
小鼠避暗自動(dòng)測(cè)試儀由控制器和活動(dòng)箱兩部分組成,可同時(shí)對(duì)6只小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。明暗實(shí)驗(yàn)箱之間有一小門供動(dòng)物進(jìn)出,當(dāng)動(dòng)物進(jìn)入暗室被電擊時(shí),它可自動(dòng)記錄小鼠次從明室進(jìn)入暗室的潛伏期和受到電擊的次數(shù),還可通過按鍵靈活地選擇刺激電壓和設(shè)置實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
2. 實(shí)驗(yàn)程序:
2.1適應(yīng):將動(dòng)物頭朝室壁放入明室,兩室之間的門洞敞開,讓動(dòng)物在兩室內(nèi)自由活動(dòng)2-3分鐘,取出后放回飼養(yǎng)籠。
2.2訓(xùn)練:第二天, 將動(dòng)物放入明室, 它很快鉆入暗室, 連接兩室的門洞關(guān)閉,同時(shí)啟動(dòng)電刺激器, 動(dòng)物足部受電擊。如果動(dòng)物在次訓(xùn)練時(shí)超過100秒不進(jìn)暗室, 淘汰之或用手把它輕輕趕進(jìn)暗室。
記錄指標(biāo):
(1)記錄動(dòng)物自明室進(jìn)入暗室的潛伏期,可作為判斷給藥后動(dòng)物行為是否有變的一個(gè)指標(biāo)。若藥物致使動(dòng)物鎮(zhèn)靜,則潛伏期顯著長(zhǎng)于對(duì)照組。
(2)記錄動(dòng)物受到電擊后的反應(yīng),如劇烈嘶叫并跳躍,評(píng)為A級(jí)反應(yīng);微弱尖叫,評(píng)為B級(jí)反應(yīng);不叫,評(píng)為C級(jí)反應(yīng)。受到電擊后動(dòng)物一般均跳躍。C級(jí)反應(yīng)常伴動(dòng)物跳躍,動(dòng)物雖不尖叫,但正常動(dòng)物均能感受電擊疼痛,顯示好的記憶成績(jī)。C級(jí)反應(yīng)多見于雄性動(dòng)物。A級(jí)反應(yīng)多見于雌性動(dòng)物。該記錄可作為動(dòng)物痛域是否變化的一個(gè)輔助觀察指標(biāo)。
2.3重測(cè)試:訓(xùn)練后24小時(shí)(第三天),再次將動(dòng)物放入明室,進(jìn)行重測(cè)試。
記錄指標(biāo):
(1)記錄動(dòng)物進(jìn)入暗室的潛伏期,為步入潛伏期(step through latency, STL)。潛伏期設(shè)為300秒。
(2)記錄動(dòng)物300秒內(nèi)進(jìn)入暗室的錯(cuò)誤次數(shù),包括次錯(cuò)誤進(jìn)入暗室的次數(shù)。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)舉例
按照信息論將記憶簡(jiǎn)單劃分為:記憶的獲得(也即學(xué)習(xí)過程、信息的獲得過程)、記憶的鞏固(信息的保持過程)、記憶的再現(xiàn)(信息的提取過程)時(shí),我們可依此來篩選作用于記憶不同階段的認(rèn)知藥物。
在訓(xùn)練前、后或重測(cè)前給損傷動(dòng)物記憶的藥物,可分別觀察該藥物對(duì)記憶不同階段的影響,在此之前給動(dòng)物待檢測(cè)認(rèn)知藥物,即可依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷該認(rèn)知藥物對(duì)抗損傷藥物的效果。為簡(jiǎn)化篩選工作,常選用實(shí)驗(yàn)步驟較少的小動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶測(cè)試方法,現(xiàn)以步入法為例說明如下。原理如圖示。
適應(yīng) ———— 訓(xùn)練(電擊)——— (24小時(shí)后)——— 重測(cè)(不電擊)
影響 影響 影響
記憶獲得 記憶鞏固 記憶再現(xiàn)
一、記憶獲得過程
1. 建立記憶獲得障礙模型:
在動(dòng)物進(jìn)行電擊訓(xùn)練之前15-20分鐘,給動(dòng)物腹腔注射氫溴酸東莨菪堿(膽堿能M受體拮抗劑,HBr-Scopalamine),小鼠:3mg/kg,可見給藥組動(dòng)物出現(xiàn)探究行為,訓(xùn)練時(shí)在明室內(nèi)駐留時(shí)間略長(zhǎng)于對(duì)照組,進(jìn)入暗室后受到電刺激時(shí)的反應(yīng)與對(duì)照組相似:嘶叫或跳躍。24小時(shí)后當(dāng)再次將動(dòng)物放入明室時(shí),動(dòng)物進(jìn)入暗室的潛伏期顯著低于對(duì)照組,即制備成功記憶障礙模型。
2. 待測(cè)藥物的服用:
根據(jù)待檢測(cè)藥物在動(dòng)物體內(nèi)的作用高峰時(shí)間,于相應(yīng)時(shí)間給動(dòng)物服藥,如口服藥物,可于訓(xùn)練前1小時(shí)給動(dòng)物灌服待檢測(cè)藥物,然后再于訓(xùn)練前15-20分鐘給動(dòng)物損傷記憶獲得的藥物,如氫溴酸東莨菪堿等。
二、記憶鞏固過程
1. 建立記憶鞏固障礙模型:
動(dòng)物電擊訓(xùn)練結(jié)束后立即給動(dòng)物腹腔注射蛋白質(zhì)合成抑制劑環(huán)己酰亞胺(Cycloheximide,小鼠:90-100mg/kg)抑制蛋白質(zhì)合成,或皮下注射NaNO2(小鼠:120mg/kg)導(dǎo)致動(dòng)物短暫性缺氧,或給動(dòng)物施行頭部瞬間電休克。然后放回飼養(yǎng)盒內(nèi),24小時(shí)后重測(cè)試。
2. 待測(cè)藥物的服用:
若是口服藥物,于電擊訓(xùn)練前藥物作用高峰期(一般選1小時(shí)前)給動(dòng)物灌服藥物。若是腹腔注射藥物,一般于訓(xùn)練前半小時(shí)注射。然后給動(dòng)物電擊訓(xùn)練,訓(xùn)練后立即給損傷記憶鞏固藥物或其它實(shí)驗(yàn)因素,24小時(shí)后重測(cè)試,可檢測(cè)認(rèn)知藥物對(duì)記憶鞏固障礙的對(duì)抗作用。
三、記憶再現(xiàn)過程
1. 建立記憶再現(xiàn)障礙模型
于動(dòng)物重測(cè)試之前15分鐘給小鼠灌服酒精(35%,0.1ml/10g鼠重),15分鐘后進(jìn)行重測(cè)試。可見小鼠記憶提取過程受到損傷。
2. 待測(cè)藥物的服用:于動(dòng)物重測(cè)試之前1小時(shí)給動(dòng)物口服待檢藥物。
注意:
該損傷只有在重測(cè)前10-30分鐘灌胃酒精才起作用, 時(shí)間長(zhǎng)于30分鐘則無效。
該劑量酒精只對(duì)較不鞏固、一次性記憶有損傷作用,而對(duì)小鼠需經(jīng)多次訓(xùn)練而獲得的較鞏固的記憶的再現(xiàn)無影響。
附: 步下法(step-down test),又稱跳臺(tái)法
實(shí)驗(yàn)原理:
依據(jù)動(dòng)物的習(xí)性,嚙齒類動(dòng)物在空曠的場(chǎng)地內(nèi),大多時(shí)間會(huì)逗留于墻邊或角落。而被放在高臺(tái)上時(shí),便會(huì)依本能迅速跳下,躲避在墻邊或墻角。跳臺(tái)儀的底部可以通電,上面放置一個(gè)絕緣的跳臺(tái)。動(dòng)物在訓(xùn)練時(shí)受到電擊,跳上跳臺(tái)以躲避電擊,從而獲得記憶。動(dòng)物的記憶力下降時(shí),表現(xiàn)為次從跳臺(tái)跳下的潛伏期縮短,跳下的次數(shù)增加。動(dòng)物的記憶力增強(qiáng)時(shí)則跳下的潛伏期延長(zhǎng),觸電次數(shù)明顯減少。
實(shí)驗(yàn)程序
1. 適應(yīng):將動(dòng)物放上平臺(tái),使動(dòng)物在箱內(nèi)自由上下適應(yīng)2-3分鐘,然后將動(dòng)物放回飼養(yǎng)盒。或每次適應(yīng)10秒,共適應(yīng)3次,間隔30分鐘。后者使動(dòng)物較前者更能充分適應(yīng)實(shí)驗(yàn)者的手勢(shì)和整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。
2. 訓(xùn)練:可在適應(yīng)之后立即進(jìn)行,也可在適應(yīng)后24小時(shí)進(jìn)行。
將動(dòng)物再次放上平臺(tái), 同時(shí)開啟電刺激器, 箱底銅柵供電。動(dòng)物由于在箱內(nèi)適應(yīng)過,幾乎馬上跳下平臺(tái),四肢于是立即遭到電擊。由于電擊的疼痛,動(dòng)物上下跳躍,偶爾于無意之中跳回平臺(tái),旋即又跳下平臺(tái),如此反復(fù)多次。
記錄指標(biāo):
1)動(dòng)物從放上平臺(tái)至跳下平臺(tái)的潛伏期;
2)動(dòng)物反復(fù)下臺(tái)的錯(cuò)誤次數(shù), 可代表動(dòng)物的學(xué)習(xí)成績(jī);
3. 重測(cè)試:
訓(xùn)練后24小時(shí)重測(cè)試, 再次將動(dòng)物放上平臺(tái),觀察動(dòng)物下臺(tái)情況。
記錄指標(biāo):
動(dòng)物自放上平臺(tái)后至跳下平臺(tái)的潛伏期、5 分鐘內(nèi)跳下平臺(tái)的錯(cuò)誤次數(shù), 此為動(dòng)物的記憶成績(jī)。
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