一、實驗原理
新物體識別實驗基于動物天生對新異刺激的探索傾向。正常動物會花更多時間探索新物體而非熟悉物體,通過比較探索時間的差異,可評估其識別記憶能力。
二、實驗設(shè)備
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實驗箱:一般為方形場地(大小根據(jù)動物種類調(diào)整,如小鼠:40×40×40 cm;大鼠:60×60×40 cm),背景顏色單一,避免干擾。
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物體:
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材質(zhì):不易被動物移動或破壞(如玻璃、金屬、塑料)。
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形狀:兩個不同形狀的物體(如立方體、錐體、圓柱體),確保動物無法通過嗅覺區(qū)分。
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大小:與動物體型匹配(通常5-10 cm高)。
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攝像與分析系統(tǒng):記錄動物行為并自動分析探索時間(如EthoVision、ANY-maze等軟件)。
三、實驗流程
1. 適應(yīng)階段(Habituation)
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目的:讓動物熟悉實驗環(huán)境,減少應(yīng)激反應(yīng)。
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步驟:
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將動物單獨放入空實驗箱中自由探索5-10分鐘,每日1次,持續(xù)2-3天。
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適應(yīng)結(jié)束后清理箱子,避免氣味殘留。
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2. 熟悉階段(Training/ Familiarization)
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目的:讓動物熟悉兩個相同物體。
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步驟:
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在實驗箱中對稱放置兩個相同物體(A1和A2)。
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將動物放入箱中自由探索5-10分鐘(時間根據(jù)實驗設(shè)計調(diào)整)。
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記錄探索總時間(動物鼻子或前爪接觸物體或距離物體<2 cm視為探索)。
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3. 測試階段(Test)
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目的:評估動物對新物體的記憶。
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步驟:
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延遲時間:熟悉階段結(jié)束后間隔不同時間(短期記憶:1-2小時;長期記憶:24小時)。
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替換一個熟悉物體為新物體(B),保留另一個熟悉物體(A)。
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將動物放入箱中自由探索5分鐘,記錄探索新物體(B)和熟悉物體(A)的時間。
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四、實驗參數(shù)
在新物體識別實驗中,主要記錄以下參數(shù)指標(biāo)來檢測小鼠的認(rèn)知情況:
1.探索次數(shù):小鼠在新物體周圍區(qū)域滯留的次數(shù)和小鼠在舊物體周圍區(qū)域滯留的次數(shù)。
2.探索時間:小鼠在新物體周圍區(qū)域滯留的時間和小鼠在舊物體周圍區(qū)域滯留的時間。
3.探索距離:小鼠圍繞新物體和舊物體活動的距離。
根據(jù)小鼠對新舊物體的探索情況來判斷其認(rèn)知能力:
認(rèn)知能力差:若小鼠認(rèn)知能力差,則在新舊物體的探索無差異,即探索新物體和舊物體的次數(shù)、時間、距離相近15。
認(rèn)知能力正常:若小鼠認(rèn)知能力正常,則對新事物的探索較舊事物長,表現(xiàn)為探索新物體的次數(shù)更多、時間更長、距離更遠(yuǎn)15。
認(rèn)知指數(shù)(recognition index, RI)的計算公式為:RI=新物體 / ( 新物體 + 舊物體) × 100 %
五、注意事項
物體平衡:避免物體本身偏好,需在實驗前驗證(如交換物體位置或使用不同物體組合)。
清潔:每次實驗后用75%乙醇清潔物體和實驗箱,防止氣味干擾。
光照與噪音:保持實驗環(huán)境安靜,光照均勻(通常50-100 lux)。
動物狀態(tài):避免在動物晝夜活動周期(如小鼠夜間活躍期)外進(jìn)行實驗。
實驗設(shè)計:采用盲法或隨機分組,減少主觀偏差。