大小鼠條件恐懼實(shí)驗(yàn)方法
(Fear Conditions test)
一.實(shí)驗(yàn)原理
條件性恐懼實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(場景恐懼系統(tǒng))用于小型嚙齒類動(dòng)物(大、小鼠)環(huán)境相關(guān)條件性恐懼實(shí)驗(yàn)研究。嚙齒類動(dòng)物在恐懼時(shí)會(huì)表現(xiàn)出特有的不動(dòng)狀態(tài)(Freezing),動(dòng)物在這種情況下傾向于保持靜止不動(dòng)的防御姿勢(shì)。抗抑郁藥和抗**興奮藥可以明顯縮短不動(dòng)狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)驗(yàn)對(duì)象被給與一個(gè)聲音信號(hào)(條件刺激),隨后給予電擊(非條件)刺激。該訓(xùn)練稱為條件性訓(xùn)練,訓(xùn)練結(jié)束后實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行聲音信號(hào)或環(huán)境聯(lián)系性實(shí)驗(yàn)。一般情況下嚙齒類動(dòng)物對(duì)相應(yīng)的環(huán)境和不同環(huán)境下同樣的聲音信號(hào)都會(huì)做出明顯的條件性恐懼反應(yīng),如僵直靜止不動(dòng)。這種測試可以在訓(xùn)練結(jié)束后立刻或幾天后進(jìn)行可以提供在條件信號(hào)影響下短期和長期記憶的信息。
二.實(shí)驗(yàn)裝置
恐懼箱材質(zhì)采用無味的ABS塑料材質(zhì)或者醫(yī)用有機(jī)板,顏色為黑色或者灰色。上海欣軟信息科技有限公司生產(chǎn)的恐懼系統(tǒng)包括一個(gè)30cm*30cm,底部可通電的實(shí)驗(yàn)箱、一個(gè)直徑為5cm/10cm 的平臺(tái)、隔音箱(內(nèi)附吸音棉)以及SuperFcs條件恐懼視頻分析軟件,通常平臺(tái)高度與直徑一樣,尺寸可定制。實(shí)驗(yàn)箱上方安裝錄像監(jiān)控器(視頻盒),以錄制動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)箱中的活動(dòng)情況,以供日后分析使用。
三.實(shí)驗(yàn)方法
A方案
1. 在實(shí)驗(yàn)前一個(gè)星期,每天撫摸實(shí)驗(yàn)動(dòng)物1-5min,連續(xù)7天,(這個(gè)時(shí)間段需要實(shí)驗(yàn)員根據(jù)實(shí)際情況來定制)借以消除實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)實(shí)驗(yàn)者的恐懼。
2. 訓(xùn)練期:訓(xùn)練時(shí)將動(dòng)物放入恐懼箱內(nèi)適應(yīng)3min,然后給予聲光刺激(持續(xù)30s,70db,3000Hz)和底部**通交流電(持續(xù)2s,0.5mA),結(jié)束后停留30s,將動(dòng)物再放回飼養(yǎng)籠。
3. 測試期:將動(dòng)物重新放回實(shí)驗(yàn)箱,不給予任何刺激,記錄動(dòng)物5min內(nèi)僵直反應(yīng)時(shí)間(除呼吸運(yùn)動(dòng)外無其他任何行為活動(dòng)的狀態(tài))。測試后2h,進(jìn)行改變環(huán)境(實(shí)驗(yàn)箱放入分隔板、側(cè)壁換成斑馬紋板或者壁上貼上其他形狀物體)的條件性(無聲音180s;聲音180s,70db,3000Hz)恐懼測試。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用酒精檫拭場地,避免氣味干擾。
B方案
將大鼠放在動(dòng)物飼養(yǎng)室內(nèi)適應(yīng)一周。飼養(yǎng)室內(nèi)溫度為24±0.5℃,濕度為60%,光:暗周期為12h:12h(光照時(shí)間為8:00-20:00),隨機(jī)分籠單獨(dú)飼養(yǎng),自由進(jìn)食、飲水。
(1)條件性恐懼的建立:將大鼠分別放入斯金納箱(箱子底部為銅條柵欄,可通電)內(nèi),適應(yīng)2分鐘后再給予單一頻率聲音信號(hào)(4.5KHZ,60dB,30S,該聲音由美國Adobe公司的Adobe Audition2.0軟件制作)適應(yīng)4次(兩次聲音間隔1-4分鐘),然后再給予6次以聲音信號(hào)為提示的不可逃避足底電擊(1mA,5s),聲音與電擊同時(shí)結(jié)束,兩次聲音間隔為1-4分鐘,共28分鐘。動(dòng)物在被電擊時(shí)發(fā)生驚叫、驚跳、逃避等,聽到聲音提示時(shí)出現(xiàn)慌張、逃避或者僵立行為(除呼吸外無其他運(yùn)動(dòng)行為),這樣建成恐懼動(dòng)物模型(以下簡稱建模)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后讓動(dòng)物在斯金納箱內(nèi)繼續(xù)停留2分鐘后放回飼養(yǎng)籠飼養(yǎng)。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用90%酒精擦拭箱底,用濕布擦拭箱壁,以避免殘留氣味對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)大鼠的影響。
(2)恐懼消退訓(xùn)練:24h后將已經(jīng)建立條件性恐懼的動(dòng)物再次放入斯金納箱內(nèi),僅給予聲音信號(hào)16次,兩次聲音間隔為1-2分鐘,共24分鐘。恐懼對(duì)照組在對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)放進(jìn)斯金納箱內(nèi)24分鐘,不進(jìn)行消退訓(xùn)練(不給聲音刺激)。 (3)條件性恐懼消退保持測試:恐懼對(duì)照組和恐懼消退組(注:此時(shí)大鼠分為兩組:恐懼消退組和對(duì)照組)分別在恐懼消退訓(xùn)練后的第1、3、7天將大鼠放在訓(xùn)練箱內(nèi),給予5次聲音信號(hào),時(shí)間間隔為0.5s,記錄3分鐘內(nèi)的不僵立時(shí)間,計(jì)算3分鐘內(nèi)不僵立時(shí)間百分比,作為消退保持成績。百分比越高,表明消退保持成績?cè)胶谩?
<備注>:實(shí)驗(yàn)方法摘錄相關(guān)文獻(xiàn),僅供參考使用。
四.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
主要應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
1.Freezing次數(shù),動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)箱中前后一共出現(xiàn)的僵直次數(shù)
2.Freezing時(shí)間,實(shí)驗(yàn)開始后動(dòng)物一共出現(xiàn)僵直行為的總時(shí)間
這2個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)動(dòng)物恐懼記憶的重要指標(biāo),通常這兩個(gè)指標(biāo)高度相關(guān)。
五.注意事項(xiàng)
1. 實(shí)驗(yàn)前一周每天撫摸大鼠可以明顯減少大鼠對(duì)實(shí)驗(yàn)者的恐懼感以及無關(guān)刺激對(duì)實(shí)驗(yàn)箱中動(dòng)物的影響。
2. 盡管還沒有證據(jù)證實(shí)在**中不同時(shí)間對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有明顯的影響。但是結(jié)合實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)建議實(shí)驗(yàn)動(dòng)物檢測時(shí)間*好在上午9:00至下午15:00之間進(jìn)行,如果有條件,且需要重復(fù)多次檢測,盡量在每天同一時(shí)間段檢測,以減少數(shù)據(jù)的波動(dòng)。
3. 每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用酒精檫拭場地,避免氣味干擾。
4. 動(dòng)物的回避性反應(yīng)差異較大,因此需要檢測大量的動(dòng)物。如需減少差異或少用動(dòng)物,可對(duì)動(dòng)物進(jìn)行預(yù)選或按學(xué)習(xí)成績好壞分檔次進(jìn)行試驗(yàn)。
5. 電流刺激大小需要根據(jù)每批次動(dòng)物的應(yīng)激情況來調(diào)節(jié),通常小鼠刺激大小為0.2-0.5ma,大鼠為0.6-0.9ma左右。
6. 隔音箱的作用是*大限度的降低外界噪音、光線以及人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)本身的干擾,隔音箱屬于選配組件,情況允許下建議配置。