小鼠本能防御过程中空间记忆作用的研究行为学实验

该实验方法有助于回答空间记忆领域中的关键问题，例如动物如何朝向新近习得的目标位置进行导航。该范式的主要优势在于，它能够诱发具有病因学意义的目标导向导航行为，这种行为由严格控制的感官刺激触发，且无需对小鼠进行预先训练。首先，将视觉线索固定在平台周围，距离边缘至少两厘米，以防止小鼠触及这些线索。

将庇护所固定在平台上。然后，在庇护所入口处放置一个发光二极管（LED），以提供局部视觉地标线索。接下来，为了使小鼠隔绝外部远端视觉线索，围绕实验区域组装一个八边形墙壁，该墙壁在平台表面以上延伸40厘米，以下延伸15厘米，距离平台边缘10厘米。

将超声波扬声器置于平台中心正上方50厘米处，用于传递厌恶性听觉刺激，并将声卡和放大器连接至扬声器。然后，在实验区域上方64厘米处放置一个半透明屏幕，通过投影仪背投产生头顶方向的厌恶性视觉刺激。校准投影仪光线，使平台表面中心的照度为5至10勒克斯。

在平台上方放置红外灯和带有长通滤光片的红外相机，以防止所采集视频中出现保护器闪烁。然后，将行为学装置置于隔音避光箱内，以避免外部线索影响实验。最后，使用 commercially available software 在线追踪小鼠的位置。

首先将视觉刺激投射到位于实验区域上方的屏幕上。实时追踪小鼠的位置，并在实验区域内预定义一个与先前设定的视觉刺激位置相对应的兴趣区域，以确保视觉刺激位于动物正上方中心位置。接着，测试听觉刺激，该刺激由三个频率调制的上扫频脉冲组成，频率范围为17至20千赫兹，每次持续3秒，总共持续9秒。

首先用70%乙醇仔细清洁平台表面，以去除不需要的嗅觉线索。用水和70%乙醇冲洗躲避处，再用清水清洗一次，以减少乙醇气味。将平台和躲避处彻底晾干，因为如果躲避处潮湿，小鼠可能会避免进入。

每次试验时通过在实验前旋转平台来改变平台上庇护所的位置。接着，将小鼠连同其居住笼一起带入实验房间，并将笼子放置在测试平台旁，进行10分钟的适应环境阶段。取两克来自小鼠居住笼的垫料放入庇护所内部，作为局部嗅觉线索。

将小鼠从其饲养笼中取出时，避免抓取尾巴。可将其用手掌托起，或让其爬到可提起的 enrichment 物品上。然后，轻轻地将小鼠放置在实验区域的中央，并开始视频采集。

给予七分钟的适应期，在此期间不呈现任何厌恶刺激。确保小鼠有足够时间至少一次找到并进入避难所，即四肢全部进入避难所内。随后，当动物到达预定义的兴趣区域时，自动或手动触发位于小鼠正上方的视觉刺激呈现。

为了在同一次实验中诱发小鼠多次逃避反应，需让小鼠自愿离开庇护所。实验结束后，将动物放回其饲养笼中。最后，在测试下一只动物之前，清洁平台和庇护所。

暴露于听觉或视觉刺激的小鼠表现出快速的逃跑反应，刺激开始与逃跑启动之间的潜伏期较短。听觉刺激下的平均逃跑潜伏期显著长于视觉刺激。此外，小鼠向庇护所的导航准确，且在不同刺激类型下，逃跑轨迹均接近直线。

在没有遮蔽物的情况下，小鼠经过七分钟的迷宫适应期后，长时视觉刺激的呈现会引发其冻结行为而非逃跑行为。一旦掌握该技术，若操作得当，整个过程可在90分钟内完成。在实施该操作时，重要的是要记住，视觉刺激应呈现在小鼠头部上方或正上方，而不要在小鼠探查平台边缘时呈现，否则小鼠很可能错过该刺激。

该技术问世后，为本能行为研究领域的科研人员探索习得性知识对小鼠本能防御行为的调控机制铺平了道路。观看本视频后，您应能充分掌握如何诱发小鼠的防御行为，以及如何利用这些行为研究逃逸反应过程中的空间导航机制。