好書推薦!《動物行為實驗指南》電子版pdf,網盤發貨
《動物行為實驗指南》共674頁,涵蓋了常見的實驗動物,如小鼠、大鼠和斑馬魚,詳細描述了每一種行為測試的實驗設計、測試設備、實驗流程、評估指標、預期結果、常見問題及解決方法、數據分析、模型應用與局限性等各個方面。它通過快速引導,幫助研究人員高效地掌握實驗的每個階段,減少了查閱文獻和尋找方法的時間,成為各類科研人員的重要參考資料。 《動物行為實驗指南》共計收錄了16種動物行為類型,包括焦慮抑郁、學習記憶、痛覺、運動、恐懼、社交、癲癇、操作、成癮、視覺、癢覺、味覺、嗅覺、睡眠、斑馬魚行為以及常見動物模型等內容。每一類動物行為下,都詳細介紹了多個經典的實驗范式,涵蓋了超過100種實驗方法。 www.behaviewer.com
嗅覺延遲反應任務(Olfactory Delayed Response Task, DRT)是一種常用于研究動物認知、記憶等神經功能的實驗任務。該范式主要用于探究大腦中與嗅覺記憶、短期記憶等相關的神經環路和神經機制。比較不同物種或同一物種不同個體在嗅覺延遲反應任務中的表現,可了解不同動物的認知能力差異以及同一物種內個體間認知能力的變化規律等。
任務原理:
主要基于動物對氣味刺激的感知、記憶和行為反應。通過向動物呈現特定氣味作為樣本刺激,經過一定時間的延遲后,再給予相關的測試刺激或要求動物做出相應行為反應,以此來考察動物對氣味信息的記憶、處理以及根據記憶做出決策的能力。
實驗步驟:
訓練階段:
以小鼠為例,一般會使用自動訓練系統對頭部固定的小鼠進行訓練。在每個訓練試驗中,先向小鼠呈現一種樣本氣味,讓小鼠熟悉并記住該氣味。
延遲階段:
樣本氣味呈現結束后,進入延遲期,延遲時間通常為 4 秒或 10 秒等。在延遲期間,小鼠需要在沒有外部提示的情況下,在記憶中保持對樣本氣味的信息。
測試階段:
延遲期結束后,給予小鼠測試刺激,可能是與樣本氣味相同或不同的氣味,也可能是根據樣本氣味的特征要求小鼠做出特定行為,如 “Go/No Go” 任務中,小鼠要根據之前的樣本氣味決定是否進行舔舐等行為,如果小鼠做出正確反應,如在應該舔舐時舔舐,不應該舔舐時不舔舐,則會得到水等獎勵,反之則沒有獎勵。
具體實驗流程:
將嗅覺測量裝置置于隔音訓練箱內,使用基于PIC數字信號控制器定制的嵌入式系統控制電磁閥和蠕動泵,以毫秒級分辨率控制嗅覺提示和水流,縮短氣味輸送管長度以提高氣味劑更新速率。選用特定氣味試劑作為儲備氣味劑,使其揮發,并與空氣按不同比例混合達到相應濃度。利用光離子化檢測器確保氣味在延遲期結束后能有效清除。采用電容傳感器或紅外斷光束檢測器檢測舔舐事件,用紅外攝像頭監測小鼠行為,訓練期間禁止人為干預。實驗前對小鼠進行1-2天限水,確保體重維持在訓練前水平的80%以上。將小鼠頭部固定在嗅覺測量裝置中30分鐘,訓練其從水嘴舔水,初期自動供水鼓勵舔舐,使小鼠學會在2-4分鐘內觸發超300毫升水獎勵,此階段持續4天。從適應期結束次日開始,定義為行為分析的第1天。試驗結構偽隨機設計,每個含4次試驗的小組塊中有2次Go試驗和2次NoGo試驗。第1天,前30次Go試驗在反應窗口自動供水鼓勵舔舐,后續Go試驗中小鼠需學會主動舔水獲取獎勵。當至少70%小鼠達到連續60次試驗平均正確表現率>80%的訓練良好水平時,學習期結束。每次試驗開始,呈現兩種樣本氣味之一,持續1秒。接著進入4秒或10秒的固定延遲期。延遲期結束后,呈現0.5秒的測試氣味。若在延遲期檢測到舔舐事件,試驗立即終止至下次試驗開始,該結果不納入分析。小鼠每次訓練進行160次試驗,連續試驗間有固定試驗間隔(4秒延遲時ITI為10秒,10秒延遲時ITI為15秒),每次訓練結束后讓小鼠自由飲水至飽腹。
行為表現指標計算:
正確率是衡量小鼠在 DRT 任務中表現的關鍵指標之一。計算方法為:正確反應次數(命中次數 + 正確拒斥次數)除以總試驗次數。命中指在 “是”(Go)試驗的反應窗口內檢測到舔舐事件,且小鼠獲得獎勵;正確拒斥(correct rejection,CR)指在 “否”(No Go)試驗的反應窗口內未檢測到舔舐事件。
錯誤率與正確率相對,包括虛警(false alarm,FA)和未命中(miss)情況。虛警指在 “否” 試驗的反應窗口內檢測到舔舐事件;未命中指在 “是” 試驗的反應窗口內未檢測到舔舐事件。錯誤率的計算方法為:錯誤反應次數(虛警次數 + 未命中次數)除以總試驗次數。
記錄小鼠在測試氣味呈現后到做出舔舐或不舔舐反應的時間,即反應時。通過分析不同試驗條件下(如不同樣本氣味、延遲時間等)的反應時,可以了解小鼠對氣味信息的處理速度和決策過程。
舔舐效率的計算方式為:
舔舐效率 = 獲得獎勵的舔舐次數 ÷(獲得獎勵的舔舐次數 + 未獲得獎勵的舔舐次數);
獲得獎勵的舔舐次數是指在測試氣味結束后的秒時間窗口內的舔舐事件次數,在 “是” 試驗中,大多數舔舐事件都是在這個時間段檢測到的。未獲得獎勵的舔舐次數是指在 “否” 試驗中的舔舐事件次數。
提前舔舐的計算方式為:
提前舔舐 = 中止試驗次數 ÷(中止試驗次數 + 完成試驗次數)。
文獻引用:
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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