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
光遺傳學(Optogenetics)是結合了光學(Optics)及遺傳學(Genetics)的技術,能在活體動物,甚至是自由運動的動物腦內,精準地控制特定種類神經元的活動。光遺傳學與其他操縱神經元技術相比它在時間的精確度和空間的精確度上更有優勢,時間上可達到毫秒級別,空間能達到單個細胞級別。光遺傳學基本原理,首先,通過腺相關病毒給神經元轉入膜通道蛋白ChR2或者使用相關的轉基因小鼠如:Vgat-ChR2等。光通道蛋白ChR2在473nm的藍色激光照射時會打開通道,允許陽離子大量內流從而產生動作電位讓神經元產生興奮。化學遺傳學全名為 Designer receptors exclusively activated by designer drugs,簡稱 DREADDs 實驗,實驗原理為用腺相關病毒(AAV)作為載體將改造過的人毒蕈堿型乙酰膽堿受體hM3Dq或hM4Di轉染到表達在帶有Cre 酶系的神經元細胞上,一般通過腦立體定位技術實現這一過程。在神經細胞膜表面穩定表達 hM3Dq或 hM4Di后(一般為2周以上),使用可以和細胞膜上的hM3Dq 或hM4Di蛋白特異性結合的藥物疊氮平-N-氧化物(clozapine-N-oxide,CNO),CNO可以使表達 hM3Dq的神經元去極化,激活神經細胞。另一方面,使得表達hM4Di的神經元活動被抑制,興奮性降低。
高架十字迷宮實驗
本實驗是評估小鼠焦慮程度最常用的實驗,高架有兩個開臂和兩個閉臂組成,小鼠由于天生恐高,一般會呆在閉臂,但是由于好奇心也會去開臂探索。將小鼠輕輕放入高架十字迷宮的中心,面朝開臂。記錄5min,統計小鼠去開臂和閉臂的時間以及焦慮相關行為學參數。每次測試后高架十字迷宮用75%的酒精徹底擦拭干凈,避免小鼠留下氣味對其后面的實驗造成影響。實驗小鼠的處理:注射AAV-hSyn-DIO-hM3Dq-mCherry和AAV-hSyn-DIO-hM4Di-mCherry病毒的轉基因小鼠在注射CNO或生理鹽水后30min進入氣味箱給予氣味(礦物油/0.1%2MT)。注射AAV-hSyn-DIO-chr2-mCherry并埋置光纖的小鼠在氣味箱給予氣味(礦物油/0.1%2MT)的同時全程給光,給光強度為20HZ,脈沖50ms,能量強度為10mw。頻率為給光3s,停3s持續10min。箱中給與實驗動物10min中的氣味(2MT或礦物油)。在氣味相中給予氣味結束后將小鼠放回飼養籠中3min,而后進入高架十字迷宮。
皮質醇檢測實驗
本實驗用小鼠血清進行檢測,采用眼球取血的方法。分以下三個步驟:(1)實驗前準備實驗前一天把小鼠胡須剪掉,此步驟的目的一是避免取血時造成樣本污染引起溶血。二是使小鼠適應一天,避免當天取血剪胡須引起小鼠應激反應,造成實驗干擾。(2)氣味刺激將實驗小鼠放入氣味箱給與0.1%2MT氣味20min。實驗小鼠的處理:注射AAV-hSyn-DIO-hM3Dq和AAV-hSyn-DIO-hM4Di病毒的轉基因小鼠在注射CNO或生理鹽水后30min進入氣味箱給予氣味。注射AAV-hSyn-DIO-chr2并埋置光纖的小鼠在氣味箱給予氣味的同時全程給光,給光強度為20HZ,脈沖50ms,能量強度為10mw。頻率為給光3s,停3s,持續10min。
小鼠對自己天敵的氣味可以產生強烈的恐懼反應,目前已經發現很多單分子物質可以模擬小鼠天敵的氣味,例如捕食者尿液中提取的苯乙胺和狐貍排泄物中的2,4,5-trimethylthiazoline(TMT)等。TMT是一種比較常用的先天性恐懼的誘導氣味,但其誘發的恐懼反應遠小于通過學習獲得的恐懼反應,因此在實驗中用到了TMT的類似物—2-methyl-2-thiazoline(2MT),它能誘導出遠大于TMT的恐懼反應。首先,建立了使用2MT誘發小鼠先天性恐懼的行為范式。實驗前一天將小鼠放到氣味箱中適應10min。實驗當天,先讓小鼠適應箱體3min,然后給予礦物油氣味10min,之后再給予2MT氣味10min,用Anymaze軟件記錄小鼠的運動軌跡。從軌跡圖可以看出,在給予2MT時小鼠明顯的回避了氣味區域,而給予礦物油時小鼠對氣味區域沒有出現回避。一系列濃度梯度:10-9,10-7,10-5,10-4,10-3,10-2,檢測不同濃度的2MT引起的回避反應。從高到低連續給予不同濃度氣味刺激,每個濃度給予3min,從濃度—探索時間的擬合曲線中可以看出,隨著2MT濃度的升高,小鼠探索時間逐漸下降。
2MT可以誘發小鼠的恐懼反應
實驗模式和實驗流程圖。B:小鼠在氣味測試期的運動軌跡圖。上圖給予氣味為礦物油,下圖給予氣味為2MT。紅色框內為軟件識別的氣味區域。C:2MT濃度與探索時間的關系曲線。D:分別給予礦物油和2MT刺激后,小鼠血漿中的皮質醇濃度。E:小鼠對礦物油和2MT氣味的探索時間。F:小鼠在氣味測試期運動的平均速度。G:小鼠在氣味測試期的凝滯時間
給予2MT后小鼠去開臂區域進行的探索與對照氣味相比顯著減少。給予 2MT后小鼠在開臂區域探索的時間比例和平均速度出現了顯著的降低,而出現凝滯行為的時間增加。
參考文獻:
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種傳剛. 小鼠外側隔核谷氨酸能神經元在嗅覺信息介導的先天性恐懼行為中的作用[D].桂林醫學院,2023.DOI:10.27806/d.cnki.gglyx.2019.000070.
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