上一期，我們通過了解動物恐懼記憶相關的兩種研究——穿梭實驗與跳臺實驗，探究了通過特定的場景刺激（強光、電流和聲音等）使小鼠產生恐懼記憶，經過一定時間強化后，環境與刺激兩者被小鼠聯系在一起，當小鼠再次回到該環境中便會出現恐懼相關行為的兩種實驗流程。

本期，我們將繼續介紹兩種研究小鼠恐懼記憶的測試——避暗實驗與巴恩斯迷宮實驗，探究動物大腦儲存恐懼記憶的奧秘。

01.原理

利用鼠類的嗜暗習性設計，主要測試動物對明暗辨別覺的學習記憶能力。動物由于嗜暗習性而偏好進入和停留在暗室，當動物進入暗室或停留暗室時則會受到電擊，動物為了避免受到電擊傷害就會尋找安全區（明室），經幾次反復后，最終記住安全區域。

02.實驗材料
 

03.實驗方法

適應期

實驗開始前3-7天，每天抓取、輕撫動物，讓其適應被實驗人員抓取，避免實驗過程中因實驗人員抓取而造成動物處于應激狀態，造成實驗結果不可靠的問題。

建模期

① 時間：第一天② 強度：

• 大鼠：電流：0.65-1.8mA（推薦0.8mA），或，電壓65-70V。
• 小鼠：電流：0.15-0.6mA（推薦0.25mA），或，電壓30-36V。

③ 頻率：5-15Hz電流。

④ 刺激方法：實驗開始前，將動物放入暗箱，適應5分鐘。隨后對暗箱進行通電，持續5分鐘，此時明箱底部沒有通電。

測試期

① 時間：第二天② 方法：將動物放進明箱，不進行通電，記錄5分鐘。

04.數據分析

①物活動軌跡，動物第一次進入暗箱的時間（潛伏期），分別在兩個箱體的活動時間，活動距離。

② P<0.05認為具有統計學顯著性差異。

05.注意事項

• 選擇體重均勻動物進行實驗，測試時大鼠體重需<300g，確保體重不影響電擊效果。
• 不同品系動物本身會有區別，常規推薦使用C57BL/6J小鼠和SD大鼠。
• 實驗前后注意清理電擊柵欄中的動物排泄物（排泄物會影響通電性及損壞電發生器）。
• 環境清理，通過酒精擦拭、晾干盡可能去除上一只動物氣味，儀器設備具有通風性。

01.原理

1979年，Barnes 建立了巴恩斯迷宮，與水迷宮和放射臂迷宮類似，它是基于嚙齒類動物天生的探索特性，應用噪音、強光和暴露的開放環境作為應激手段，促使動物尋找目標洞。經過訓練，動物學習并記憶目標箱的位置。該實驗的優點在于對動物的應激性刺激較小，既不像放射臂迷宮那樣需要禁食，也不像水迷宮那樣應激性強。因此，在記憶研究中較為常用。尤其適用于與應激相關的記憶研究以及基因敲除小鼠的行為表型研究。

02.實驗材料

巴恩斯迷宮，smart3.0

03.實驗方法

① 實驗開始前3-7天，每天抓取、輕撫動物，讓其適應被實驗人員抓取，避免實驗過程中因實驗人員抓取而造成動物處于應激狀態，造成實驗結果不可靠的問題。② 實驗第1天，將動物從目標孔洞放入目標箱內適應4分鐘（只進行這一次）。③ 實驗第2-7天，將動物移動至平臺中央，用透明圓筒限制活動5秒，后撤掉圓筒開始計時，同時給與動物刺激（強光，聲音等）。

• 動物成功進入目標箱，則讓動物在目標箱內停留30秒。
• 若動物4分鐘內沒有找到目標箱，則誘導動物進入目標箱，停留30秒。

④ 隨機轉動圓盤，使孔位與上一次實驗不同，但目標箱的方位始終保持不變。每天重復2次上一步的實驗流程。

04.數據分析

① 第一次探究洞的潛伏期，到達目標洞的時間，每只動物的錯誤次數（探究一個錯誤的洞即視為錯誤一次）。

• 潛伏期僅做參考，潛伏期越短，說明動物學會了迷宮原理，記憶水平越好。
• 到達目標洞的時間越短，說明動物記憶水平越好。
• 動物錯誤次數越多，說明動物學會了迷宮原理，但沒有記住目標箱的位置。

② 采用單因素方差分析（one way-ANOVA），當多組間有差異時，兩兩比較采用Fisher's LSD post hoc多重比較方法。

③P<0.05認為具有統計學顯著性差異。

05.注意事項

• 每只動物實驗結束后應進行環境清理，盡可能去除上一只動物的氣味。
• 不同品系動物對此實驗的偏好性有很大不同，建議使用C57BL/6J小鼠進行實驗。

【參考文獻】

Rosenfeld Cheryl S,Ferguson Sherry A,Barnes maze testing strategies with small and large rodent models.[J] .J Vis Exp, 2014, undefined: e51194.

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