改良型孔板实验——测量小鼠和大鼠的行为、认知与社会互动

以下实验的总体目标是测量小型实验哺乳动物的非条件性行为，并分析其认知能力。通过将动物置于改良的孔板装置中，观察并评分其在有或无同笼伙伴存在情况下的非条件性行为来实现该目标。此外，可在测试前将新异或熟悉的物体或食物颗粒放置于装置内，用于测量物体识别能力或食物摄入抑制能力。

该方法的第三个应用是将动物放入改良型整板的认知版本中，其中奖励物与一个颜色对比鲜明的标识物一同放置，以评估受试动物的认知能力。结果显示了非条件性行为的谱系。由于该方法在一个实验范式中整合了多种行为学维度，兼具传统孔板实验和开放旷场实验的特点，其主要优势在于克服了测试组合的缺点，减少了实验动物的使用数量，避免了可能的测试顺序效应，并降低了时间消耗和成本。测试应在动物饲养室内进行，通常在黑暗阶段（即动物最活跃的时段）开展；但本视频中的测试是在明亮光照条件下进行的。

应在已适应环境并习惯实验人员操作的动物上进行行为学测试。将装有圆柱体的板放置在实验箱的中央。然后在板的上方放置一盏舞台灯，以在板与实验箱之间形成光照强度的对比，增强板的厌恶特性。

首先，将熟悉物体放置在装置中，使其与位于起始点对角角落的新物体相距两厘米。然后，将待测动物从其饲养笼中取出，并将其面朝墙壁放置在装置的特定角落。让该动物自由探索约五分钟。

由经验丰富的观察者使用行为评分软件对行为参数进行评分。使用本表中列出的参数，并测量动物接近新物体和熟悉物体或新食物和熟悉食物所需的时间。每次试验后用自来水和纸巾清洁装置。

为避免基于嗅觉线索的偏差，在测试实验动物前，先将同伴动物放入群体隔间中适应10至30分钟。随后将实验动物放入测试隔间，使其自由探索改良后的整个装置五分钟，或根据您自身的实验方案所需时长进行。同样，应由经验丰富的观察者使用行为评分软件，依据表一中所列参数，对行为学指标进行实时评分。

在开始本实验之前，需让动物熟悉一种适口性极佳的奖励物。此处使用一块杏仁作为奖励。在实验前连续两天，每天一次在动物的饲养笼内用镊子提供该奖励物，并插入隔板将箱体空间缩小至50厘米×50厘米。

测试时，将一块较小的板子放置在盒子中央。此示意图显示了改良版孔板的设置。接下来，用动物喜好的气味（如香草味）对全部10个圆筒进行气味处理，并在每个圆筒下方的网格下放置奖励物，以确保奖励物无法被动物取出。

使用带有与PVC形成对比的彩色环的Q3圆柱体，并在这些圆柱体内放置可移除的奖励物作为诱饵。再次将动物置于装置的同一角落，并由一名有经验的观察者进行实时评分。使用行为评分软件记录行为参数。

除与物体识别或摄食抑制相关的参数外，测量表二中列出的参数以及之前表一中已显示的参数。每天进行四次训练试验，每次试验之间保持恒定的间隔时间，直到建立稳定收集全部三块杏仁的时间为止。每次试验后用自来水和纸巾清洁实验装置，以避免因嗅觉线索导致对反转学习测试产生偏差。

当动物完全训练完成后，根据您自身实验方案的要求，对三个或更多不同的圆筒进行提示和放置诱饵，并让动物完成相应次数的试验。前四幅图像显示了认知测试范式的结果，该范式用于评估患有轻度脑缺氧缺血（标记为 HI 45）、重度缺氧缺血（标记为 HI 75）以及假手术对照组的 C57BL/6J 小鼠的认知功能。该图表显示了动物在测试当天完成四次试验的平均潜伏期。

该图表显示了每次测试日对已放置诱饵的孔的重访次数，用于衡量短期记忆错误。此处展示的是对未放置诱饵孔的访问情况。

这是对长期记忆错误的衡量指标。此处显示的是遗漏错误次数的数据。遗漏错误定义为未被访问的已放置诱饵的圆筒数量。

为了确认 I 45 组没有认知功能障碍，将该组与假手术对照组进行了比较。在反转任务中，三个有食物的孔被分配到三个不同的圆筒中，动物共进行四次试验。通过比较第一阶段最后一次试验与反转阶段第一次试验的结果，可以明显看出反转效应。

该图像显示了两组完成试验的潜伏期，明显的整体治疗效应显而易见。这表明，通过使用改良整体板结合逆转任务，可以检测到HI 45组存在认知灵活性受损。观看本视频后，您应能够充分理解如何在常规版本和认知版本中使用改良整体板。