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脑声问答期丨什么是啮齿动物帮助行为？如何评估？

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2024-10-25 15:55

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目前对啮齿类动物的共情的研究包括情绪感染以及与亲社会行为相关的共情行为。研究啮齿类动物情绪感染和亲社会行为的潜在神经机制对作者理解共情和共情相关行为具有重要意义。为了探究啮齿类动物的共情行为，研究人员采用了两种基本方法：一种方法是通过引发一个实验动物的恐惧或痛苦来检测这些状态如何影响另一个体的情绪状态来检测情绪感染。另一种方法是通过诱导一个实验动物的痛苦并检测另一个观察动物对处于痛苦中动物的安慰或帮助行为。共情分为情绪共情和认知共情。认知共情包括换位思考和理解他人的感受，这是一个复杂的形式。

情绪共情（情绪感染)，指个体分享情感经历的过程，之前的研究中对啮齿类动物情绪共情的研究模型已有社会恐惧转移模型：小鼠在经历足部电击后会表现出僵直行为（啮齿类动物通常通过僵直行为来表达恐惧），而未经历足部电击的小鼠在观察同种动物经历足部电击时也会产生僵直行为。据此，本研究对共情行为研究的模型为恐惧情绪感染模型。恐惧情绪感染模型具体为，两只雄性且年龄相似的小鼠共同饲养，其中一只给予电刺激及声音刺激，以此建立对声音刺激的条件性恐惧反应，另一只仅接受声音刺激。测试时将两只小鼠分别放入一个具有两个腔室电箱的两侧，然后给予声音刺激。未经历电刺激的小鼠会通过电箱中间的透明隔板观察到另一只小鼠对声音刺激的条件性恐惧反应，对未经历电刺激的小鼠产生的僵直，嗅闻，理毛等行为进行恐惧情绪感染分析。安慰行为指未经历刺激的个体对处在痛苦中的个体做出的一种安抚的亲密行为。安慰行为是指小鼠对经历足部电击同伴的理毛、跟随和嗅闻行为，小鼠对同伴的理毛行为即小鼠头部有一定规律性的去触碰同伴生殖器以外的部分。

Fig1恐惧情绪感染测试模式图

行为学检测

本部分选用成年雄性小鼠进行行为学检测，用以探究成年雄性C57小鼠共情行为水平及痛敏感度。

（1）恐惧情绪感染

本实验以所用的恐惧情绪感染范式为基础，检测成年雄性小鼠的恐惧情绪感染行为。该装置由两个相同的腔室（21*17.5*25cm）和一个不锈钢杆底板（底板为间距直径5mm的杆，间隔1cm）以及一个透明隔板组成的有两个空间腔室。根据Kim研究中的范式，作者使用以下模型来测试小鼠的恐惧情绪感染行为。受试鼠分为两组分别为实验组和对照组，每组选取两只小鼠进行同伴关系建立，其中一只小鼠定为观察鼠，另一个定为演示鼠，同笼饲养7天。

在恐惧情绪感染测试前，先对演示鼠进行条件性恐惧训练，以及观察鼠对声音刺激进行适应。实验组的演示鼠连续三天接受声音刺激和足部电击刺激（电击强度I=0.8mA；安全期60s,电击时间2s,总电击时间5min），建立演示鼠对声音刺激的恐惧条件反射；实验组的观察鼠及对照组的观察鼠和演示鼠连续三天只接受声音刺激。条件性恐惧训练完成后，演示鼠在测试阶段只接受有条件的声音刺激。在测试阶段，当实验对象暴露在声音刺激下时（安全期120s，声音刺激时间180s，采集时常共5min），观察鼠通过透明板观察演示鼠，给予声音刺激后，对观察鼠目睹同伴经历条件性恐惧时表现出的僵直、自饰、嗅闻和抓挡板行为（恐惧反应）的持续时间进行记录，作为恐惧情绪感染的指标，每组样本量=10。上述行为使用J-Watch软件进行评分。

（2）安慰行为

安慰行为测试以之前研究中的安慰行为范式为模型，受试鼠分为实验组和对照组。每组两只小鼠同笼饲养一周，建立同伴关系，设定其中一只为演示鼠，另一只定为观察鼠。实验组的演示鼠经历足部电击，而对照组的演示鼠不经历足部电击。安慰行为测试通过记录观察鼠对同笼演示鼠的理毛，跟随和嗅闻行为来检测观察鼠的安慰行为水平。在演示鼠经历足部电击后（电击强度I=0.8mA；安全期60s,电击时间2s,总电击时间5min），将演示鼠和观察鼠放入互作笼中，记录观察鼠对演示鼠的理毛，跟随和嗅闻行为，每组样本量=10，并使用J-Watch软件对观察鼠的这三个行为进行评分。

Fig2安慰行为测试模式图

文献引用：

1.Conformity-like behaviour in mice observing the freezing of other mice: a model of empathy.[J]. Ueno Hiroshi;;Suemitsu Shunsuke;;Murakami Shinji;;Kitamura Naoya;;Wani Kenta;;Takahashi Yu;;Matsumoto Yosuke;;Okamoto Motoi;;Ishihara Takeshi.BMC neuroscience,2020

2.The interaction between pain and attractiveness perception in others.[J]. Meng Jing;;Li Xiong;;Peng Weiwei;;Li Zuoshan;;Shen Lin.Scientific reports,2020

3.Similar levels of emotional contagion in male and female rats.[J]. Han Yingying;;Sichterman Bo;;Carrillo Maria;;Gazzola Valeria;;Keysers Christian.Scientific reports,2020

4.李奕彤. 腹侧被盖区到前扣带皮层多巴胺投射对雄性C57小鼠共情行为的调控[D].陕西师范大学,2022.

5. Behavioral and mechanistic insight into rodent empathy[J]. Sivaani Sivaselvachandran;;Erinn L. Acland;;Salsabil Abdallah;;Loren J. Martin.Neuroscience and Biobehavioral Reviews,2018

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