大小鼠五孔實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷挠?xùn)練方法
一般來說大小鼠五孔實(shí)驗(yàn)(五選擇連續(xù)反應(yīng)時(shí)間任務(wù):5-choice serial reaction
time task,5-CSRTT)實(shí)驗(yàn)數(shù)的模型訓(xùn)練需要五步:預(yù)適應(yīng)訓(xùn)練,適應(yīng)訓(xùn)練,預(yù)備訓(xùn)練,正式訓(xùn)練。
預(yù)適應(yīng)期:我們需要對大鼠進(jìn)行飲食管理,以控制體重。適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后,逐步限制飲食,每只大鼠每天的進(jìn)食量標(biāo)準(zhǔn)為 5g 食物/100g 體重。與此同時(shí),從控制飲食的第一天開始,每天為大鼠稱重,記錄體重變化,直至達(dá)到自由飼養(yǎng)體重的 85-90%。在此過程中,我們需要讓大鼠適應(yīng)實(shí)驗(yàn)者,降低應(yīng)激反應(yīng),這項(xiàng)工作可以從控制飲食的第一天開始,每天輕輕撫摸大鼠 2-3 分鐘,持續(xù)至少 3 天。此外,我們還需要讓大鼠適應(yīng)訓(xùn)練時(shí)的食物獎(jiǎng)勵(lì)顆粒,每天在撫摸大鼠后,在籠子里放置一些食物獎(jiǎng)勵(lì)顆粒,約為 30 顆。這些措施都是為了確保大鼠在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn),過飽或過餓都可能影響其表現(xiàn),因此,我們需要嚴(yán)格控制飲食。在整個(gè)適應(yīng)過程中,我們需要密切關(guān)注大鼠的生長狀況,如體重變化,以及其對食物獎(jiǎng)勵(lì)顆粒的適應(yīng)情況。
適應(yīng)訓(xùn)練期:為了讓大鼠熟悉訓(xùn)練和測試環(huán)境,以減少應(yīng)激,還有利用食物獎(jiǎng)賞顆粒所在位置,讓大鼠學(xué)會(huì)探索五孔以及食物槽(鼻觸五孔和食),方法如下:
將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物帶到測試室,為每只大鼠分配一個(gè)單獨(dú)的操作箱。將大鼠放進(jìn)操作箱里大約 15-20 分鐘(也可延長至 30 分鐘)進(jìn)行適應(yīng)和探索。在此期間,所有五個(gè)方孔內(nèi)的刺激燈,房燈和食物槽燈均打開。為了鼓勵(lì)大鼠探索,我們在食物槽中放置 10 個(gè)食物獎(jiǎng)勵(lì)顆粒,在五個(gè)孔中各放置 2 個(gè)食物獎(jiǎng)勵(lì)顆粒。
這個(gè)過程通常只需要訓(xùn)練一兩天。達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是大鼠可以吃掉所有提供的食物獎(jiǎng)賞顆粒。若有大鼠不能吃完食物顆粒,可能是因?yàn)閷Σ僮飨洵h(huán)境或者燈光應(yīng)激,無法進(jìn)行后續(xù)訓(xùn)練,需要剔除這些大鼠。通過這一階段的適應(yīng)和訓(xùn)練,大鼠能夠更好地熟悉測試環(huán)境,降低應(yīng)激反應(yīng),并學(xué)會(huì)探索五孔和食物槽,為后續(xù)的訓(xùn)練和測試打下良好基礎(chǔ)。
預(yù)備訓(xùn)練:當(dāng)大鼠已經(jīng)適應(yīng)了測試設(shè)備以及食物獎(jiǎng)勵(lì)顆粒,接下來便進(jìn)入正式的 5-CSRTT 訓(xùn)練階段。每輪訓(xùn)練包括 100 次試驗(yàn),每次試驗(yàn)約為 30 分鐘,每天僅進(jìn)行一次。
在訓(xùn)練過程中,單個(gè)孔的刺激燈會(huì)亮起,順序由計(jì)算機(jī)軟件按照偽隨機(jī)方式生成。在 100 次試驗(yàn)中,每個(gè)孔的刺激燈各亮起 20 次。在達(dá)到每階段達(dá)標(biāo)后,可以逐漸縮短刺激持續(xù)時(shí)間,增加間歇時(shí)間(ITI),直至達(dá)到預(yù)設(shè)的“目標(biāo)參數(shù)"。經(jīng)過這樣的訓(xùn)練,大鼠能夠更好地掌握 5-CSRTT 技能,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。同時(shí),實(shí)驗(yàn)者也要密切關(guān)注大鼠的進(jìn)展,根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整訓(xùn)練參數(shù),確保訓(xùn)練效果達(dá)到預(yù)期。
正式訓(xùn)練:在動(dòng)物訓(xùn)練過程中,當(dāng)最后一個(gè)參數(shù)階段達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)(準(zhǔn)確率≥80%,遺漏率≤20%)后,繼續(xù)進(jìn)行 6 到 10 次的訓(xùn)練,以確保大鼠任務(wù)表現(xiàn)達(dá)到穩(wěn)定水平。訓(xùn)練的前兩個(gè)階段為預(yù)訓(xùn)練階段,目的在于迅速建立鼻觸亮起的刺激燈與獲得食物獎(jiǎng)賞的操作式條件反射。當(dāng) SD(刺激燈持續(xù)時(shí)間)逐漸降低至 0.5 秒,LH(動(dòng)物反應(yīng)時(shí)間)縮短至 5 秒固定,ITI(間歇時(shí)間)延長至 5 秒固定時(shí),動(dòng)物能夠充足地學(xué)習(xí)激勵(lì)與獎(jiǎng)勵(lì)的關(guān)聯(lián)。
在訓(xùn)練過程中,若動(dòng)物未能達(dá)到模型訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn),可以適時(shí)剔除以節(jié)省時(shí)間。當(dāng)至少連續(xù) 6 次訓(xùn)練表現(xiàn)穩(wěn)定時(shí),以最后 4 天訓(xùn)練數(shù)據(jù)作為動(dòng)物任務(wù)表現(xiàn)的基線水平。此時(shí),可以開始正式的實(shí)驗(yàn)了。
參考文獻(xiàn):動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)指南:五項(xiàng)選擇連續(xù)反應(yīng)時(shí)間任務(wù)實(shí)驗(yàn)方法總結(jié)(個(gè)人圖書館)
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