在過(guò)去的十年中，神經(jīng)行為領(lǐng)域經(jīng)歷了大量新的行為任務(wù)，這些任務(wù)針對(duì)許多實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中龐大而復(fù)雜的行為表型網(wǎng)絡(luò)。從大鼠和小鼠到甚至斑馬魚(yú)，可用行為任務(wù)的數(shù)量正在迅速增加，以努力清楚地描繪每個(gè)物種的行為曲目。這個(gè)不斷擴(kuò)大的行為協(xié)議列表很容易使設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和選擇適當(dāng)任務(wù)的過(guò)程變得復(fù)雜和混亂。
實(shí)驗(yàn)室嚙齒動(dòng)物表現(xiàn)出非常多樣化的行為，是行為神經(jīng)科學(xué)研究中*常用的動(dòng)物模型之一。他們行為的多樣性反映在可用任務(wù)的多樣性上。一些任務(wù)喚起和測(cè)量特定行為，而其他任務(wù)僅涉及對(duì)自發(fā)表達(dá)行為的觀察。一些測(cè)試旨在專門(mén)檢查特定的表型，而其他測(cè)試僅涉及對(duì)一系列行為的觀察。
鑒于所有這些，實(shí)驗(yàn)室嚙齒動(dòng)物可以進(jìn)行各種各樣的行為測(cè)試，從基本運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)功能的測(cè)試到與認(rèn)知和情緒相關(guān)的更復(fù)雜行為的分析。
研究的表型類別
行為測(cè)試可以根據(jù)它們關(guān)注的表型進(jìn)行劃分，從而創(chuàng)建四大類測(cè)試：基本運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)功能、焦慮、學(xué)習(xí)和記憶、社會(huì)行為和獎(jiǎng)勵(lì)。
運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)功能
有許多測(cè)試側(cè)重于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)能力；他們的目的是驗(yàn)證動(dòng)物的正常運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)。它們?cè)诠矟?jì)失調(diào)和不對(duì)稱腦功能的動(dòng)物模型中是的，而且也是接觸zhi療藥wu后恢復(fù)的指標(biāo)。
一些運(yùn)動(dòng)功能測(cè)試是運(yùn)動(dòng)活動(dòng)、旋轉(zhuǎn)棒、橫梁行走和握力測(cè)試。rotarod 測(cè)量運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)和平衡，通常在早期開(kāi)發(fā)過(guò)程中用于篩選新藥，以了解對(duì)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)可能產(chǎn)生的副作用。請(qǐng)記住，動(dòng)物會(huì)通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的重復(fù)測(cè)試來(lái)改善。
橫梁行走是另一項(xiàng)側(cè)重于動(dòng)物運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)和平衡的測(cè)試，通常用于模擬神經(jīng)退行性**和神經(jīng)功能障礙。當(dāng)需要檢測(cè)精細(xì)運(yùn)動(dòng)缺陷時(shí)，它應(yīng)該是優(yōu)選。
握力是評(píng)估動(dòng)物神經(jīng)肌肉功能的簡(jiǎn)單測(cè)試。握力的任何變化都可能是運(yùn)動(dòng)神經(jīng)毒性的跡象。雖然它可以準(zhǔn)確地篩查神經(jīng)行為毒性，但結(jié)果可能會(huì)受到體重的影響。作為一個(gè)優(yōu)勢(shì)，對(duì)于大多數(shù)運(yùn)動(dòng)和感官測(cè)試，不需要培訓(xùn)。然而，它們中的大多數(shù)都需要自動(dòng)化設(shè)備和軟件來(lái)進(jìn)行視頻分析。
可以使用簡(jiǎn)單的測(cè)試（例如嗅覺(jué)測(cè)試）和通常用于其他表型的測(cè)試來(lái)測(cè)試動(dòng)物的感覺(jué)功能。例如，莫里斯水迷宮和提示恐懼條件反射分別依賴于完整的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)。此外，盡管前脈沖抑制和聲學(xué)驚嚇?lè)磻?yīng)通常用于測(cè)試焦慮，但它們基于對(duì)大聲聽(tīng)覺(jué)刺激的反射性反應(yīng)。這兩項(xiàng)測(cè)試可以清楚地檢測(cè)聽(tīng)覺(jué)方面的任何缺陷，但要做到這一點(diǎn)，它們需要復(fù)雜的設(shè)備來(lái)呈現(xiàn)刺激和記錄反應(yīng)。人們應(yīng)該考慮到它們幾乎不需要對(duì)動(dòng)物進(jìn)行訓(xùn)練，并允許對(duì)相同的動(dòng)物進(jìn)行重新測(cè)試。
焦慮
有很多任務(wù)專注于動(dòng)物的焦慮和情緒。鑒于無(wú)法直接測(cè)量焦慮，這些測(cè)試量化了隨著動(dòng)物或多或少焦慮而改變的特定行為。焦慮樣行為主要結(jié)合動(dòng)物在不同新環(huán)境中的探索行為進(jìn)行研究。這可以解釋開(kāi)放場(chǎng)測(cè)試在焦慮相關(guān)研究中的流行。鑒于此任務(wù)會(huì)生成大量數(shù)據(jù)，因此需要使用自動(dòng)化行為分析系統(tǒng)。另一個(gè)需要考慮的因素是露天試驗(yàn)容易適應(yīng)，因此每只動(dòng)物應(yīng)該只接觸一次這項(xiàng)任務(wù)。
此類別中的其他測(cè)試是高架十字迷宮、明/暗探索、vogel 飲水沖突測(cè)試、埋藏測(cè)試、強(qiáng)迫游泳測(cè)試、前脈沖抑制（主要用于研究精神分裂癥）和聲學(xué)驚嚇?lè)磻?yīng)。高架十字迷宮是評(píng)估嚙齒動(dòng)物焦慮樣行為的流行測(cè)試，尤其是當(dāng)需要進(jìn)行評(píng)估以篩選潛在的抗焦慮劑時(shí)。盡管如此，請(qǐng)記住某些因素，例如動(dòng)物的年齡、對(duì)實(shí)驗(yàn)者的熟悉程度和照明條件會(huì)嚴(yán)重影響這項(xiàng)任務(wù)的結(jié)果。
盡管所有這些測(cè)試似乎都在衡量同一件事，但評(píng)估的行為之間存在重大差異。vogel 飲水沖突測(cè)試基于這樣一種假設(shè)，即焦慮主要在必須接近厭惡情況時(shí)發(fā)展。埋葬測(cè)試側(cè)重于動(dòng)物對(duì)威脅物體的防御行為。這是一項(xiàng)通常用于檢查衰老對(duì)情緒影響的測(cè)試，也用于檢查潛在抗焦慮劑的影響。在調(diào)查動(dòng)物面對(duì)強(qiáng)烈壓力情況的應(yīng)對(duì)策略時(shí)，應(yīng)使用強(qiáng)迫游泳測(cè)試。前脈沖抑制和聲學(xué)驚嚇?lè)磻?yīng)構(gòu)成了研究刺激反應(yīng)神經(jīng)可塑性的任務(wù)。它們被認(rèn)為是研究動(dòng)物反應(yīng)回路中病變或藥理操作影響的重要神經(jīng)行為工具。*后，使用明/暗探索任務(wù)來(lái)研究各種藥理操作對(duì)無(wú)條件焦慮反應(yīng)的影響。這是一項(xiàng)不需要任何先前培訓(xùn)的測(cè)試，但是，圍繞它存在一些爭(zhēng)議。根據(jù)動(dòng)物的應(yīng)變、年齡和體重，結(jié)果通常會(huì)呈現(xiàn)嚴(yán)重的變異性。
專注于焦慮的任務(wù)基本上屬于更廣泛的情緒類別。通過(guò)強(qiáng)迫游泳和懸尾測(cè)試研究抑郁樣行為，這兩種測(cè)試都將不動(dòng)視為行為絕望的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
學(xué)習(xí)與記憶
在開(kāi)發(fā)出操縱遺傳物質(zhì)和產(chǎn)生靶向突變的方法之后，實(shí)驗(yàn)室嚙齒動(dòng)物在學(xué)習(xí)和記憶研究中的長(zhǎng)期使用已經(jīng)復(fù)蘇。該領(lǐng)域的認(rèn)知測(cè)試清單龐大而多樣。一些測(cè)試需要刺激老鼠尋找某種積極獎(jiǎng)勵(lì)的食欲動(dòng)機(jī)，而另一些測(cè)試則施加厭惡刺激，導(dǎo)致疼痛或痛苦，并促進(jìn)逃避或避免它們的嘗試。
所有這些不同的任務(wù)研究不同的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制?；诓煌纳窠?jīng)系統(tǒng)構(gòu)成記憶過(guò)程的事實(shí)，不同的認(rèn)知任務(wù)被設(shè)計(jì)為專注于每個(gè)不同的神經(jīng)系統(tǒng)。記憶過(guò)程至少涉及五種不同的神經(jīng)系統(tǒng)：
海馬
杏仁核
背側(cè)紋狀體
鼻皮質(zhì)
小腦
前額葉皮層
適當(dāng)測(cè)試的選擇將取決于實(shí)驗(yàn)員想要調(diào)查的特定系統(tǒng)。
更具體地說(shuō)，海馬功能通常通過(guò)空間學(xué)習(xí)測(cè)試進(jìn)行檢查，例如morris水迷宮和八臂迷宮。但是，您應(yīng)該記住，morris 水迷宮中包含的學(xué)習(xí)過(guò)程也同樣依賴于杏仁核，因?yàn)檫@是一個(gè)很容易引發(fā)焦慮和恐慌情緒的過(guò)程。此外，可以通過(guò)重新學(xué)習(xí)過(guò)程來(lái)研究海馬體的形成。
假設(shè)杏仁核對(duì)于情緒記憶的形成是的，它在學(xué)習(xí)和記憶中的作用是通過(guò)條件恐懼反應(yīng)的測(cè)試來(lái)研究的?？謶謼l件反射被廣泛用于研究厭惡記憶的鞏固和消失的細(xì)胞和分子相關(guān)性。檢查杏仁核含義的測(cè)試是回避測(cè)試; 通過(guò)被動(dòng)回避或主動(dòng)回避條件來(lái)實(shí)現(xiàn)。被動(dòng)回避任務(wù)需要的訓(xùn)練試驗(yàn)次數(shù)非常有限，甚至從**次試驗(yàn)開(kāi)始，就獲得了被動(dòng)回避。這使得定義記憶獲取的時(shí)間點(diǎn)成為可能，如果您想進(jìn)行基因和蛋白質(zhì)表達(dá)分析，這可能很有價(jià)值。相反，主動(dòng)回避任務(wù)更費(fèi)力，需要反復(fù)訓(xùn)練。它們常用于研究沙鼠的分類學(xué)習(xí)。
操作性條件反射任務(wù)，如cued win-stay放射狀迷宮，研究背側(cè)紋狀體在刺激反應(yīng)習(xí)慣學(xué)習(xí)中對(duì)記憶和學(xué)習(xí)的參與。
鼻皮層的參與可以通過(guò)物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試。識(shí)別任務(wù)要簡(jiǎn)單得多，因?yàn)樗鼈儾恍枰獜?qiáng)化和訓(xùn)練期。它們可以在同一只動(dòng)物上重復(fù)進(jìn)行，因?yàn)樗鼈儗?duì)受試者的壓力較小。
小腦參與眼瞼調(diào)節(jié)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)，前額葉皮層需要在完整工作記憶和記憶消失的任務(wù)中被研究。
此外，空間學(xué)習(xí)是在復(fù)雜的迷宮樣結(jié)構(gòu)中進(jìn)行研究的，其行為方案需要在幾天內(nèi)進(jìn)行一系列訓(xùn)練試驗(yàn)。更具體地說(shuō)，八臂迷宮可以測(cè)試動(dòng)物設(shè)置不同記憶類別的能力：程序記憶、工作記憶和參考記憶。morris水迷宮傳統(tǒng)上評(píng)估海馬結(jié)構(gòu)和空間記憶，是一種具有顯著優(yōu)勢(shì)的測(cè)試，例如易于執(zhí)行、干燥迷宮中無(wú)嗅覺(jué)問(wèn)題且動(dòng)物無(wú)需被剝奪食物。盡管如此，從這些任務(wù)中獲得的數(shù)據(jù)需要一個(gè)自動(dòng)化的行為分析系統(tǒng)。
社會(huì)行為
研究社交行為的測(cè)試主要檢查老鼠對(duì)新社會(huì)目標(biāo)的偏好。此類別包括父母行為、性行為和生殖行為，當(dāng)然還有攻擊性。該類別中有各種各樣的測(cè)試，從觀察和研究動(dòng)物社會(huì)互動(dòng)的測(cè)試到研究小鼠群體中形成的社會(huì)等級(jí)的測(cè)試。
如果研究人員需要評(píng)估肢體系統(tǒng)中的任何功能障礙，則應(yīng)選擇這些社會(huì)互動(dòng)測(cè)試，該系統(tǒng)已知會(huì)控制攻擊性和參與內(nèi)份泌激su和信息素線索調(diào)節(jié)的復(fù)雜神經(jīng)回路?；\子相互探索的持續(xù)時(shí)間表明焦慮相關(guān)的行為。這些測(cè)試迅速而簡(jiǎn)單，無(wú)需以前的培訓(xùn)或設(shè)備。
獎(jiǎng)勵(lì)
*后，另一個(gè)廣泛的測(cè)試類別是獎(jiǎng)勵(lì)和成癮行為，其中包括常用的條件位置偏好任務(wù)。更簡(jiǎn)單的蔗糖偏好測(cè)試測(cè)量對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)的敏感性，應(yīng)與攻擊性行為的測(cè)量結(jié)合使用，因?yàn)檎崽瞧玫臏p少與嚙齒動(dòng)物的其他抑郁跡象有關(guān)。在類似的情況下，自我管理的裝置測(cè)量動(dòng)物獲得獎(jiǎng)勵(lì)的動(dòng)機(jī)。
注意事項(xiàng)
盡管可以根據(jù)所研究行為的性質(zhì)將任務(wù)歸入基本領(lǐng)域，但許多測(cè)試顯然與多個(gè)領(lǐng)域相關(guān)。一個(gè)常見(jiàn)的例子是野外測(cè)試，其特征是評(píng)估探索性活動(dòng)的任務(wù)，但在某種程度上它探索了運(yùn)動(dòng)能力（飼養(yǎng)、梳理）、焦慮相關(guān)的行為和記憶（習(xí)慣）。
鑒于所研究的表型的復(fù)雜性和行為的多因素性質(zhì)，許多科學(xué)家建議使用行為任務(wù)的組合以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。巴利蒂等人。(2018) 表明需要結(jié)合兩個(gè)測(cè)試（morris水迷宮和逐步被動(dòng)回避測(cè)試 - stpa）來(lái)評(píng)估海馬功能。morris水迷宮用于估計(jì)空間學(xué)習(xí)和記憶的核心方面，而stpa*適合研究海馬細(xì)胞記憶鞏固的訓(xùn)練后過(guò)程。
除了目標(biāo)表型外，行為任務(wù)的選擇還受受受試者基因型、實(shí)驗(yàn)中涉及的任何特殊處理以及可用樣本量的影響。應(yīng)用測(cè)試的數(shù)量和類型決定了實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)，所以您應(yīng)該在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)研究所有這些元素。完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間是另一個(gè)重要因素，因?yàn)橛行y(cè)試需要幾天的訓(xùn)練，或者在獲取任何行為數(shù)據(jù)之前讓動(dòng)物適應(yīng)新環(huán)境。此外，在選擇適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)之前，還需要大量參考文獻(xiàn)研究的物種特異性行為。
影響適當(dāng)行為任務(wù)決策的另一個(gè)因素是每次測(cè)試所需的詳細(xì)培訓(xùn)。以正確且符合道德規(guī)范的方式進(jìn)行測(cè)試至關(guān)重要。為此，您應(yīng)該嚴(yán)格遵循*能描述標(biāo)準(zhǔn)操作程序的協(xié)議。指南建議，只有在實(shí)驗(yàn)者接受專業(yè)人員的廣泛培訓(xùn)后，才能執(zhí)行行為任務(wù)。
因此，在選擇合適的試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)考慮影響結(jié)果的因素，從動(dòng)物的特征(特定于該品系或甚至物種)、試驗(yàn)的時(shí)間和地點(diǎn)以及飼養(yǎng)條件到實(shí)驗(yàn)者的特征(他的經(jīng)驗(yàn)和訓(xùn)練以及他可能的偏見(jiàn))。
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