在過去的十年中，神經(jīng)行為領(lǐng)域經(jīng)歷了大量新的行為任務(wù)，這些任務(wù)針對許多實(shí)驗(yàn)動物中龐大而復(fù)雜的行為表型網(wǎng)絡(luò)。從大鼠和小鼠到甚至斑馬魚，可用行為任務(wù)的數(shù)量正在迅速增加，以努力清楚地描繪每個(gè)物種的行為曲目。這個(gè)不斷擴(kuò)大的行為協(xié)議列表很容易使設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和選擇適當(dāng)任務(wù)的過程變得復(fù)雜和混亂。
實(shí)驗(yàn)室嚙齒動物表現(xiàn)出非常多樣化的行為，是行為神經(jīng)科學(xué)研究中*常用的動物模型之一。他們行為的多樣性反映在可用任務(wù)的多樣性上。一些任務(wù)喚起和測量特定行為，而其他任務(wù)僅涉及對自發(fā)表達(dá)行為的觀察。一些測試旨在專門檢查特定的表型，而其他測試僅涉及對一系列行為的觀察。
鑒于所有這些，實(shí)驗(yàn)室嚙齒動物可以進(jìn)行各種各樣的行為測試，從基本運(yùn)動和感覺功能的測試到與認(rèn)知和情緒相關(guān)的更復(fù)雜行為的分析。
研究的表型類別
行為測試可以根據(jù)它們關(guān)注的表型進(jìn)行劃分，從而創(chuàng)建四大類測試：基本運(yùn)動和感覺功能、焦慮、學(xué)習(xí)和記憶、社會行為和獎(jiǎng)勵(lì)。
運(yùn)動和感覺功能
有許多測試側(cè)重于實(shí)驗(yàn)動物的運(yùn)動和感覺能力；他們的目的是驗(yàn)證動物的正常運(yùn)動和感覺。它們在共濟(jì)失調(diào)和不對稱腦功能的動物模型中是必不可少的，而且也是接觸zhi療藥wu后恢復(fù)的指標(biāo)。
一些運(yùn)動功能測試是運(yùn)動活動、旋轉(zhuǎn)棒、橫梁行走和握力測試。Rotarod 測量運(yùn)動協(xié)調(diào)和平衡，通常在早期開發(fā)過程中用于篩選新藥，以了解對運(yùn)動協(xié)調(diào)可能產(chǎn)生的副作用。請記住，動物會通過運(yùn)動學(xué)習(xí)的重復(fù)測試來改善。
橫梁行走是另一項(xiàng)側(cè)重于動物運(yùn)動協(xié)調(diào)和平衡的測試，通常用于模擬神經(jīng)退行性**和神經(jīng)功能障礙。當(dāng)需要檢測精細(xì)運(yùn)動缺陷時(shí)，它應(yīng)該是優(yōu)選。
握力是評估動物神經(jīng)肌肉功能的簡單測試。握力的任何變化都可能是運(yùn)動神經(jīng)毒性的跡象。雖然它可以準(zhǔn)確地篩查神經(jīng)行為毒性，但結(jié)果可能會受到體重的影響。作為一個(gè)優(yōu)勢，對于大多數(shù)運(yùn)動和感官測試，不需要培訓(xùn)。然而，它們中的大多數(shù)都需要自動化設(shè)備和軟件來進(jìn)行視頻分析。
可以使用簡單的測試（例如嗅覺測試）和通常用于其他表型的測試來測試動物的感覺功能。例如，莫里斯水迷宮和提示恐懼條件反射分別依賴于完整的視覺和聽覺系統(tǒng)。此外，盡管前脈沖抑制和聲學(xué)驚嚇反應(yīng)通常用于測試焦慮，但它們基于對大聲聽覺刺激的反射性反應(yīng)。這兩項(xiàng)測試可以清楚地檢測聽覺方面的任何缺陷，但要做到這一點(diǎn)，它們需要復(fù)雜的設(shè)備來呈現(xiàn)刺激和記錄反應(yīng)。人們應(yīng)該考慮到它們幾乎不需要對動物進(jìn)行訓(xùn)練，并允許對相同的動物進(jìn)行重新測試。
焦慮
有很多任務(wù)專注于動物的焦慮和情緒。鑒于無法直接測量焦慮，這些測試量化了隨著動物或多或少焦慮而改變的特定行為。焦慮樣行為主要結(jié)合動物在不同新環(huán)境中的探索行為進(jìn)行研究。這可以解釋開放場測試在焦慮相關(guān)研究中的流行。鑒于此任務(wù)會生成大量數(shù)據(jù)，因此需要使用自動化行為分析系統(tǒng)。另一個(gè)需要考慮的因素是露天試驗(yàn)容易適應(yīng)，因此每只動物應(yīng)該只接觸一次這項(xiàng)任務(wù)。
此類別中的其他測試是高架十字迷宮、明/暗探索、Vogel 飲水沖突測試、埋藏測試、強(qiáng)迫游泳測試、前脈沖抑制（主要用于研究精神分裂癥）和聲學(xué)驚嚇反應(yīng)。高架十字迷宮是評估嚙齒動物焦慮樣行為的流行測試，尤其是當(dāng)需要進(jìn)行評估以篩選潛在的抗焦慮劑時(shí)。盡管如此，請記住某些因素，例如動物的年齡、對實(shí)驗(yàn)者的熟悉程度和照明條件會嚴(yán)重影響這項(xiàng)任務(wù)的結(jié)果。
盡管所有這些測試似乎都在衡量同一件事，但評估的行為之間存在重大差異。Vogel 飲水沖突測試基于這樣一種假設(shè)，即焦慮主要在必須接近厭惡情況時(shí)發(fā)展。埋葬測試側(cè)重于動物對威脅物體的防御行為。這是一項(xiàng)通常用于檢查衰老對情緒影響的測試，也用于檢查潛在抗焦慮劑的影響。在調(diào)查動物面對強(qiáng)烈壓力情況的應(yīng)對策略時(shí)，應(yīng)使用強(qiáng)迫游泳測試。前脈沖抑制和聲學(xué)驚嚇反應(yīng)構(gòu)成了研究刺激反應(yīng)神經(jīng)可塑性的任務(wù)。它們被認(rèn)為是研究動物反應(yīng)回路中病變或藥理操作影響的重要神經(jīng)行為工具。*后，使用明/暗探索任務(wù)來研究各種藥理操作對無條件焦慮反應(yīng)的影響。這是一項(xiàng)不需要任何先前培訓(xùn)的測試，但是，圍繞它存在一些爭議。根據(jù)動物的應(yīng)變、年齡和體重，結(jié)果通常會呈現(xiàn)嚴(yán)重的變異性。
專注于焦慮的任務(wù)基本上屬于更廣泛的情緒類別。通過強(qiáng)迫游泳和懸尾測試研究抑郁樣行為，這兩種測試都將不動視為行為絕望的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
學(xué)習(xí)與記憶
在開發(fā)出操縱遺傳物質(zhì)和產(chǎn)生靶向突變的方法之后，實(shí)驗(yàn)室嚙齒動物在學(xué)習(xí)和記憶研究中的長期使用已經(jīng)復(fù)蘇。該領(lǐng)域的認(rèn)知測試清單龐大而多樣。一些測試需要刺激老鼠尋找某種積極獎(jiǎng)勵(lì)的食欲動機(jī)，而另一些測試則施加厭惡刺激，導(dǎo)致疼痛或痛苦，并促進(jìn)逃避或避免它們的嘗試。
所有這些不同的任務(wù)研究不同的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制?；诓煌纳窠?jīng)系統(tǒng)構(gòu)成記憶過程的事實(shí)，不同的認(rèn)知任務(wù)被設(shè)計(jì)為專注于每個(gè)不同的神經(jīng)系統(tǒng)。記憶過程至少涉及五種不同的神經(jīng)系統(tǒng)：
海馬
杏仁核
背側(cè)紋狀體
鼻皮質(zhì)
小腦
前額葉皮層
適當(dāng)測試的選擇將取決于實(shí)驗(yàn)員想要調(diào)查的特定系統(tǒng)。
更具體地說，海馬功能通常通過空間學(xué)習(xí)測試進(jìn)行檢查，例如Morris水迷宮和八臂迷宮。但是，您應(yīng)該記住，Morris 水迷宮中包含的學(xué)習(xí)過程也同樣依賴于杏仁核，因?yàn)檫@是一個(gè)很容易引發(fā)焦慮和恐慌情緒的過程。此外，可以通過重新學(xué)習(xí)過程來研究海馬體的形成。
假設(shè)杏仁核對于情緒記憶的形成是必不可少的，它在學(xué)習(xí)和記憶中的作用是通過條件恐懼反應(yīng)的測試來研究的?？謶謼l件反射被廣泛用于研究厭惡記憶的鞏固和消失的細(xì)胞和分子相關(guān)性。檢查杏仁核含義的測試是回避測試; 通過被動回避或主動回避條件來實(shí)現(xiàn)。被動回避任務(wù)需要的訓(xùn)練試驗(yàn)次數(shù)非常有限，甚至從**次試驗(yàn)開始，就獲得了被動回避。這使得定義記憶獲取的時(shí)間點(diǎn)成為可能，如果您想進(jìn)行基因和蛋白質(zhì)表達(dá)分析，這可能很有價(jià)值。相反，主動回避任務(wù)更費(fèi)力，需要反復(fù)訓(xùn)練。它們常用于研究沙鼠的分類學(xué)習(xí)。
操作性條件反射任務(wù)，如cued win-stay放射狀迷宮，研究背側(cè)紋狀體在刺激反應(yīng)習(xí)慣學(xué)習(xí)中對記憶和學(xué)習(xí)的參與。
鼻皮層的參與可以通過物體識別實(shí)驗(yàn)來測試。識別任務(wù)要簡單得多，因?yàn)樗鼈儾恍枰獜?qiáng)化和訓(xùn)練期。它們可以在同一只動物上重復(fù)進(jìn)行，因?yàn)樗鼈儗κ茉囌叩膲毫^小。
小腦參與眼瞼調(diào)節(jié)以及運(yùn)動學(xué)習(xí)，前額葉皮層需要在完整工作記憶和記憶消失的任務(wù)中被研究。
此外，空間學(xué)習(xí)是在復(fù)雜的迷宮樣結(jié)構(gòu)中進(jìn)行研究的，其行為方案需要在幾天內(nèi)進(jìn)行一系列訓(xùn)練試驗(yàn)。更具體地說，八臂迷宮可以測試動物設(shè)置不同記憶類別的能力：程序記憶、工作記憶和參考記憶。Morris水迷宮傳統(tǒng)上評估海馬結(jié)構(gòu)和空間記憶，是一種具有顯著優(yōu)勢的測試，例如易于執(zhí)行、干燥迷宮中無嗅覺問題且動物無需被剝奪食物。盡管如此，從這些任務(wù)中獲得的數(shù)據(jù)需要一個(gè)自動化的行為分析系統(tǒng)。
社會行為
研究社交行為的測試主要檢查老鼠對新社會目標(biāo)的偏好。此類別包括父母行為、性行為和生殖行為，當(dāng)然還有攻擊性。該類別中有各種各樣的測試，從觀察和研究動物社會互動的測試到研究小鼠群體中形成的社會等級的測試。
如果研究人員需要評估肢體系統(tǒng)中的任何功能障礙，則應(yīng)選擇這些社會互動測試，該系統(tǒng)已知會控制攻擊性和參與內(nèi)份泌激su和信息素線索調(diào)節(jié)的復(fù)雜神經(jīng)回路?；\子相互探索的持續(xù)時(shí)間表明焦慮相關(guān)的行為。這些測試迅速而簡單，無需以前的培訓(xùn)或設(shè)備。
獎(jiǎng)勵(lì)
*后，另一個(gè)廣泛的測試類別是獎(jiǎng)勵(lì)和成癮行為，其中包括常用的條件位置偏好任務(wù)。更簡單的蔗糖偏好測試測量對獎(jiǎng)勵(lì)的敏感性，應(yīng)與攻擊性行為的測量結(jié)合使用，因?yàn)檎崽瞧玫臏p少與嚙齒動物的其他抑郁跡象有關(guān)。在類似的情況下，自我管理的裝置測量動物獲得獎(jiǎng)勵(lì)的動機(jī)。
注意事項(xiàng)
盡管可以根據(jù)所研究行為的性質(zhì)將任務(wù)歸入基本領(lǐng)域，但許多測試顯然與多個(gè)領(lǐng)域相關(guān)。一個(gè)常見的例子是野外測試，其特征是評估探索性活動的任務(wù)，但在某種程度上它探索了運(yùn)動能力（飼養(yǎng)、梳理）、焦慮相關(guān)的行為和記憶（習(xí)慣）。
鑒于所研究的表型的復(fù)雜性和行為的多因素性質(zhì)，許多科學(xué)家建議使用行為任務(wù)的組合以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。巴利蒂等人。(2018) 表明需要結(jié)合兩個(gè)測試（Morris水迷宮和逐步被動回避測試 - STPA）來評估海馬功能。Morris水迷宮用于估計(jì)空間學(xué)習(xí)和記憶的核心方面，而STPA*適合研究海馬細(xì)胞記憶鞏固的訓(xùn)練后過程。
除了目標(biāo)表型外，行為任務(wù)的選擇還受受受試者基因型、實(shí)驗(yàn)中涉及的任何特殊處理以及可用樣本量的影響。應(yīng)用測試的數(shù)量和類型決定了實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)，所以您應(yīng)該在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)研究所有這些元素。完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間是另一個(gè)重要因素，因?yàn)橛行y試需要幾天的訓(xùn)練，或者在獲取任何行為數(shù)據(jù)之前讓動物適應(yīng)新環(huán)境。此外，在選擇適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)之前，還需要大量參考文獻(xiàn)研究的物種特異性行為。
影響適當(dāng)行為任務(wù)決策的另一個(gè)因素是每次測試所需的詳細(xì)培訓(xùn)。以正確且符合道德規(guī)范的方式進(jìn)行測試至關(guān)重要。為此，您應(yīng)該嚴(yán)格遵循*能描述標(biāo)準(zhǔn)操作程序的協(xié)議。官方指南建議，只有在實(shí)驗(yàn)者接受專業(yè)人員的廣泛培訓(xùn)后，才能執(zhí)行行為任務(wù)。
因此，在選擇合適的試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)考慮影響結(jié)果的因素，從動物的特征(特定于該品系或甚至物種)、試驗(yàn)的時(shí)間和地點(diǎn)以及飼養(yǎng)條件到實(shí)驗(yàn)者的特征(他的經(jīng)驗(yàn)和訓(xùn)練以及他可能的偏見)。
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