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如果要进行一系列动物行为实验测试，应按照什么顺序进行？

萌宠菠菠乐园
2024-10-20 04:59

我们都经历过这样的情况，当我们要进行一系列动物行为测试或者多次测试时，我们意识到我们的实验动物已经受到了压力，它们不再幼稚，它们的表现也不一致。

啮齿动物行为研究迅速发展，导致世界各地科学家现在使用的 100 多种行为测试得以实施。这些测试已开发用于研究广泛的行为表型，从学习能力和记忆能力到压力应对和攻击性。它们还被用作研究模拟人类疾病的转基因小鼠和大鼠品系的行为表型的工具。

本文首先说明了在神经行为研究中实施一系列行为测试的必要性。然后，解决有关这些行为任务序列设计的任何严重限制。最后，它提供了有关执行测试的适当顺序的信息。

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需要进行一系列行为测试

为了确定和验证各种啮齿动物遗传系的行为表型和基线行为，研究人员经常选择进行一系列行为测试。这种相对普遍的做法背后有很多原因。首先，所研究的行为表型和经常建模的人类疾病是如此复杂和多变量，以至于单个任务或行为测量无法提供有关每只动物行为的所有必要信息。此外，道德和福利原因甚至实际原因（例如可用受试者数量有限）通常会导致研究人员在实验过程中将同一组受试者暴露于几种不同的行为测试中。

我们应该始终牢记，神经科学中研究的几乎所有行为都涉及涉及许多不同神经系统的大脑功能。一个重要的例子是学习和记忆的功能，它由至少五个不同的神经系统支持；海马体、杏仁核、背侧纹状体、鼻皮质和小脑，每一个都对这一重要的大脑功能有贡献。毋庸置疑，越来越需要设计一套范式，这些范式可以为我们提供所有这些多因素大脑过程的更全面的视图。

如上所述，多任务测试的使用已在行为研究中取得进展，尤其是在模拟人类疾病的研究中。通过在转基因动物中应用一系列行为测试，研究人员能够检查多种行为成分并估计不同行为参数和表型之间的任何关系。多种行为测试已被用于评估模拟阿尔茨海默病 (129S6/Tg2576) 的转基因小鼠的认知障碍、帕金森病小鼠模型中的运动和非运动缺陷以及小鼠模型中的认知僵化自闭症。这些研究可以帮助我们识别模拟人类疾病的转基因品系中的任何行为障碍，这反过来又可以为我们提供对所采取的任何治疗措施的有效性的宝贵见解。

使用测试组的限制

尽管越来越多地使用多任务测试，但已经提出了一系列关于测试顺序交互和测试对象表现的问题。

在设计和选择测试电池顺序时要考虑的最关键因素之一是每项任务对动物的压力影响。根据测试的性质和难度，它可能会给受试者带来巨大压力。由于众所周知压力会影响一般的学习、记忆和认知过程，因此它是一个因素，可能会在您的数据中引入大量差异并进一步使您的分析复杂化。从露天试验的压力暴露中恢复的受试者将在随后的弹珠试验中表现不佳或不稳定。压力测试还可能抑制其他测试的训练试验，或者进一步的一项测试的训练可能会损害所有后续测试的训练。

另一个应该考虑的因素是你的受试者的天真，以及当每个受试者接受几个不同的测试时这会如何受到影响。只有有限数量的研究调查了测试对受试者在未来测试中的表现的影响。Macllwain 等人表明，具有电池测试经验的小鼠仅在特定的行为任务中表现出与幼稚小鼠不同的行为。此外，当测试电池顺序对动物性能的影响时，他们观察到一些但不是所有的测试变量对测试顺序敏感。他们的结论是，只有一些测试容易产生测试经验，即旷场、转棒仪和热板. 对大鼠的类似实验表明，与抵抗的零迷宫（O迷宫）相比，强迫游泳测试明显容易受到测试顺序的影响。

另一项研究应用了大量行为测试，涵盖了两种非常流行的小鼠品系 C57BL/6J 和 129S2/Sv 的广泛行为库。当将暴露于整个行为测试组的小鼠与每种范式中的幼稚小鼠的结果进行比较时，他们观察到训练历史和经验以依赖应变的方式显着影响行为。然而，每次测试的性能都以不同的方式改变。更具体地说，参与这一系列测试的非天真小鼠的探索行为和情绪减少，伤害感受敏感性和协调能力增加。此外，非幼稚小鼠在强迫游泳测试中表现出减少的活动，以及减少的条件性味觉厌恶。

大小鼠旷场实验系统，型号：XR-XZ301，上海欣软

与关于测试历史对成绩影响的有限研究相反，有大量研究关注重测对焦虑测试可靠性的影响。在高架零迷宫中连续三天对 5 种小鼠进行重复测试，表明在三项试验中焦虑有所增加。这项研究的一个有趣发现是，只有反复试验的零迷宫才能检测到视力障碍菌株的焦虑。由于一些菌株使用视觉或感官提示来避免零迷宫的张开臂；对于视力受损的菌株，需要在该仪器中进行重复测试。

最近的研究集中在另一个关于行为测试电池的问题上，这是各种任务之间的内部和内部相关性。使用多变量方法，科学家可以分析大量行为数据，并就不同行为测试之间的任何影响得出结论。已经表明，在各种独立测试中的表现之间存在相关性，因此，一种行为度量中的行为模式可以预测以下行为中观察到的模式。

应该按什么顺序进行行为测试？

电池测试顺序的黄金法则是从压力最小的测试开始，将压力最大的测试放在最后。应始终首先进行类似焦虑和探索性行为的测试，因为它们可能会受到任何先前经验的显着影响。另一方面，任何关注动物认知能力的任务都应该在后期进行。这是至关重要的，因为如果动物没有适当地适应处理程序和实验者，动物的认知表现会受到严重影响。大多数已发表的行为研究都遵循这一规则，即先使用侵入性最小的测试，然后再使用侵入性更强的测试。另一个非常重要的考虑是在测试之间允许多天的休息时间，以减少先前测试的遗留影响。

一个非常常见的行为测试顺序是Y 迷宫强制交替、新物体识别、Morris水迷宫、径向臂水迷宫和Y 迷宫自发交替。一个更广泛的例子是：旷场，新物体识别，高架十字迷宫，明暗盒（黑白箱），初级 SHIRPA，拼图盒，Morris水迷宫和悬尾实验。最后，包括一些最常用的行为测试的例子是：露天测试、高架十字迷宫、明暗探索、Y-迷宫、光束行走、衣架、旋转杆、热板、恐惧条件反射、水迷宫、强迫游泳测试和条件性味觉厌恶。

一个重要的建议是，应根据您要研究的行为表型对测试进行分类。理想情况下，如果可用的受试者数量可以做到这一点，您应该使用一组不同的动物，并将学习和记忆与其他功能（例如攻击性或焦虑性）分开研究。但是，如果这是不可能的，最后您可以重复一些测试，以查看行为的演变以及以前的经验对某些测试的性能的影响。

最后，您的行为测试的执行顺序取决于您的实验设计和目的，最重要的是您想要研究的行为和特征。

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