雌鼠發(fā)情周期與海馬體學(xué)習(xí)實驗

嚙齒動物發(fā)情周期與人類月經(jīng)周期一樣，發(fā)情周期的特征是卵巢hormone水平波動，如雌二醇（E2）和孕酮（P4）。

海馬體是情境學(xué)習(xí)和記憶的主要樞紐，幾十年的研究表明，E2的自然循環(huán)濃度會改變海馬體的解剖結(jié)構(gòu)。例如，在發(fā)情前期，海馬體CA1的棘突和突觸密度增加了30%（Woolley & McEwen 1992，Woolley et al. 1990）。另外在整個發(fā)情周期中，海馬體中BDNF信使RNA的水平也發(fā)生了波動（Cossio et al. 2016，Scharfman et al. 2003），這表明發(fā)情周期可能通過一種潛在的機(jī)制影響海馬體介導(dǎo)的任務(wù)，如Morris水迷宮和情境恐懼條件反射（Anagnostaras et al. 2001，Jarrard 1993）。

莫里斯水迷宮任務(wù)是通過將嚙齒動物放置在一個大型圓形水池中進(jìn)行的。在訓(xùn)練階段，老鼠學(xué)會找到隱藏在水下的平臺。在測試階段，老鼠必須依靠他們的空間記憶來定位平臺，并且老鼠在測試期間找到平臺的潛伏期被用作空間記憶強(qiáng)度的衡量標(biāo)準(zhǔn)（Morris等人，1982）。關(guān)于發(fā)情周期如何影響莫里斯水迷宮的研究產(chǎn)生了不同的結(jié)果，一些研究發(fā)現(xiàn)發(fā)情期的大鼠表現(xiàn)優(yōu)于發(fā)情前期的大鼠（Frye 1995，Warren & Juraska 1997）。根據(jù)（Berry等人，1997）研究表明，根據(jù)發(fā)情周期的不同，莫里斯水迷宮的表現(xiàn)沒有差異。

大小鼠Morris水迷宮實驗，XR-XM101，上海欣軟

在情境恐懼條件反射實驗中，嚙齒動物學(xué)會將恐懼條件反射發(fā)生的情境與厭惡刺激聯(lián)系起來。然而，與莫里斯水迷宮一樣，對發(fā)情周期對情境恐懼學(xué)習(xí)的影響的研究也報告了不同的結(jié)果。（Markus & Zecevic 1997）研究發(fā)現(xiàn)與發(fā)情期訓(xùn)練的雌性相比，在發(fā)情前期接受情境恐懼條件反射的雌性表現(xiàn)出情境恐懼回憶受損，表明發(fā)情前期海馬體學(xué)習(xí)存在缺陷。但（Cossio et al. 2016）研究發(fā)現(xiàn)情況正好相反：與發(fā)情期訓(xùn)練的雌性相比，發(fā)情期訓(xùn)練的雌性表現(xiàn)出情境恐懼回憶受損。在一項研究條件反射厭惡的研究中，發(fā)情期訓(xùn)練的雌性表現(xiàn)出更高水平的條件反射張口，表明對厭惡情境的記憶更強(qiáng)（Cloutier et al. 2018）。

新物體識別測試，XR-XX117，上海欣軟

另一個依賴于海馬體體的學(xué)習(xí)和記憶任務(wù)是新物體識別范式（Broadbent等人，2010）。這項任務(wù)測試了嚙齒動物識別以前遇到過的物體的能力，并依賴于嚙齒動物對新奇事物的偏好（Tuscher等人，2015）。新物體識別包括一個單一的訓(xùn)練期，在這個訓(xùn)練期中，嚙齒動物可以探索兩個相同的物體，然后是一個單一的測試期，在這個測試期中，嚙齒動物接觸到兩個物體：一個與它們以前探索過的物體相同，另一個是新物體（Tuscher等人，2015）。具有良好物體識別記憶的嚙齒動物將花更多的時間探索新物體而不是熟悉物體（Tuscher等人，2015）。大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)情前期接受這項任務(wù)的大鼠比其他階段的大鼠表現(xiàn)出更好的物體識別能力（Cordeira等人，2018；van Goethem等人，2012；Walf等人，2006，2009）。（Tuscher等人，2015）研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大鼠在訓(xùn)練后僅1小時進(jìn)行測試時，處于周期所有階段的大鼠都具有完整的物體識別能力。

我們再次看到發(fā)情周期和基于海馬體的學(xué)習(xí)之間的關(guān)系尚不完全清楚，這表明循環(huán)hormone對認(rèn)知表現(xiàn)的影響本身可能受到外部因素的調(diào)節(jié)，可能與實驗設(shè)計和參數(shù)有關(guān)。

雌鼠發(fā)情周期與社交行為實驗

生活在社會群體中的動物需要相互學(xué)習(xí)和相互學(xué)習(xí)才能生存。識別同種動物的能力對于區(qū)分配偶和入侵者以及建立穩(wěn)定的統(tǒng)治等級至關(guān)重要（Choleris等人，2009年，Markham和Juraska，2007年）。為了在實驗室中研究社會認(rèn)知，給嚙齒動物提供同種動物，并記錄嚙齒動物探索同種動物的時間。在此之后，給同一嚙齒動物提供兩個同種動物：一個它熟悉過的，一個新的同種動物。如果嚙齒動物認(rèn)出了熟悉的同種動物，它應(yīng)該花更多的時間探索新的同種動物。

很少有研究調(diào)查過雌性的社會認(rèn)知，更不用說這個過程如何受到發(fā)情周期的影響，但這些研究的結(jié)果喜憂參半。一項研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)情期或發(fā)情前期first接觸同種動物（幼年雄性或幼年雌性）的雌性大鼠具有相同的社會記憶回憶，并且花費(fèi)更多時間探索新的同種動物（Markham & Juraska 2007）。相反，（Sánchez-Andrade & Kendrick 2011，Sánchez-Andrade et al. 2005）發(fā)現(xiàn)，只有發(fā)情前期接觸同種動物的小鼠和大鼠在第2天成功進(jìn)行了社會認(rèn)知。對這些差異的一些解釋可能在于任務(wù)的時間安排。前一項研究在first接觸同種動物100分鐘后研究了社會認(rèn)知，而后兩項研究在初次接觸后24小時測量了社會認(rèn)知，這可能表明循環(huán)hormone在長期記憶鞏固中發(fā)揮作用。

三箱社交行為實驗，XR-XJ117，上海欣軟

當(dāng)動物的行為受到觀察或與同種動物相互作用的影響時，就會發(fā)生社會學(xué)習(xí)（Heyes 1994）。這種學(xué)習(xí)方式使動物能夠避免可能導(dǎo)致代價高昂的結(jié)果的試錯學(xué)習(xí)（Galef＆Giraldeau 2001）。在實驗室中，社會學(xué)習(xí)通常使用食物偏好社會傳播（STFP）范式進(jìn)行研究，其中觀察者嚙齒動物與剛剛吃過新食物的示范者同種動物進(jìn)行短暫的互動（Choleris等人，2011）。通過嗅探示范者的嘴，觀察者可以獲得有關(guān)示范者所吃食物的嗅覺信息（Galef等人，1988）。如果互動后觀察者表現(xiàn)出對示范者所吃食物的偏好，則會發(fā)生社會學(xué)習(xí)。這是一種重要的進(jìn)化生存工具，因為否則嚙齒動物會避免新食物，認(rèn)為它具有潛在的危險（Galef＆Wigmore 1983）。只有兩項研究測試了發(fā)情周期對STFP的影響。一項研究發(fā)現(xiàn)，在觀察后24小時進(jìn)行食物偏好測試時，只有發(fā)情前期的大鼠表現(xiàn)出社會獲得的食物偏好（Sánchez-Andrade等人，2005）。同樣，另一項研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)情前期觀察過示范者的大鼠具有社會獲得的食物偏好，持續(xù)時間是對發(fā)情間期和發(fā)情期進(jìn)行條件訓(xùn)練的大鼠的兩倍（Choleris等人，2011）。

這些發(fā)現(xiàn)表明，雌性在發(fā)情前期和E2水平處于峰值時經(jīng)歷了更大的社會學(xué)習(xí)。總的來說，這些數(shù)據(jù)表明，發(fā)情周期對學(xué)習(xí)的影響具有高度的特異性，取決于學(xué)習(xí)類型和實驗設(shè)計決策。自然高水平的E2有助于恐懼消退，但僅在使用聽覺恐懼條件反射和消退時，且僅在未生育的成年大鼠中。不同的研究表明，E2對海馬體依賴性學(xué)習(xí)具有相反的影響，這表明其他外部因素可能會影響這些行為。The Final，高E2促進(jìn)社會學(xué)習(xí)，但E2對社會認(rèn)知的影響的數(shù)據(jù)有些模棱兩可。鑒于基于所謂的發(fā)情相關(guān)變異將雌性嚙齒動物排除在研究之外的歷史，發(fā)現(xiàn)自然波動的卵巢hormone水平可能對學(xué)習(xí)的影響不如假設(shè)的那么強(qiáng)烈，這令人清醒。雖然對學(xué)習(xí)和記憶的hormone調(diào)節(jié)的研究毫無疑問是一個值得進(jìn)一步研究的領(lǐng)域，但我們不認(rèn)為迄今為止的證據(jù)表明，對于任何碰巧使用雌性老鼠的研究人員來說，這是一個關(guān)鍵的考慮因素。

文章參考或了解文章內(nèi)參考文獻(xiàn)：

https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-neuro-111020-085500#_i15

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