使用操作性条件反射量化小鼠的社会动机

本实验的总体目标是量化实验小鼠的社会动机。首先，训练每只测试小鼠将按压杠杆与获得社会性奖励相关联；第二步，在一系列测试阶段中，逐步增加获取社会性奖励所需的努力程度，从而评估每只小鼠的表现。

接下来，每只测试小鼠将被训练以区分两种杠杆操作与相应奖励的关联关系。最后一步是在一系列测试阶段中，让每只小鼠在可选择的社会性奖励或食物奖励的两种关联之间进行选择。最终，这些操作性社会动机范式使研究人员能够量化社会动机水平，并将其与食物奖励的动机水平进行比较。

与现有方法相比，该技术的主要优势在于，此范式需要付出逐步增加的努力才能获得社交奖励，而传统任务则不需要。仅通过测量个体在社交伙伴附近停留的时间即可证明该操作流程的有效性。本实验操作将由我实验室的本科学生研究人员Brianna Lum、Megan Raymond、Amy Patterson和Maryanne Slamma进行演示。开始时，设置中央通道模块化穿梭箱用于测试社交行为，将金属丝网固定在可编程闸门的表面，以分隔两个隔间，同时允许它们之间进行有限的社交接触。

门将盒子分隔为两个腔室，将其中一个腔室指定为测试腔室，另一个腔室指定为与门相对的墙壁上的目标腔室。在两个小鼠操纵杆程序之间放置一个液体蘸取式食物容器。小鼠可通过操纵杆来打开通电门或递送液体食物奖励。

根据测试需求，可编程设置手持按钮，使其在按下时打开门。在塑形过程中，使用安装在测试箱上方的数码摄像机监测实验小鼠的活动。整个装置置于一个隔音屏蔽箱内。

首先将待测小鼠放入测试箱中，将一只年龄和性别相匹配的刺激小鼠放入目标箱内。使用固定的摄像机观察测试箱中的待测小鼠。当待测小鼠开始探索测试箱时，手动触发闸门开启。

当小鼠接近杠杆时，使铡刀门保持开启状态以强化15秒。每天训练每只小鼠30分钟，直至其在连续五次测试中的三次达到至少10次操作性反应。若小鼠经过30次每日训练后仍未达到此标准，则将其移出研究。

在训练过程中轮换使用的刺激小鼠，确保每天使用不同的小鼠。每次训练结束后，使用70%乙醇清洁穿梭箱。此外，在每天测试结束时，使用消毒清洁剂清洁所有设备。

测试期间，使用足够大的新刺激小鼠群体，确保在连续10天的每日测试中不会重复使用同一只小鼠。开始时，将一只经过训练的测试小鼠放入测试室，将一只刺激小鼠放入目标室。设置门控程序，使每次试验中获得社交奖励所需按压杠杆的次数以每轮增加3次的固定速率递增。

当测试小鼠停止连续 5 分钟的杠杆按压行为时，结束该次实验。将最后一次获得强化的比率记录为断点。

对每只小鼠进行连续20天的每日测试，或至少完成10次测试。当观察到行为表现趋于稳定后，在每次测试结束后，按照社交动机范式测试后的方法，对穿梭箱进行清洁擦拭。随后，同一批小鼠将接受包含食物奖励的任务训练。

准备添加0.2%蔗糖的甜化蒸发乳，作为液体食物奖励。接下来，设置一个操纵杆用于打开门，另一个操纵杆用于递送液体食物奖励。交替呈现奖励。

为避免在测试小鼠中引入杠杆偏好，首先将小鼠放入相应的实验舱内。每次训练会话中仅激活一个杠杆和对应的奖赏呈现。训练共包括六次每次一小时的会话，在测试程序期间每天交替进行不同的强化条件，强化程序设定为固定比率3:1，即每侧杠杆每按压三次即给予一次强化。

每天继续测试60分钟，持续20天，或在观察到渐近性能水平后至少再进行10次每日测试。按照前述方法清洁穿梭箱。单独饲养的B六小鼠的平均断点与群养的B六小鼠相似，而群养的BTBR小鼠则表现出显著更低的断点。

BTBR 小鼠获得的食物奖励显著少于 B6 小鼠。尽管两组小鼠获得的食物奖励均多于社会性奖励。这些结果表明了转基因小鼠品系不同基因型之间在行为表现上的差异。

另一项涉及不同转基因小鼠品系的研究显示，在结合本实验方案的情况下，杂合子小鼠相较于野生型同胞小鼠具有更高的断点。此外，还可采用其他方法，例如对测试小鼠和刺激小鼠进行视频监测，以回答更多问题，例如在呈现社会性奖赏期间表现出哪些特定的社会行为。观看本视频后，您应能够充分理解如何利用操作性条件反射来量化实验小鼠的社会动机。

该方法对于自闭症及其他社会行为障碍小鼠模型的表型分析可能尤为有用。