吴聊大鼠,大家好,我是吴文远。
新物体识别实验(novel object recognition test,NOR)是一种非奖赏性的、简单的认知记忆实验,其利用动物喜欢探究新奇事物的天,在实验前不需要对动物进行学习训练,可避免在学习训练过程中的个体差异。NOR实验可用于研究啮齿类动物的工作记忆、注意力、焦虑以及对新物体的偏爱等即],因此在神经科学研究中的应用日益增多。以往的研究中,由于缺乏对NOR实验具体检测条件如物体材质、检测间隔(inter-trial intervals,ITI)等的详细阐述,影响了该实验方法的质量控制和规范化,限制了该方法的推广应用。本研究考察了影响NOR实验的环节——ITI以确定最佳检测条件,进行了重复实验,期望该实验方法可更好地用于动物学习记忆能力的评价。
1材料与方法
1.1实验动物
健康雄性ICR小鼠,8周龄,130只,体质量24~26g。将小鼠饲养在温度(22±1)龙控制的环境中,12h明暗循环,自由饮食和饮水,1周后进行实验。
1.2NOR实验
实验前5d,实验人员每天将小鼠放到手上抚触5min,消除小鼠的紧张恐惧感。实验前1d,将小鼠放入观察箱内,安静环境下让其适应观察箱1h。剔除在开场中活动异常的小鼠(活动过少、活动过多、转圈等)。实验当天,先将小鼠放到实验室,让其适应环境1h,然后进行正式实验。
NOR实验包含两个测试阶段(图1)。阶段1(T1):在40cmx40cm开场的两个相对的区域中央放置2个完全相同的物体(物体1和1'),将小鼠单独放入开场中探索10min。探索完毕后将小鼠取出,放回饲养笼。清理观察箱,消除异味。阶段2(T2):间隔一定时间后,物体1不变(旧物体),物体1'更换为物体2(新物体),再将小鼠放入开场中探索5min。实验结束后,彻底清理观察箱。所有实验均在上午10点至下午3点之间进行。
小鼠探索物体1的时间记为F,探索物体1',或2的时间记为N,探索两个物体的总时间记为F+N,计算小鼠对物体1,和2的分辨比(discrimination ratio,DR)[DR=N/(N+F)*100%]和分辨指数(discrimination index,DI)[DI=(N-F)/(N+F)*100]。
1.3实验分组
53只小鼠用于测试不同ITI对NOR实验的影响,按10min、90min、4h和24h分为4组,每组分别13、13、14和13只,使用同类的木质物体。
1.4统计学分析
采用SPSS19.0forwindows统计软件包分析。数据用均数土标准差G±s)表示。采用单因素方差分析进行多组间比较,两两比较采用LSD-t检验;组内比较用配对Studentt检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1 ITI对NOR实验结果的影响
在T1阶段,不同ITI组小鼠对物体1和1'的探究时间基本相同,差异无统计学意义;在T2阶段,10min,90min和4h组小鼠探究新物体(物体2)的时间较探究旧物体(物体1)的时间延长均P<0.001),24h组小鼠探究新旧物体时间基本相同P>0.05),见图A。结果表明,24h后小鼠对旧物体的记忆保留基本消退。
T1阶段的物体1和1'完全相同,对于小鼠来说均为初次接触,因此各组小鼠对物体1'的DR均在0.5左右,DI在-10—10之间,各组的DR和DI值差异无统计学意义,见图B和C。在T2阶段,10min、90min和4h组的小鼠对新物体的DR和DI加大,其中10min和90min组较T1阶段加大明显;24h组与T1阶段基本相同(t=-0.552,P>0.05);4组的DR和DI值差异均有统计学意义(F=6.060,6.076,均F<0.01)。见图2B。结果表明,ITI对NOR实验结果有影响,ITI越短,小鼠对新物体的辨别能力越强,记忆保留效果越好。
3讨论
本研究发现,NOR实验中T1和T2的间隔时间越短,小鼠对新物体的识别能力越高;新旧物体材质不同将对NOR实验结果产生较大影响,选择相同材质的物体小鼠可保持较为稳定的DR值;NOR实验可在同一批小鼠中重复测试,小鼠可持续保持对新物体的探究兴趣。