2014年3月20日
在以下实验中,我们描述了一种小鼠痕迹性恐惧条件反射的实验方案。这种类型的联想记忆包含一个将中性刺激与非条件刺激分隔开的痕迹间隔期。
以下实验的总体目标是通过痕迹球条件反射法评估小鼠依赖海马体的学习与记忆能力。该方法首先训练动物将听觉音调与厌恶刺激建立关联。次日,将动物置于新的环境中,并记录其对音调刺激产生的僵直行为反应。
第三天,将动物放回原始环境中,记录其僵直行为。结果显示,接受电击与声音配对训练的小鼠比未接受电击的小鼠表现出更多的僵直行为。该方法可用于研究依赖海马体的学习与记忆过程,在转基因和基因敲除动物的研究中尤为有用。
以下操作在位于较大隔音箱内的恐惧条件反射箱中进行。关闭箱门后,调节灯光至所需的照度水平;若灯光位置正确,照度指示灯应处于关闭状态。使用声级计确认每个箱内背景噪声水平保持一致。
接下来,校准训练过程中使用的音调。使用外部校准设备来校准电击强度。将一根导线放在一根栏杆上,另一根导线放在相隔三到四个栏杆的位置。
使用电击发生器施加电击,并进行校准直至达到正确强度。对每个恐惧条件化实验箱重复此步骤。设备准备就绪后,将受试对象转移至与测试房间分离的暂养室,以减少过度操作。
测试前,需在测试前至少30分钟或测试前一天对尾巴进行标记。准备开始时,将待测小鼠转移至一个干净且已标记的笼子中,运送到恐惧条件反射实验箱。将小鼠放入实验箱内,关闭门,启动软件程序。
训练的第一天,让小鼠在实验箱中自由探索三分钟。随后软件呈现一个持续22秒的音调,接着是一个持续22秒的痕迹间隔,最终以一次轻微的足底电击结束。观察实验动物,确认其已接收到厌恶刺激。
202次试验间间隔将五次条件试验分隔开。试验结束后,让动物在测试箱中停留一分钟,然后将其取出,放回转移笼中,并送回饲养室。如果还有其他小鼠需要在各自的家鼠笼中单独进行测试,则将该小鼠暂时饲养,直至所有小鼠完成测试。
用30%异丙醇清洁测试室,为下一只动物做准备。重复这些步骤,直至所有小鼠完成训练。将所有小鼠送回饲养室。
在队列中的最后一只小鼠完成测试后的第二天,对动物进行测试,以评估痕迹性恐惧记忆。在这一天,将转运笼中的垫料更换为碎纸,以改变其环境背景。
同时改变箱体的环境。在测试区域底部放置一块泡沫板,并在其上放置一块透明的亚克力插板,以改变其质地和外观。在测试区域内放置一块亚克力隔板。
通过将香草精置于地板下方的乳清小船中来更换气味。当天插入后,每次测试小鼠之间用70%乙醇清洁实验舱,而非30%异丙醇。准备就绪后,将小鼠放入测试舱并启动程序。
实验开始时,先进行两分钟的基线期,随后呈现三次持续22秒的音调刺激。每次音调刺激之间设有222秒的间隔期。实验结束后,将小鼠放回其饲养笼中,并继续对所有动物进行测试,为次日的实验做好准备。
恢复与第一天相同的情境。用30%异丙醇清洁实验箱。情境条件反射测试在第三天进行。
使用与第一天相同的转移笼,从饲养室中取出测试小鼠。将小鼠放入测试装置中,然后启动程序以检测情境记忆。运行程序记录小鼠8分钟内的僵直行为。
此后,将小鼠放回其饲养笼中,并继续进行如前所述的测试。代表性结果表明,在训练过程中,接受电击-声音配对的小鼠表现出更多的僵直行为。在新环境中,与基线声音痕迹和试验间间隔期间未接受电击的小鼠相比,接受厌恶性电击刺激的小鼠僵直行为更多。当返回原始环境时,接受厌恶性电击刺激的动物在八分钟内持续表现出更高的僵直行为。
观看本视频后,您应该能够充分理解如何利用痕迹条件化恐惧实验来研究小鼠海马依赖性的学习与记忆功能。
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本实验描述了一种用于小鼠的痕迹性恐惧条件反射实验方案,用于评估依赖于海马的学习与记忆功能。该方案包括将听觉音调与厌恶刺激进行关联,并在不同环境中测量小鼠的僵直行为。
小鼠的痕迹条件恐惧实验为评估依赖于海马的学习与记忆功能提供了可靠的平台,有助于神经精神疾病和认知障碍研究中的早期靶点验证。该方案对细微缺陷或增强效应具有高度敏感性,可为临床前模型筛选以及中枢神经系统药物研发项目的机制性风险评估提供可靠的预测依据。
痕迹性恐惧条件反射处于早期发现与临床前验证的交汇点,在中枢神经系统药物研发中连接了机制研究与转化研究。