一种检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法技术

本发明专利技术提供一种检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法，采用包括动物行为学视频分析系统、隔音箱、转盘和行为箱的配套装置实施，行为箱包括三个检测箱体及中间过道；方法包括：仅检测小鼠环境恐惧记忆能力的双箱范式的范式一；检测小鼠对空间和环境依赖优先级的第一种三箱范式的范式二；检测小鼠对空间和环境依赖优先级的第二种三箱范式的范式三；以及检测小鼠分辨空间信息信号能力的三箱范式的范式四。本发明专利技术利用一套装置采用不同的范式能够对小鼠在负面情绪下空间信息记忆能力、环境信息记忆能力以及空间信息和环境信息依赖优先级进行有效的实验检测，实验操作简单方便，实验检测结果准确性和可靠性相对较高，实验检测设备成本较低。验检测设备成本较低。验检测设备成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法


[0001]本专利技术涉及动物空间和环境记忆检测
，具体涉及一种检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法。

技术介绍

[0002]辨别环境和方位趋利避害的能力，对于动物的生存来说非常重要。在众多的认知科学范式中，前人已经发现小鼠的大脑能够处理多种多样的信息，特别是当小鼠在某个地点遭受了伤害，小鼠会记住当时的环境和方位并在以后的行动中回避这个地点。但是小鼠这种对环境和方位的记忆时信息获取顺序和小鼠对环境和方位记忆的敏感性目前尚不清楚。
[0003]在检测小鼠空间认知能力的范式中，目前Y迷宫、T迷宫、水迷宫等范式应用较为普遍。但是Y迷宫和T迷宫、水迷宫更多的是偏向对小鼠空间记忆能力的检测，并没有包含小鼠所处环境的信息，更不能满足对小鼠环境和空间信息获取优先级的检测，并且水迷宫使用水迷宫占地面积大，替换迷宫内水体不方便。2006年剑桥大学的Rutsuko Ito专利技术的三个箱体呈现Y字形的装置中，可以实现大鼠在某个环境获得奖励时的空间认知能力的检测，但是此装置只能实现对大鼠在正面情绪中的空间认知能力检测，无法检测当小鼠在负面情绪下对环境和空间的记忆。
[0004]小鼠的负面情绪是指当小鼠在接触到伤害性或惩罚性刺激时所产生的回避情绪。能引起小鼠负面情绪的伤害性或惩罚性刺激有很多，例如给予足底电击、足底注射福尔马林、尾部电击、噪音刺激、注射氯化锂引起腹部不适等等。小鼠负面情绪的产生，通常可以利用条件位置偏好实验来检测。对于小鼠来说，伤害性或惩罚性刺激属于天生的厌恶刺激，而箱体内的环境和空间信息属于中性刺激。当小鼠在接受负面刺激时，会将受到的负面刺激和环境或者空间信息进行联合学习，即将负面刺激与环境或者空间信息进行匹配。如果小鼠产生了负面情绪下对环境和空间信息的记忆，当再次回到相同的环境和空间内时，小鼠会表现出对遭受负面刺激的环境和空间产生回避行为。
[0005]小鼠对曾经遭受过伤害的环境和空间产生回避行为，是一种趋利避害的生存本能，对于这种生存本能的检测具有较大的研究价值。但是现有技术中诸如前述的实验装置并不能对小鼠负面情绪下对环境和空间信息的记忆有效进行检测。另一方面，小鼠具有较强的空间位置感知能力，并且小鼠品系繁多，光遗传和电生理等技术成熟，是研究这项回避伤害本能的一种较为理想的模式动物。结合以上特点，检测小鼠进行对疼痛或电击引起的厌恶中对空间和环境信息的提取，具有可行性和研究价值。因此，现亟需一种能够检测小鼠在负面情绪下空间和环境信息记忆能力的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法，采用该方法能够对小鼠在负面情绪下空间信息记忆能力、环境
信息记忆能力以及对小鼠在负面情绪下对空间信息和环境信息依赖优先级进行有效的实验检测。
[0007]本专利技术的技术方案是：本专利技术的检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法，采用配套装置实施，上述配套装置包括含有监控分析后台和与上述监控分析后台电连接的工业相机的动物行为学视频分析系统，隔音箱，设于上述隔音箱内且可旋转的转盘，设于上述转盘上的行为箱；上述行为箱包括底板，固定设于底板上且相互间夹角为120
°
并且上端开口的三个检测箱体，以及固定设于三个检测箱体下部之间的中间过道；上述工业相机设于隔音箱内或者隔音箱外且位于行为箱的上方；上述检测箱体包括3块可更换的墙板、1扇箱门和1块设于检测箱体底部且与上述监控分析后台电连接的电击板；检测方法包括：范式一：将上述行为箱的3个检测箱体中的1个检测箱体的墙板采用设有横条纹的墙板、另1个检测箱体的墙板采用设有竖条纹的墙板、第3个检测箱体则关门不用且实验过程中按设定方案转动行为箱的仅检测小鼠环境恐惧记忆能力的双箱范式；范式二：将上述行为箱的3个检测箱体中的2个检测箱体的墙板采用设有横条纹的墙板，第3个检测箱体的墙板采用设有竖条纹的墙板且实验过程中不转动行为箱的用于检测小鼠对空间和环境依赖优先级的第一种三箱范式；范式三：将上述行为箱的3个检测箱体中的2个检测箱体的墙板采用设有横条纹的墙板，第3个检测箱体的墙板采用设有竖条纹的墙板且实验过程中按设定方案转动行为箱的用于检测小鼠对空间和环境依赖优先级的第二种三箱范式；范式四：将行为箱的3个检测箱体的墙板全部采用白色墙板或者透明墙板或者遮挡一半的透明墙板并采用相同布置，并在隔音箱的上方外侧固定设置1盏指示灯，且实验过程中按设定方案转动行为箱的用于检测小鼠分辨空间信息信号能力的三箱范式；在各范式检测实验过程中，均利用上述工业相机进行全程拍摄监控，利用监控分析后台对工业相机上传的视频进行实验数据分析。
[0008]进一步的方案是：上述范式一包括如下具体步骤：第一天：打开所用的2个检测箱体的箱门，将小鼠放入行为箱内让小鼠自由探索，监控分析后台对工业相机上传的视频进行统计分析，根据小鼠分别在2个检测箱体内的累计探索时间，测定小鼠对两个检测箱体的本底偏好；第二天：将小鼠放入2个检测箱体中的1个内，并将该检测箱体的箱门关上，让小鼠熟悉该检测箱体12的环境信息，但不对小鼠匹配恐惧记忆；全天实验时长为45min；实验结束后，通过转盘带动行为箱随机旋转120
°
或240
°
以排除空间信息对于小鼠识别环境的影响；第三天：将小鼠放入2个检测箱体中的另1个内，并将该检测箱体的箱门关上，全天实验时长为45min；在此期间，每间隔8～10min的随机时间，电击总次数为4～5次，给小鼠所在检测箱体的电击板通电，对小鼠发放一次时间为2s电流为0.4mA的电击，使得小鼠产生对该检测箱体内环境的恐惧并将恐惧记忆与该检测箱体的环境信息相匹配；实验结束后，通过转盘带动行为箱随机旋转120
°
或240
°
以排除空间信息对于小鼠识别环境的影响；第四天：打开2个检测箱体的箱门，将小鼠放进行为箱内15min，让小鼠在行为箱内自由探索，分别累计小鼠在2个检测箱体内的探索时间，测定小鼠在经过条件匹配后的偏好。
[0009]进一步的方案是：上述范式一第四天测定小鼠在经过条件匹配后的偏好的具体方法为：用第四天测得的小鼠分别在2个检测箱体内的探索时间减去第一天小鼠分别在对应的检测箱体内的探索时间进行判断，当小鼠对某个检测箱体产生负面情绪关联时，小鼠会减少在该检测箱体内的探索时间。
[0010]进一步的方案是：上述范式二包括如下具体步骤：第一天：打开行为箱的3个检测箱体的箱门，将小鼠放入行为箱内15min让小鼠在行为箱内自由探索，根据小鼠分别在3个检测箱体内的累计探索时间，测定小鼠对3个检测箱体的本底偏好；第二天：将小鼠放入设有竖条纹墙板的检测箱体内并关闭箱门，让小鼠熟悉该检测箱体的环境和空间信息，但不对小鼠匹配恐惧记忆，全天实验时长为45min；第三天：将小鼠放入设有横条纹墙板的2个检测箱体中的1个内并关闭箱门，让小鼠熟悉该检测箱体的环境和空间信息，但不对小鼠匹配恐惧记忆，全天实验时长为45min；第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法，其特征在于：采用配套装置实施，所述配套装置包括含有监控分析后台和与所述监控分析后台电连接的工业相机的动物行为学视频分析系统，隔音箱，设于所述隔音箱内且可旋转的转盘，设于所述转盘上的行为箱；所述行为箱包括底板，固定设于底板上且相互间夹角为120
°
并且上端开口的三个检测箱体，以及固定设于三个检测箱体下部之间的中间过道；所述工业相机设于隔音箱内或者隔音箱外且位于行为箱的上方；所述检测箱体包括3块可更换的墙板、1扇箱门和1块设于检测箱体底部且与所述监控分析后台电连接的电击板；所述方法包括：范式一：将所述行为箱的3个检测箱体中的1个检测箱体的墙板采用设有横条纹的墙板、另1个检测箱体的墙板采用设有竖条纹的墙板、第3个检测箱体则关门不用且实验过程中按设定方案转动行为箱的仅检测小鼠环境恐惧记忆能力的双箱范式；范式二：将所述行为箱的3个检测箱体中的2个检测箱体的墙板采用设有横条纹的墙板，第3个检测箱体的墙板采用设有竖条纹的墙板且实验过程中不转动行为箱的用于检测小鼠对空间和环境依赖优先级的第一种三箱范式；范式三：将所述行为箱的3个检测箱体中的2个检测箱体的墙板采用设有横条纹的墙板，第3个检测箱体的墙板采用设有竖条纹的墙板且实验过程中按设定方案转动行为箱的用于检测小鼠对空间和环境依赖优先级的第二种三箱范式；范式四：将行为箱的3个检测箱体的墙板全部采用白色墙板或者透明墙板或者遮挡一半的透明墙板并采用相同布置，并在隔音箱的上方外侧固定设置1盏指示灯，且实验过程中按设定方案转动行为箱的用于检测小鼠分辨空间信息信号能力的三箱范式；在各范式检测实验过程中，均利用所述工业相机进行全程拍摄监控，利用监控分析后台对工业相机上传的视频进行实验数据分析。2.根据权利要求1所述的检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法，其特征在于：所述范式一包括如下具体步骤：第一天：打开所用的2个检测箱体的箱门，将小鼠放入行为箱内让小鼠自由探索，监控分析后台对工业相机上传的视频进行统计分析，根据小鼠分别在2个检测箱体内的累计探索时间，测定小鼠对两个检测箱体的本底偏好；第二天：将小鼠放入2个检测箱体中的1个内，并将该检测箱体的箱门关上，让小鼠熟悉该检测箱体12的环境信息，但不对小鼠匹配恐惧记忆；全天实验时长为45min；实验结束后，通过转盘带动行为箱随机旋转120
°
或240
°
以排除空间信息对于小鼠识别环境的影响；第三天：将小鼠放入2个检测箱体中的另1个内，并将该检测箱体的箱门关上，全天实验时长为45min；在此期间，每间隔8～10min的随机时间，电击总次数为4～5次，给小鼠所在检测箱体的电击板通电，对小鼠发放一次时间为2s电流为0.4mA的电击，使得小鼠产生对该检测箱体内环境的恐惧并将恐惧记忆与该检测箱体的环境信息相匹配；实验结束后，通过转盘带动行为箱随机旋转120
°
或240
°
以排除空间信息对于小鼠识别环境的影响；第四天：打开2个检测箱体的箱门，将小鼠放进行为箱内15min，让小鼠在行为箱内自由探索，分别累计小鼠在2个检测箱体内的探索时间，测定小鼠在经过条件匹配后的偏好。3.根据权利要求2所述的检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法，其特征在于：所述范式一第四天测定小鼠在经过条件匹配后的偏好的具体方法为：用第四天测得的小鼠分别在2个检测箱体内的探索时间减去第一天小鼠分别在对应的检测箱体内的探索时
间进行判断，当小鼠对某个检测箱体产生负面情绪关联时，小鼠会减少在该检测箱体内的探索时间。4.根据权利要求1所述的检测小鼠负面情绪下空间和环境记忆能力的方法，其特征在于：所述范式二包括如下具体步骤：第一天：打开行为箱的3个检测箱体的箱门，将小鼠放入行为箱内15min让小鼠在行为箱内自由探索，根据小鼠分别在3个检测箱体内的累计探索时间，测定小鼠对3个检测箱体的本底偏好；第二天：将小鼠放入设有竖条纹墙板的检测箱体内并关闭箱门，让小鼠熟悉该检测箱体的环境和空间信息，但不对小鼠匹配恐惧记忆，全天实验时长为45...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖晓，蔡哲平，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：