脑声常谈：浅析不同品系小鼠学习记忆能力的行为学差异（旷场实验、Y迷宫）

实验小鼠是复制人类疾病和研究基因功能的首选动物模型，在生命科学，尤其是基础医学、制药等研究领域广泛应用。实验小鼠在培育过程中已分为多个品系， 根据基因纯合程度，可分为近交系、封闭群、杂交群三类。C57BL /6J、BALB /c 小鼠属于近交系ICＲ小鼠属于封闭群，这三个品系小鼠在神经精神等各类疾病模型中广泛应用。不同品系的小鼠，由于遗传背景等差异，其生物学特点和行为表型差异也较大，导致在同一模型的建立中敏感度不同，三个品系小鼠在学习记忆能力方面研究数据又较少。

旷场为边长50cm，高30cm 正方体开口测试箱，测试箱顶部安装摄像头，监测动物的活动状态并将动物的行为信息采集传输至计算机系统，图像采集分析系统为VisuTrack软件。测试箱分为中央区、过渡区、边缘区三个区域，中央区中心点为动物投放点，每只小鼠在测试箱内自由探索，记录小鼠 5min 内的移动距离、速度、中央区移动距离百分比、中央区停留时间、大运动( 速度大于6. 6cm /s) 移动距离及小运动( 速度介于 2. 2cm /s ～ 6.6cm /s 之间) 移动距离。

旷场实验因其操作相对简单、应激刺激小的特点，用于检测动物自发活动以及焦虑水平，在神经精神疾病和神经精神药理方面应用最多。实验结果表明，C57BL /6J 小鼠运动距离、运动速度及运动时间均显著低于其他两组小鼠，说明其自发活动低于 ICＲ 与 BALB /c 小鼠。基于啮齿类动物的趋触性，将实验区域分为边缘区和中央区，发现C57BL /6J 小鼠中央区运动距离与中央区时间均显著低于 ICＲ 与 BALB /c 小鼠，说明在旷场实验中其焦虑水平高于 ICＲ 与 BALB /c 小鼠，与李腾飞实验结果一致。但也与另一些文献报道不一致。可能与行为学测试方法不同等有关。需要结合高架十字迷宫实验、埋珠实验等进行进一步分析。每一种行为学检测方法都需要实验动物进行运动，旷场实验虽然不能测试小鼠学习记忆能力，但可以测试小鼠的运动能力是否正常，以免影响后续实验结果。

Barnes 迷宫为直径88cm 圆盘，为避免灯光反射，设置为哑光材质，圆盘上有等距分布在圆盘边缘的12个直径 5cm 圆洞，圆盘下固定逃避盒，规格为15 cm×6cm×6cm( 长×宽×高) ，起始盒规格为10cm× 10cm。实验图像记录分析软件为VisuTrack软件。实验时伴有噪音刺激( 噪音录音，80db) 和强光刺激( 直射灯，250 lux) 。在 Barnes迷宫周围放置几何空间标记物，方便小鼠空间定位，检测间人员位置与物品摆放位置不变。实验分为适应期、学习期和测试期。适应期，在迷宫中心放置实验小鼠，扣上起始盒10s后，开启噪音，随之撤掉起始盒，人为干预引导小鼠行动路径，进入目标洞后，立即关闭噪音。小鼠在逃避盒适应 3min后取出，适应期为1d; 学习期，在迷宫中心放置实验小鼠，扣上起始盒10s后开启噪音，随之撤掉起始盒，开始实验。

每只实验小鼠一次训练3min，一天训练 3 次，共4d。3 min 内小鼠进入目标洞，程序停止，看作训练成功，小鼠从起始盒到进入目标洞时间为潜伏期( latency) ，如若3min 内没有进入目标洞，潜伏期为3min。无论是否训练成功，均需将实验小鼠放置在逃避盒里，适应环境 1 min; 测试期，撤除逃避盒，实验小鼠测试 1次，时间为 1.5min，操作方法同学习阶段，共测试 1 d，记录目标洞潜伏期和停留时间。

Y 迷宫规格为 30 cm×8 cm×15 cm( 长×宽×高) 的三个长方体拼接而成，角度互为 120°，背景为白色。图像采集分析系统为 VisuTrack软件。Y 迷宫基于动物喜爱探索新环境的特性而设计，在迷宫内贴有 3 个不同颜色，形状标记物，帮助小鼠进行空间定位，检测间人员位置与物品摆放位置不变。

自发性交替实验 实验周期为 1 d，将小鼠面壁放入起始区，时间为 5 min，记录小鼠探索轨迹。小鼠在 Y 迷宫中，倾向于交替探索三个不同臂( 分为A、B、C 三个臂) ，例如 ABC，ACB，BAC，BCA，CAB， CBA 等作为实际转换次数( alternation) ，BCB、ACA、 BAB 等不计入，探索进臂总次数减两次作为最大转换数。并计算转换率 =［正确交替反应次数/( N-2) ］×100%。

VisuTrack动物行为分析软件，英文界面 （内测）

新异臂探索实验一周后进行新异臂探索实验。将Y迷宫三个臂分别命名为起始臂( start) 、新异臂( novel) 、其他臂( other) 。该实验分为训练期和测试期。训练期将新异臂用隔板挡住，将小鼠放入起始臂，在起始臂和其他臂中自由活动 5 min，训练结束后归笼。15 min 后进行测试期实验。测试期将新异臂挡板抽离，将小鼠放置起始臂，在三个臂中自由活动 5 min，记录每只小鼠在各个臂停留时间和次数。

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