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动物行为学实验汇总，科研实验人请查收！
阅读次数：418 发布时间：2022/11/25 10:53:38
动物行为学是门研究动物行为的学科，研究内容包括动物的沟通、情绪表达、社交、学习、繁殖等行为。动物行为学初的研究对象是正常动物，后来扩展为实验动物。 
通过动物行为学实验，科研人员可以评估小鼠的学习记忆能力、焦虑情况、抑郁情况、恐惧情况、社交情况、运动能力等，从而探索认知、情绪和运动等复杂的生命现象。
而神经生物学是一门较为复杂的学科，涉及到学习记忆、认知功能、情绪、感觉、运动等多个研究域，因此动物行为学实验成为神经生物学研究中的重要手段。
在许多生物医学研究中，都会用到小鼠疾病模型，比如在神经科学、脑功能域，有阿尔兹海默病AD小鼠模型、帕金森病PD小鼠模型、缺血缺氧性脑病HIE小鼠模型，抑郁症小鼠模型……常通过这些疾病模型结合动物行为学实验来研究发病机理、药物效果等。
动物行为学实验种类繁多，研究不同的疾病模型时，研究人员需根据关注的具体行为选择合适的研究手段。天我们一起认识认识常见的一些动物行为学实验。
动物行为实验方法(experimental methodology based on animal behavior research)是动物行为学的重要内容，是融合动物学、医学、药学、生物学、电子工程、计算机和信息等多学科的基础理论、技术和方法，以正常和(或)实验动物为对象，在自然界或实验室内，以观察和实验方式对动物的行为信息进行采集、分析和处理，将其实验结果类比和推演到人，研究其行为信息的生理和病理意义的新兴学科。
目行为实验研究多的主要是学习记忆、情绪和运动行为等。
一、学习记忆行为实验
学习记忆功能异常是绝大多数神经系统疾病的临床特征，如阿尔茨海默症，帕金森病，癫痫，精神分裂，脑瘫，脑卒中等。
学习记忆行为实验可用来评估小鼠的学习能力、记忆能力，可通过横向、纵向比较获得不同变量影响下或不同时期的小鼠学习记忆能力。
常见的实验包括迷宫实验（Morris水迷宫、T迷宫、Y迷宫、巴恩斯迷宫等），新物体识别等。应根据具体的研究目的，选择合适的学习记忆实验。
①Morris水迷宫实验：通过测定不同入水点下实验动物寻找并爬上平台所需要的时间，是一种评价拟痴呆动物模型的理想方法，用于评价动物的学习和记忆能力。
Morris水迷宫是目公认的较为客观的学习记忆功能评价方法。主要的实验内容有隐蔽站台试验、空间探索试验、反向试验和可视站台试验等。
Morris水迷宫与其他迷宫方法比较：
Morris水迷宫实验的评价指标多，结果更可靠；
Y迷宫操作简便，但电Y迷宫对动物影响大；
八臂迷宫无水和电刺激，操作简便；
T迷宫无水和电刺激，依靠动物探索天性完成任务；
Barnes迷宫以光和声音刺激动物完成任务，局限性大。
评价大小鼠空间学习和记忆能力时，五种迷宫均适合，但Morris水迷宫实验结果准确性更高。评价工作记忆能力时Morris水迷宫、Y迷宫、T迷宫、八臂迷宫均适合，但Y迷宫自主交替实验和T迷宫对动物应激小，结果更可靠。
②新物体识别实验：新物体识别实验是利用啮齿类动物喜欢接近和探索新奇物体的天性，来检测其学习、记忆能力的一种行为学实验。根据动物对熟悉物体和新物体的探索时间长短来评价被测试动物的记忆能力。该方法没有一些外在的刺激，实验周期也比较短，相较水迷宫这种行为学对小动物的消耗较少。
二、情绪行为实验
由于动物的情绪体验难以用语言表达，行为实验是其主要的评价方法。
实验方法主要包括强迫游泳、悬尾、糖水偏爱、获得性无助、高架十字迷宫、旷场、明暗箱实验等
①强迫游泳实验：是一种行为绝望实验法，通过将动物置于一个局限的环境中（如水中），动物在该环境中拼命挣扎试图逃跑又无法逃脱，从而提供了一个无可回避的压迫环境，一段时间后，动物即表现出典型的“不动状态”，观察并记录实验动物产生绝望的不动状态过程中的一系列参数，可以用来评价抑郁状态。
②悬尾实验：是一种经典而又能快速评价抗抑郁药物、兴奋药物、镇静药物药效的方法。其原理是利用小鼠悬尾后企图逃脱但又无法逃脱，从而放弃挣扎，进入特有的抑郁不动状态，实验过程中记录动物不动时间来反映抑郁状态，抗抑郁药物、兴奋药物能明显地缩短改变其状态。
③糖水偏好实验：是反应快感是否缺失的一种检测指标，快感缺失指的是对奖励刺激缺乏兴趣，这是一种情感障碍(包括抑郁症)的表现形式。
④获得性无助实验：是指当大鼠接受连续无法控制或预知的厌恶性刺激(电击)后，将其放在可以逃避电击的环境中时，呈现出的逃避行为欠缺的现 象，同时还伴有体重减轻、运动性活动减少、攻击性降低等行为改变。该实验是评价抑郁行为一种比较理想的实验方法 ，可广泛应用于抑郁发病机制研究，以及新药、保健产品研发，在军事医学中也具有重要应用价值。
⑤高架十字迷宫：即利用动物对新异环境的探究特性和对开臂的恐惧形成矛盾冲突，来考察动物的焦虑状态，用于抗焦虑药物的筛选及焦虑作用机制的研究 。
高架十字迷宫具有一对开臂和一对闭臂，啮齿类动物由于嗜暗性会倾向于在闭臂中活动，但出于好奇心和探究性又会在开臂中活动，在面对新奇刺激时，动物同时产生探究的冲动与恐惧，这就造成了探究与回避的冲突行为，从而产生焦虑心理。
高架十字迷宫是以动物自发的恐惧样反应为行为学基础的一种非条件反射模型。它既可建立焦虑应激的模型，也是上公认的经典测量焦虑症状的方法。已被广泛应用于大鼠和小鼠等啮齿类动物焦虑行为学的研究。
⑥旷场实验：利用动物对陌生环境的恐惧，主要在周边区域活动，在中央区域活动较少的原理，研究动物的焦虑行为。
⑦明暗箱实验：是用于测量小鼠焦虑样行为的广泛使用的测试。该测试基于小鼠对明亮区域的自然厌恶以及它们对轻度压力源（例如新环境和光线）的自发探索行为。该测试对抗焦虑药物治疗也很敏感。
三、运动行为实验
运动功能检测是实验动物行为学检测的重要内容。动物的每一种行为学检测方法都需要动物进行运动。另外，运动功能障碍也是帕金森病、脑缺血等中枢神经系统疾病的主要临床表现
运动行为实验方法包括：（1）一般运动行为学评价，如旷场实验；（2）协调运动评价如滚轴、平衡木实验等；（3）肌力评价如握力实验；（4）耐力行为学评价，如负重游泳、跑台实验等。
①旷场实验：可用于检测动物的自发活动行为和探索行为，是评价实验动物在新异环境中自主行为、探究行为与紧张度的一种方法。以实验动物在新奇环境之中某些行为的发生频率和持续时间等，反映实验动物在陌生环境中的自主行为与探究行为。
②滚轴实验：?需要动物在滚轴上保持平衡并连续运动，用于检测动物的协调性。
③平衡木实验：观察受试动物能否跨越一系列的窄木到达一个封闭安全的平台，主要用于测定动物的平衡能力、肌力以及运动协调力。
④握力实验：?根据大小鼠善于攀爬，喜用爪抓持物体的习性而设计，主要用于检测啮齿类动物肌肉力量和神经肌肉接头功能。
⑤负重游泳实验：用于检测动物的耐力，建立疲劳模型。
⑥跑台运动：进行耐力训练的较好方式，其使机体在生理上出现一系列有益的适应性变化。
⑦足迹分析法：用于定量评估人或动物的步态，早源于临床上对患者步态的分析，而后用于动物步态分析。
动物行为学实验中的注意事项
（1）设计实验时，注意控制好变量，避免年龄、性别、品系等其他因素影响实验结果。
（2）提让动物适应环境，并保持环境温度、气味、声音等因素稳定。实验时不可穿戴涂抹有气味的物品。实验过程中，好不要随意更换实验者，尤其是一些对周围环境稳定性要求较高的实验，如水迷宫实验。
（3）如果是同一批实验对象要进行多种行为学实验，要注意安排好顺序，避免期的操作影响后期实验结果。两次实验之间，记得用酒精除去气味，清扫，以避免影响。
一只动物可用于几次行为学测试？
伦理、实践和经济考虑要求收集尽可能多的相关信息，同时尽量减少动物数量。重复使用动物有助于减少实验研究中使用的动物数量。重复使用动物可分为两大类：①在一项采用一系列行为测试的特定研究中使用；②在可能解决与项研究无关的科学问题的后续研究中使用。
根据现有参考文献，一系列行为挑战多包括8至12项测试。然而，在进行后续测试之，需要让动物不受挑战且未经训练，以恢复至少一天。（需要这段恢复时间，不仅是因为试验和处理顺序的压力条件，还因为训练和经验会强烈干扰和改变动物进行下一次试验的表现。）
当提到动物一生中能承受的测试次数时，有许多因素需要考虑，从压力暴露和动物的遗传基因到已经进行的行为测试的性质和强度。（有研究证明某些行为会随着年龄的增长而改变。）简单地设定一个数字作为动物一生中行为测试的大值是非常武断的。
此外，当计划在实验过程中重复使用动物时，需要考虑：
（1）暴露于一系列行为测试和大量处理可能会导致严重的不适、压力和对动物福利的威胁。因此，应谨慎解读所获得的数据，并考虑动物的痛苦。
（2）此外，对一只动物进行不同行为设置的重复测试可能会影响实验结果的有效性，干扰后续测试，并使组之间的比较变得困难。
（3）先的经验对行为有着实质性的影响。研究表明，早期的经验和训练可以大地改变某些行为方面。更具体地说，与正常小鼠相比，接受广泛测试的小鼠表现出探索性活动、情绪和情境恐惧减少，协调能力和伤害感受性增加。
结语
现代科技发展使得人类生存环境、生活模式发生了重大转变，老年性痴呆、抑郁、焦虑和睡眠障碍等神经精神性疾病正成为危害人类身心健康的头号杀手。
由于直接以人体为对象开展科学研究存在大的风险并受到伦理学制约，鉴于动物与人类在进化上的高度保守性，利用实验动物在不同层次的相应特征与人类相比具有相似性，按照结构、预测、表面效度三原则，进行动物行为实验研究，已经成为揭示人体生物效应及生命活动的基本规律，研究人类疾病表现和发病机制，开展新药和健康产品发现、安全和风险监测分析的有效途径。
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