好書(shū)推薦!《動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)指南》電子版pdf,網(wǎng)盤(pán)發(fā)貨
《動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)指南》共674頁(yè),涵蓋了常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,如小鼠、大鼠和斑馬魚(yú),詳細(xì)描述了每一種行為測(cè)試的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、測(cè)試設(shè)備、實(shí)驗(yàn)流程、評(píng)估指標(biāo)、預(yù)期結(jié)果、常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法、數(shù)據(jù)分析、模型應(yīng)用與局限性等各個(gè)方面。它通過(guò)快速引導(dǎo),幫助研究人員高效地掌握實(shí)驗(yàn)的每個(gè)階段,減少了查閱文獻(xiàn)和尋找方法的時(shí)間,成為各類(lèi)科研人員的重要參考資料。 《動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)指南》共計(jì)收錄了16種動(dòng)物行為類(lèi)型,包括焦慮抑郁、學(xué)習(xí)記憶、痛覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、恐懼、社交、癲癇、操作、成癮、視覺(jué)、癢覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)、睡眠、斑馬魚(yú)行為以及常見(jiàn)動(dòng)物模型等內(nèi)容。每一類(lèi)動(dòng)物行為下,都詳細(xì)介紹了多個(gè)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)范式,涵蓋了超過(guò)100種實(shí)驗(yàn)方法。 www.behaviewer.com
嗅覺(jué)延遲反應(yīng)任務(wù)(Olfactory Delayed Response Task, DRT)是一種常用于研究動(dòng)物認(rèn)知、記憶等神經(jīng)功能的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。該范式主要用于探究大腦中與嗅覺(jué)記憶、短期記憶等相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路和神經(jīng)機(jī)制。比較不同物種或同一物種不同個(gè)體在嗅覺(jué)延遲反應(yīng)任務(wù)中的表現(xiàn),可了解不同動(dòng)物的認(rèn)知能力差異以及同一物種內(nèi)個(gè)體間認(rèn)知能力的變化規(guī)律等。
任務(wù)原理:
主要基于動(dòng)物對(duì)氣味刺激的感知、記憶和行為反應(yīng)。通過(guò)向動(dòng)物呈現(xiàn)特定氣味作為樣本刺激,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延遲后,再給予相關(guān)的測(cè)試刺激或要求動(dòng)物做出相應(yīng)行為反應(yīng),以此來(lái)考察動(dòng)物對(duì)氣味信息的記憶、處理以及根據(jù)記憶做出決策的能力。
實(shí)驗(yàn)步驟:
訓(xùn)練階段:
以小鼠為例,一般會(huì)使用自動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)頭部固定的小鼠進(jìn)行訓(xùn)練。在每個(gè)訓(xùn)練試驗(yàn)中,先向小鼠呈現(xiàn)一種樣本氣味,讓小鼠熟悉并記住該氣味。
延遲階段:
樣本氣味呈現(xiàn)結(jié)束后,進(jìn)入延遲期,延遲時(shí)間通常為 4 秒或 10 秒等。在延遲期間,小鼠需要在沒(méi)有外部提示的情況下,在記憶中保持對(duì)樣本氣味的信息。
測(cè)試階段:
延遲期結(jié)束后,給予小鼠測(cè)試刺激,可能是與樣本氣味相同或不同的氣味,也可能是根據(jù)樣本氣味的特征要求小鼠做出特定行為,如 “Go/No Go” 任務(wù)中,小鼠要根據(jù)之前的樣本氣味決定是否進(jìn)行舔舐等行為,如果小鼠做出正確反應(yīng),如在應(yīng)該舔舐時(shí)舔舐,不應(yīng)該舔舐時(shí)不舔舐,則會(huì)得到水等獎(jiǎng)勵(lì),反之則沒(méi)有獎(jiǎng)勵(lì)。
具體實(shí)驗(yàn)流程:
將嗅覺(jué)測(cè)量裝置置于隔音訓(xùn)練箱內(nèi),使用基于PIC數(shù)字信號(hào)控制器定制的嵌入式系統(tǒng)控制電磁閥和蠕動(dòng)泵,以毫秒級(jí)分辨率控制嗅覺(jué)提示和水流,縮短氣味輸送管長(zhǎng)度以提高氣味劑更新速率。選用特定氣味試劑作為儲(chǔ)備氣味劑,使其揮發(fā),并與空氣按不同比例混合達(dá)到相應(yīng)濃度。利用光離子化檢測(cè)器確保氣味在延遲期結(jié)束后能有效清除。采用電容傳感器或紅外斷光束檢測(cè)器檢測(cè)舔舐事件,用紅外攝像頭監(jiān)測(cè)小鼠行為,訓(xùn)練期間禁止人為干預(yù)。實(shí)驗(yàn)前對(duì)小鼠進(jìn)行1-2天限水,確保體重維持在訓(xùn)練前水平的80%以上。將小鼠頭部固定在嗅覺(jué)測(cè)量裝置中30分鐘,訓(xùn)練其從水嘴舔水,初期自動(dòng)供水鼓勵(lì)舔舐,使小鼠學(xué)會(huì)在2-4分鐘內(nèi)觸發(fā)超300毫升水獎(jiǎng)勵(lì),此階段持續(xù)4天。從適應(yīng)期結(jié)束次日開(kāi)始,定義為行為分析的第1天。試驗(yàn)結(jié)構(gòu)偽隨機(jī)設(shè)計(jì),每個(gè)含4次試驗(yàn)的小組塊中有2次Go試驗(yàn)和2次NoGo試驗(yàn)。第1天,前30次Go試驗(yàn)在反應(yīng)窗口自動(dòng)供水鼓勵(lì)舔舐,后續(xù)Go試驗(yàn)中小鼠需學(xué)會(huì)主動(dòng)舔水獲取獎(jiǎng)勵(lì)。當(dāng)至少70%小鼠達(dá)到連續(xù)60次試驗(yàn)平均正確表現(xiàn)率>80%的訓(xùn)練良好水平時(shí),學(xué)習(xí)期結(jié)束。每次試驗(yàn)開(kāi)始,呈現(xiàn)兩種樣本氣味之一,持續(xù)1秒。接著進(jìn)入4秒或10秒的固定延遲期。延遲期結(jié)束后,呈現(xiàn)0.5秒的測(cè)試氣味。若在延遲期檢測(cè)到舔舐事件,試驗(yàn)立即終止至下次試驗(yàn)開(kāi)始,該結(jié)果不納入分析。小鼠每次訓(xùn)練進(jìn)行160次試驗(yàn),連續(xù)試驗(yàn)間有固定試驗(yàn)間隔(4秒延遲時(shí)ITI為10秒,10秒延遲時(shí)ITI為15秒),每次訓(xùn)練結(jié)束后讓小鼠自由飲水至飽腹。
行為表現(xiàn)指標(biāo)計(jì)算:
正確率是衡量小鼠在 DRT 任務(wù)中表現(xiàn)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。計(jì)算方法為:正確反應(yīng)次數(shù)(命中次數(shù) + 正確拒斥次數(shù))除以總試驗(yàn)次數(shù)。命中指在 “是”(Go)試驗(yàn)的反應(yīng)窗口內(nèi)檢測(cè)到舔舐事件,且小鼠獲得獎(jiǎng)勵(lì);正確拒斥(correct rejection,CR)指在 “否”(No Go)試驗(yàn)的反應(yīng)窗口內(nèi)未檢測(cè)到舔舐事件。
錯(cuò)誤率與正確率相對(duì),包括虛警(false alarm,F(xiàn)A)和未命中(miss)情況。虛警指在 “否” 試驗(yàn)的反應(yīng)窗口內(nèi)檢測(cè)到舔舐事件;未命中指在 “是” 試驗(yàn)的反應(yīng)窗口內(nèi)未檢測(cè)到舔舐事件。錯(cuò)誤率的計(jì)算方法為:錯(cuò)誤反應(yīng)次數(shù)(虛警次數(shù) + 未命中次數(shù))除以總試驗(yàn)次數(shù)。
記錄小鼠在測(cè)試氣味呈現(xiàn)后到做出舔舐或不舔舐反應(yīng)的時(shí)間,即反應(yīng)時(shí)。通過(guò)分析不同試驗(yàn)條件下(如不同樣本氣味、延遲時(shí)間等)的反應(yīng)時(shí),可以了解小鼠對(duì)氣味信息的處理速度和決策過(guò)程。
舔舐效率的計(jì)算方式為:
舔舐效率 = 獲得獎(jiǎng)勵(lì)的舔舐次數(shù) ÷(獲得獎(jiǎng)勵(lì)的舔舐次數(shù) + 未獲得獎(jiǎng)勵(lì)的舔舐次數(shù));
獲得獎(jiǎng)勵(lì)的舔舐次數(shù)是指在測(cè)試氣味結(jié)束后的秒時(shí)間窗口內(nèi)的舔舐事件次數(shù),在 “是” 試驗(yàn)中,大多數(shù)舔舐事件都是在這個(gè)時(shí)間段檢測(cè)到的。未獲得獎(jiǎng)勵(lì)的舔舐次數(shù)是指在 “否” 試驗(yàn)中的舔舐事件次數(shù)。
提前舔舐的計(jì)算方式為:
提前舔舐 = 中止試驗(yàn)次數(shù) ÷(中止試驗(yàn)次數(shù) + 完成試驗(yàn)次數(shù))。
文獻(xiàn)引用:
1. Prefrontal projections modulate recurrent circuitry in the insular cortex to support shortterm memory Yao, Jian et al.Cell Reports, Volume 43, Issue 2, 113756
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