动物学习记忆试验常用方法分析
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常用动物实验方法及检查方法动物实验是为了研究人类和动物的疾病、试验新药等目的而进行的实验。
它具有可控性、可再现性、安全性等优点,但也存在着动物伦理问题。
以下是常用的动物实验方法及检查方法。
一、行为实验方法行为实验是通过观察动物在特定条件下的行为反应来研究其认知、学习、记忆、情感和行为等方面的实验方法。
常用的行为实验方法包括:1.水迷宫实验将小鼠放置在特定的水池中,让其寻找出口。
通过观察小鼠在水中的海豚式游泳和潜水以及在水池边的行动判断其学习、记忆等能力。
2.开放田野环境实验观察动物在自然环境下的日常行为,并通过对比不同环境下的行为反应等来研究其行为特征。
3.运动学实验通过摄像提供的数据分析动物运动学表现,可以研究动物的协调能力、平衡能力等。
生理实验是通过测量动物生理生化指标及其变化等研究其生理功能和机制的实验方法。
常用的生理实验方法包括:1.心电图实验将小鼠放置在仪器上,通过在不同时间点测量其心电图数据来了解其心脏跳动、节律、速率等指标。
通过安装电极在动物头皮上进行记录和测量电活动,来研究动物的神经活动和行为的关系。
3.血液分析实验测量小鼠血液中各营养和代谢物的浓度及其变化,如血糖、血脂、酸碱度、肝功能酶等,以研究其生理机能和代谢变化。
1.肿瘤模型实验通过给动物注射癌细胞来建立肿瘤模型,观察肿瘤的生长和转移,评价药物的治疗效果等。
2.心血管疾病模型实验通过手术创建给予动物心脏和血管疾病,如高血压、冠心病、心力衰竭等模型,研究心血管药物的疗效。
3.动脉硬化模型实验通过高脂饮食、药物处理等方式建立动脉硬化模型,在病理变化、药物治疗等方面进行研究。
四、检查方法除了以上实验方法,常用的检查方法也是科学研究的重要手段,包括:1.显微镜检查通过显微镜观察动物医学切片的病理变化、组织结构等,可以从微观上了解动物机体病理生理和药理学变化。
2.核磁共振检查采用核磁共振技术对小鼠、大鼠等动物进行医学检查,如脑、心血管等部位的诊断,更加准确地研究各种动物模型。
实验3 小动物学习记忆行为检测技术--避暗法一、实验目的1、学习小白鼠学习记忆行为检测方法2、学习BA-200小鼠避暗自动测试仪的使用方法。
3. 了解影响学习记忆功能的一些因素。
二、实验原理啮齿类动物系夜行性动物,喜欢黑暗的地方,而回避光亮之地。
它将设法逃向暗处,此时在暗处给予其电刺激,小鼠会被迫逃回明亮处,并获得记忆。
根据此原理设计的实验为一次性被动回避反应实验。
被动回避反应(Passive Avoidance Response)为二十世纪60年代后期发展起来的、普遍用于检测小动物学习记忆能力的一种动物模型。
反应特征:动物必须学会躲避可怕的事件,而抑制其天然本性。
被动回避反应有:避暗法(又称步入法step-through test)、跳台法(又称步下法step-down test)等。
三、实验器材小白鼠常用手术器械、亚硝酸钠、东莨菪碱(scopolamine,Scop.)、生理盐水、35 %酒精。
四、实验步骤1. 实验仪器BA-200小鼠避暗自动测试仪购自成都泰盟科技有限公司,由控制器和活动箱两部分组成,可同时对6只小鼠进行实验。
明暗实验箱之间有一小门供动物进出,当动物进入暗室被电击时,它可自动记录小鼠第一次从明室进入暗室的潜伏期和受到电击的次数,还可通过按键灵活地选择刺激电压和设置实验时间。
2. 实验程序:2.1适应:将动物头朝室壁放入明室,两室之间的门洞敞开,让动物在两室内自由活动2-3分钟,取出后放回饲养笼。
2.2训练:第二天, 将动物放入明室, 它很快钻入暗室, 连接两室的门洞关闭,同时启动电刺激器, 动物足部受电击。
如果动物在第一次训练时超过100秒不进暗室, 淘汰之或用手把它轻轻赶进暗室。
记录指标:(1)记录动物自明室进入暗室的潜伏期,可作为判断给药后动物行为是否有变的一个指标。
若药物致使动物镇静,则潜伏期显著长于对照组。
(2)记录动物受到电击后的反应,如剧烈嘶叫并跳跃,评为A级反应;微弱尖叫,评为B级反应;不叫,评为C级反应。
动物⾏为学实验⼿册学习记忆系列之空间记忆为了有效地在世界中导航、觅⾷、躲避危险和寻求庇护,所有动物都依赖于构成空间记忆的关键⼤脑过程。
空间记忆让我们能够记住在不断变化的环境中前进的路线,以及物品在这个动态环境中的位置。
当空间记忆被打乱时,我们⽆法从有助于⽬标导向⾏为的地标中形成空间表征,也⽆法根据周围环境来定位⾃⼰和穿越空间的路径。
空间记忆具有短期和长期记忆的表现形式。
前者⽤空间⼯作记忆表⽰. 该系统⽤于在短时间间隔内临时存储、维护和操作空间信息。
对于啮齿类动物,这是临时空间信息,例如,表明某个迷宫臂没有被诱饵,这在下⼀次试验中将不相关。
另⼀⽅⾯,空间参考记忆是指经过整合并长期保持的空间信息。
例如,这可能是指在迷宫中可以找到⾷物的独⽴试验地点。
在啮齿动物实验中,空间⼯作记忆是在⼀次特定的试验中形成的,可能持续⼏秒到⼏分钟,⽽空间参考记忆是根据任务的恒定环境在⼀系列试验中产⽣的,可能持续数天、数周甚⾄更长。
空间⼯作记忆通常使⽤⼈类的 corsi 块敲击测试和交替任务(如啮齿动物的 T 迷宫或 Y 迷宫)进⾏评估。
空间参考记忆可以通过⽔迷宫进⾏评估,例如啮齿类动物的Morris⽔迷宫和⼈类的虚拟现实环境。
⼋臂迷宫可⽤于评估啮齿动物的空间⼯作和参考记忆。
由于在所有模型物种之间使⽤了简单的空间范式,因此对动物空间记忆的研究已经在⼈类中产⽣了重要的转化结果。
空间记忆的发展从简单的⽆脊椎动物到⼈类,空间记忆的发展对⾏为⾄关重要,对⽣存⾄关重要。
我们对空间记忆及其发展的神经相关性的了解⼤部分来⾃啮齿动物研究,因为它在⼈类中相对难以处理。
在这些研究中,空间地图的发展被以⾃我中⼼和异中⼼坐标系参数化。
以⾃我为中⼼的表征涉及物体相对于动物⾝体的位置。
这些是更简单的表⽰,例如,相对于中央凹的光源位置的表⽰,或相对于动物的⽓味源的表⽰。
⾃我中⼼表征的更简单的感官映射为理解环境的多感官表征提供了⼀个起点。
另⼀⽅⾯,异中⼼空间表⽰涉及对象相对于彼此的位置以及与动物位置⽆关的更⼴泛的环境。
一种以跑台为基础评价小鼠学习记忆的行
为学方法
小鼠研究记忆的行为学测试是用于评估小鼠研究记忆能力的有效方法。
跑台实验是用于行为学测试的一种常用方法,可以帮助研究者了解小鼠的研究能力和记忆能力。
跑台实验是一种常用的实验方法,可以用来评估小鼠的研究能力和记忆能力。
它由一个实验环境和一台跑台组成,实验环境由一个环形或长方形的运动路线、一个食物槽和一些可以使小鼠留下踪迹的材料组成。
小鼠被放置在跑台上,它将在实验环境中自由移动,探索它周围的环境,并在环境中留下踪迹。
研究者可以通过观察小鼠留下的踪迹,来判断小鼠的研究能力和记忆能力。
跑台实验中,研究者可以改变实验环境,比如改变食物槽的位置和小鼠的行走路线,以及改变跑台的外观和小鼠的行为,来测试小鼠的研究能力和记忆能力。
此外,研究者还可以改变小鼠的研究任务,比如引导小鼠到特定的位置,或者让小鼠识别特定的物体,以测试小鼠的研究能力。
跑台实验可以帮助研究者更加准确地了解小鼠的研究能力和记忆能力。
它可以用来验证小鼠受试药物的影响,以及受环境因素的影响。
此外,它还可以用来评估小鼠的认知能力,以及比较不同品系的小鼠的研究行为。
综上所述,跑台实验是一种有效的行为学测试方法,可以用来评估小鼠的研究记忆能力。
它能够帮助研究者更准确地了解小鼠的研究行为,并为小鼠研究记忆能力的保护和改善提供有效参考。
一、实验目的1. 了解小鼠学习记忆的基本原理。
2. 探讨不同训练方法对小鼠学习记忆能力的影响。
3. 分析小鼠学习记忆的个体差异。
二、实验材料1. 实验动物:昆明种小鼠,体重20-25克,共40只。
2. 实验设备:迷宫、录音机、计时器、电子天平等。
3. 实验药品:小鼠生理盐水、0.1%氯化钠溶液等。
三、实验方法1. 实验分组:将40只小鼠随机分为4组,每组10只,分别为A组、B组、C组和D组。
2. A组:迷宫训练组,采用传统迷宫训练方法。
3. B组:音乐辅助训练组,在迷宫训练的基础上,播放轻松愉快的音乐。
4. C组:电击辅助训练组,在迷宫训练的基础上,给予小鼠电击刺激。
5. D组:对照组,不进行任何训练。
四、实验步骤1. 训练前:对小鼠进行编号,称重,观察其行为表现。
2. 训练过程:a. A组:每天进行2次迷宫训练,每次训练10分钟,连续训练10天。
b. B组:在迷宫训练的基础上,播放轻松愉快的音乐,每次训练10分钟,连续训练10天。
c. C组:在迷宫训练的基础上,给予小鼠电击刺激,每次训练10分钟,连续训练10天。
d. D组:不进行任何训练。
3. 训练后:观察小鼠的行为表现,记录其在迷宫中的成功次数。
五、实验结果1. A组:经过10天的迷宫训练,小鼠在迷宫中的成功次数从第1天的2次增加到第10天的8次。
2. B组:在迷宫训练的基础上,播放音乐,小鼠在迷宫中的成功次数从第1天的2次增加到第10天的9次。
3. C组:在迷宫训练的基础上,给予电击刺激,小鼠在迷宫中的成功次数从第1天的2次增加到第10天的7次。
4. D组:未进行任何训练,小鼠在迷宫中的成功次数保持不变。
六、实验分析1. A组:迷宫训练能够提高小鼠的学习记忆能力,随着训练次数的增加,小鼠在迷宫中的成功次数逐渐增加。
2. B组:音乐辅助训练能够提高小鼠的学习记忆能力,与A组相比,B组小鼠在迷宫中的成功次数更高。
3. C组:电击辅助训练对小鼠的学习记忆能力没有明显影响,与A组和B组相比,C组小鼠在迷宫中的成功次数较低。
常用学习记忆障碍动物模型药理研究中常用学习记忆障碍动物模型的行为学分析(1)摘要:目的本研究对老年、基底前脑损伤、东莨菪碱注射和双侧颈总动脉结扎大鼠四种药理研究中常用的学习记忆障碍动物模型的行为学表现进行了分析。
方法采用水迷宫及旷场分析法对上述四种动物模型组及正常青年对照和假手术组进行了研究,数据采用多因素方差分析法处理。
结果发现老年动物学习记忆能力减弱, 对新环境的紧张程度增强,但空间认知能力及兴奋性无明显改变; 基底前脑损伤动物的学习记忆及空间认知能力明显下降,但兴奋性及情绪反应正常; 东莨菪碱动物模型不但学习记忆及空间认知能力明显下降, 而且兴奋性异常增强;双侧颈总动脉结扎动物的学习记忆及空间认知能力明显下降, 但兴奋性及情绪反应正常。
结论从行为学角度将上述四种动物模型进行了比较,为药理学研究应用这些模型提供了背景资料。
关键词:老年性痴呆; 动物模型; 行为学老年痴呆主要包括Alzheimer. s病和血管性痴呆, 是老年人致残最严重的疾病之一, 并且随着人口的老龄化, 患者日益增多, 将给家庭和社会带来沉重的负担。
因此对老年性痴呆药物的寻求和研究是当前医学界的一个紧迫问题。
良好的动物模型是进行该病研究的基础。
目前作为老年痴呆的药理学研究常用动物模型主要有: M受体阻断剂东莨菪碱或樟柳碱致动物学习记忆障碍模型, 兴奋性氨基酸基底前脑注射致动物学习记忆障碍模型, 正常老年动物模型, 以及双侧颈总动脉结扎动物模型等。
为更好地了解这四种模型动物的行为学表现,我们采用了水迷宫及旷场分析方法对这四种动物模型进行了比较观察, 水迷宫是一种较好地评定动物空间学习记忆能力的方法, 而旷场分析能对动物对新异环境的兴奋性、适应性、探究、紧张、记忆等行为进行评价。
1 材料和方法1.1.1 动物SD大鼠, 雄性, 由北京实验动物研究中心提供( 许可证编号SCXK( 京) 2002-2003) 。
1.1.2 试剂氢溴酸东莨菪碱注射液( Scopolaminehydrobromide) 为上海禾丰制药有限公司产品( 批号:950901) , 鹅膏覃氨酸( Ibotenic acid, IBO) 为美国Sigma公司产品。
Morris水迷宫本实验由美国科学家Richard GM Morris 于1981年建立。
最初用于研究脑内结构对学习和记忆的调节作用,后来逐步发展成为目前最为常用的评价动物学习与记忆的模型。
这一实验的基础是,啮齿类动物在水中有强烈的逃避水环境的动机,并以最快、最直接的途径逃离水环境。
学会逃避水环境的过程体现动物的学习能力;根据周围环境进行空间定位,有目的地游往水中安全的地方(平台),体现动物的空间记忆能力。
(一)实验设备实验用大鼠或小鼠进行。
大鼠水迷宫实验设备包括一个灰色或黑色圆形水池(直径200cm,高100cm;小鼠规格尺寸减半)、一个平台(直径10cm)、一台跟踪摄像机以及摄像机相联的计算机(图25-1)。
池内盛水,深50cm,水温为摄氏22~24℃。
平台置于水面下 2cm(小鼠为1cm)。
在水中加入奶粉或牛奶将水搅浑以免让动物看清水下平台。
摄像机位于水池中央上方200cm,可记录动物的位置、游泳距离和时间(从而可计算出游泳速度)以及游泳路径等。
房间周围墙壁上贴上色彩鲜明、形状不同的图画用为迷宫外暗示(extra-maze cues)。
(二)实验方法分获得性训练、探查和对位训练3个过程。
1.获得性训练(Acquisition phase)理论上将水池分为4个象限,平台置于其中一个象限区的中央。
(1)将动物(大鼠或小鼠)头朝池壁放入水中,放入位置随机取东、西、南、北四个起始位置之一。
记录动物找到水下平台的时间(s)。
在前几次训练中,如果这个时间超过60s,则引导动物到平台。
让动物在平台上停留10s.(2)将动物移开、擦干。
必要时将动物(尤其是大鼠)放在150W 的白炽灯下烤5min,放回笼内。
每只动物每天训练4次,两次训练之间间隔15~20min,连续训练5d。
2.探查训练(probe trial 1) 最后一次获得性训练结束后的第二天,将平台撤除,开始60s的探查训练。
将动物由原先平台象限的对侧放入水中。
欣软行为学:斑马鱼学习记忆实验之T迷宫实验
一.研究背景
随着人口老龄化的增长,AD发病率逐年升高,AD对人类健康的危害日益突出,AD的治疗成为当前最为严峻的老年医学问题之一。
但AD的发病机制复杂,国内外研究一个世纪以来,至今仍没有一种能完整地解释AD的发病机制的理论解说。
目前以神经递质类药物为主的治疗AD的药物远没有达到延缓或稳定疾病的目标,只有AD的发病机制得到充分地阐明才能寻找到特异有效的药物靶点,因而对AD发病机制的更深入研究是当今需要亟待解决的问题。
二.研究方法
本实验重点讲述斑马鱼的T型迷宫行为学实验,采用上海欣软信息科技有限公司的FishTrack行为学分析软件及T迷宫装置。
T迷宫由水平等长的左右臂和垂直甬道组成,右臂与营养丰富区((enriched chamber EC)相连,EC区相比于其他位置水位高5cm,底部铺满细砂石,左上角设有人工绿植,右下角放有装有5只斑马鱼的烧杯。
测试前一天,给予测试斑马鱼一个适应期,让其在T迷宫里自由活动2h。
测试当天,在甬道起点放入测试鱼让其在T迷宫自由活动,测试时间6min,观察并记录鱼从起点到找到EC区的潜伏时间(当鱼找到鱼群并在当中停留30s后才算进入了EC区,并在EC区内给予食物奖赏。
未找到EC区的鱼,6min后,引导其进入EC区并停留3min,同样给予食物奖赏。
每条测试鱼都有一个对应编号的独立容器,测试完后放入各自容器中。
每天测试一次,共测试4天,记录每次的潜伏期。
实验3 小动物学习记忆行为检测技术--避暗法一、实验目的1、学习小白鼠学习记忆行为检测方法2、学习BA-200小鼠避暗自动测试仪的使用方法。
3. 了解影响学习记忆功能的一些因素。
二、实验原理啮齿类动物系夜行性动物,喜欢黑暗的地方,而回避光亮之地。
它将设法逃向暗处,此时在暗处给予其电刺激,小鼠会被迫逃回明亮处,并获得记忆。
根据此原理设计的实验为一次性被动回避反应实验。
被动回避反应(Passive Avoidance Response)为二十世纪60年代后期发展起来的、普遍用于检测小动物学习记忆能力的一种动物模型。
反应特征:动物必须学会躲避可怕的事件,而抑制其天然本性。
被动回避反应有:避暗法(又称步入法step-through test)、跳台法(又称步下法step-down test)等。
三、实验器材小白鼠常用手术器械、亚硝酸钠、东莨菪碱(scopolamine,Scop.)、生理盐水、35 %酒精。
四、实验步骤1. 实验仪器BA-200小鼠避暗自动测试仪购自成都泰盟科技有限公司,由控制器和活动箱两部分组成,可同时对6只小鼠进行实验。
明暗实验箱之间有一小门供动物进出,当动物进入暗室被电击时,它可自动记录小鼠第一次从明室进入暗室的潜伏期和受到电击的次数,还可通过按键灵活地选择刺激电压和设置实验时间。
2. 实验程序:2.1适应:将动物头朝室壁放入明室,两室之间的门洞敞开,让动物在两室内自由活动2-3分钟,取出后放回饲养笼。
2.2训练:第二天, 将动物放入明室, 它很快钻入暗室, 连接两室的门洞关闭,同时启动电刺激器, 动物足部受电击。
如果动物在第一次训练时超过100秒不进暗室, 淘汰之或用手把它轻轻赶进暗室。
记录指标:(1)记录动物自明室进入暗室的潜伏期,可作为判断给药后动物行为是否有变的一个指标。
若药物致使动物镇静,则潜伏期显著长于对照组。
(2)记录动物受到电击后的反应,如剧烈嘶叫并跳跃,评为A级反应;微弱尖叫,评为B级反应;不叫,评为C级反应。
一、实验目的1. 了解小鼠记忆提取实验的基本原理和方法。
2. 探究不同记忆类型在小鼠大脑中的提取机制。
3. 评估记忆提取实验在研究小鼠认知功能中的应用价值。
二、实验材料1. 实验动物:成年雄性小鼠,体重20-25g,分为实验组和对照组。
2. 实验仪器:迷宫、电刺激器、显微镜、荧光显微镜、酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒等。
3. 实验试剂:生理盐水、神经递质抗体、荧光染料等。
三、实验方法1. 记忆训练(1)迷宫训练:将实验组小鼠放入迷宫,观察其在迷宫中的行为表现,记录其到达终点所需的时间。
训练过程中,对照组小鼠不接受任何训练。
(2)电刺激训练:在迷宫训练的基础上,对实验组小鼠进行电刺激训练。
在迷宫中设置电刺激区域,当小鼠进入该区域时,给予其电刺激。
观察小鼠在电刺激区域内的行为反应,记录其逃避电刺激所需的时间。
2. 记忆提取(1)迷宫测试:在记忆训练后,对实验组小鼠进行迷宫测试。
观察其在迷宫中的行为表现,记录其到达终点所需的时间。
(2)电刺激测试:在迷宫测试后,对实验组小鼠进行电刺激测试。
观察其在电刺激区域内的行为反应,记录其逃避电刺激所需的时间。
3. 脑组织提取及检测(1)脑组织提取:将实验组小鼠处死后,迅速取出大脑,置于冰浴中,制成脑组织匀浆。
(2)神经递质检测:采用ELISA试剂盒检测小鼠大脑中神经递质的含量。
(3)荧光显微镜观察:将小鼠大脑切片,采用荧光显微镜观察神经元形态及突触结构。
四、实验结果1. 记忆训练(1)迷宫训练:实验组小鼠在迷宫训练中,到达终点所需的时间逐渐缩短,表明其记忆能力得到提高。
(2)电刺激训练:实验组小鼠在电刺激训练中,逃避电刺激所需的时间逐渐缩短,表明其记忆能力得到提高。
2. 记忆提取(1)迷宫测试:实验组小鼠在迷宫测试中,到达终点所需的时间较对照组显著缩短,表明其记忆能力得到提高。
(2)电刺激测试:实验组小鼠在电刺激测试中,逃避电刺激所需的时间较对照组显著缩短,表明其记忆能力得到提高。
动物学习记忆试验常用方法分析审评四部八室王庆利随着老龄社会的到来,有关老年病治疗药物的开发成为一个热点,其中老年性痴呆治疗或改善学习记忆的药物就是其中一个例子,该方面的新药申报品种日渐增多。
从国内外的研究现状看尚无真正能治疗“痴呆”的药物,目前已上市的或开发过程中的药物主要是改变痴呆的学习记忆功能,其临床定位也主要为改善痴呆患者的学习记忆功能。
在非临床有效性研究过程中,主要采用行为学试验研究药物对动物学习记忆功能的影响。
人和动物的内部心理过程是无法直接观察到的,只能根据可观察到的刺激反应来推测脑内发生的过程,对脑内记忆过程的研究只能从人类或动物学习或执行某项任务后间隔一定时间,测量他们的操作成绩或反应时间来衡量这些过程的编码形式、贮存量、保持时间和它们所依赖的条件等等。
学习、记忆实验方法的基础是条件反射,各种各样的方法均由此衍化出来。
目前已经建立了大量的学习记忆研究的行为学方法,各有优缺点。
现将常用的动物学习、记忆实验方法简述如下。
一、抑制性(被动)回避在记忆研究中,一个最重要的动物模型就是抑制模仿活动或学习习惯。
被动回避实验通过动物学会去掉某种特定的行为而逃避某种讨厌的事情。
1. 跳台实验原理:在一个开阔的空间,动物大部分时间都在边缘与角落里活动。
在方形空间中心设置一个高的平台,底部铺以铜栅,铜栅通电。
当把动物放在平台上时,它几乎立即跳下平台,并向四周进行探索。
如果动物跳下平台时受到电击,其正常反应是跳回平台以躲避伤害性刺激。
多数动物可能再次或多次跳至铜栅上,受到电击后又迅速跳回平台。
观察指标:首次跳下平台的潜伏期、一定时间内受电击的次数(错误次数),24小时后受电击的动物数、第一次跳下平台的潜伏期和一定时间内的错误总数。
优缺点:简便易行,根据试验设备的不同,一次可同时试验多只动物,可实现组间平行操作。
既可观察药物对记忆过程的影响,也可观察对学习的影响。
有较高的敏感性,尤适合于药物初筛。
缺点是动物的回避性反应差异较大,因此需要检测大量的动物。
动物行为学中的学习与记忆机制研究动物行为学是生物学的一个分支,它主要研究动物的行为模式和社会行为,以及这些行为与生物学机制之间的关系。
其中学习和记忆是非常重要的研究领域。
因为动物的行为是可塑的,它们可以学习新的行为,并在以后的生活中应用这些行为。
学习和记忆机制也是进化和适应的重要因素之一。
本文将介绍动物行为学中的学习与记忆机制的研究现状。
一、学习形式的分类动物可以通过多种不同的方式来学习和适应。
以狗为例,它们可以通过经典条件作用、操作条件作用、隐性学习、习惯形成和洞察力等多个方面来表现学习行为。
在这些不同的学习形式中,经典条件作用是最基本的形式。
就是当动物获得食物或其他奖励时,它们会学会通过某个特定的刺激来预测这个奖励。
例如,当狗听到铃声时,它们就知道下一步会有食物出现。
在这种情况下,铃声就成为了一个条件刺激,而食物就成为了一个非条件刺激。
操作条件作用是另一方面的学习形式。
这是一种学习模式,它是由行为和后果之间的关系所引发的。
例如,当一个老鼠学会按一下按钮就会获得食物时,它就可以使用这种技能来获得更多的食物。
而这种技能也会在以后的生活中继续应用。
因此,这种学习形式可以帮助动物在不同的环境中生存下来。
隐性学习是一种较为复杂的学习形式,这种学习形式往往在外部环境没有变化的情况下进行。
例如,狗可能会学会开门进入一个房间,但是当这扇门关闭也不是用同样的方式打开时,狗却可以使用它的记忆来完成这个任务。
这种学习形式可以帮助动物在不同的环境中适应。
习惯形成是在某一定期内,动物在经历某一组刺激后对这些刺激甚至是随机的刺激产生明显反应的过程。
而洞察力是指当动物遭遇新颖情况时,会利用自己的经验来解决问题,采取更加高效的方式来达到目的。
二、记忆形式的分类记忆是与学习密切相关的概念,但是两者并不相同。
记忆是指动物在经历过一些事情之后,能够保持这些经历的能力,也就是说是过去发生的事情留下的印象。
记忆可以分为短时记忆和长时记忆两种。
动物行为学中的学习及记忆研究动物行为学是一门涉及众多生物种类及其行为机制的学科,其中学习和记忆的研究尤为重要。
学习和记忆是动物适应环境和消化信息的重要手段,因此它们的研究对于理解动物行为机制和智力演化具有重要意义。
学习是个体通过体验、尝试和沟通与环境或其他个体进行吸收知识和技能的过程。
这个过程会产生与环境反馈有关的经验,动物能通过这些经验调整自己的行为方式适应环境。
记忆则是动物将已学信息保存下来并能够重现使用的能力。
学习和记忆在许多学科中都有重要意义,包括心理学、认知神经学和人类社会学等领域。
在动物行为学中,学习和记忆也是重要的话题。
近年来,动物行为学家已经开始研究许多动物种类的学习和记忆能力,以了解不同物种在生存和适应环境方面的不同策略。
以下是几个有关动物行为学中学习和记忆研究的例子:1. 印象:动物的启示动物的印象是学习和记忆的重要形式之一。
印象通常是通过待添加经验至既有知识的一种方式来形成的。
例如,一只狗可能已经学会了“坐下”这个指令,但当它训练时主人让它学习“趴下”后,狗就可以从“坐下”的经历中更轻松地学习“趴下”。
这种对以前学的知识的应用是印象学习的标志。
另一个例子是对蜜蜂的研究。
研究表明,蜜蜂可以学会通过花的形状、颜色和位置来记忆草地和花园中的花卉位置,以便更高效地采集花蜜和花粉。
这种对每个物体的印象和信息学习对于蜜蜂在自然环境中存活至关重要。
2. 方向感动物通常需要空间导航能力,以了解自己在环境中的位置和方向。
许多动物种类都拥有这种能力,比如鸟类、昆虫和哺乳动物。
这些物种都有不同的空间学习与记忆策略,因此使用多种感官方法来寻找定位信息。
例如,蜜蜂可能会通过可见的地表标志或景观特征产生方向感,或者利用阳光的方向或磁场路标作为定向基准。
同样,一些哺乳动物,如沙漠田鼠和大猩猩,也会利用地标或记忆来寻找其在环境中的位置。
这些空间导航策略可以增强动物的生存能力,并帮助它们在不同的环境条件下生存。
动物学习与记忆动物长期记忆的存储和检索机制研究动物学习与记忆:动物长期记忆的存储和检索机制研究动物学习与记忆是行为科学领域的一个重要研究方向。
动物长期记忆的存储和检索机制一直是学者们关注的焦点问题。
本文将从动物学习的定义入手,探讨动物长期记忆的形成、存储和检索机制,并结合实验研究,介绍几种动物的记忆能力和相关实践应用。
一、动物学习的定义动物学习是指动物通过经验获取新的行为模式或技能的过程。
它是动物适应环境和生存需求的重要手段。
动物学习可分为经典条件反射和操作性条件反射两种类型。
经典条件反射是指动物在经历一定的刺激后,形成条件性反射;操作性条件反射则是指通过行动和结果之间的关联,建立起行为与环境的联系。
二、动物长期记忆的形成机制动物长期记忆的形成涉及到复杂的神经生物学过程。
与短期记忆不同,长期记忆在蛋白质合成和基因表达等方面有着明显的区别。
具体来说,长期记忆的形成主要包括以下几个步骤:1. 感知和编码:动物在学习过程中,通过感知外界刺激,将信息转化为神经元网络中的模式。
这一步骤是长期记忆形成的基础。
2. 强化:动物在学习过程中,通过奖励或惩罚等机制来加强或削弱相关联的神经元连接。
这种强化机制有助于加强记忆的存储效果。
3. 运输和存储:在经历了感知和编码、强化等步骤后,记忆信息会被转运到大脑中的特定区域,并在神经元之间建立长期稳定的连接。
这个过程被称为记忆的存储。
三、动物长期记忆的检索机制当动物需要使用已存储的记忆时,就需要进行记忆的检索。
记忆的检索是指通过某种途径从记忆存储区域获取特定的信息。
目前学者们提出了几种关于记忆检索机制的假设和理论,包括关联检索、重构检索和搜索检索等。
1. 关联检索:这种机制认为,记忆的检索是通过激活与记忆相关联的神经元群体来实现的。
当感知或思维刺激与特定的神经元网络相关联时,就会唤醒相关的记忆。
2. 重构检索:这一机制认为,记忆的检索是通过将存储的记忆片段重新组合和重建来实现的。
动物行为学研究动物学习与记忆的机制动物行为学是一门研究动物行为特征、动物学习与记忆、动物进化等方面的学科。
其中,动物学习与记忆是研究动物在特定环境下如何掌握和应对信息、如何记忆事物等方面的重要学科。
动物学习与记忆的研究对于深入了解动物生态行为、进化和适快性等方面具有重要意义。
一、动物学习的基本类型动物学习可以分为两个基本类型:条件反射和习得性行为。
(一)条件反射条件反射又称为巴甫洛夫反射,是指通过反复训练,将某种刺激与其它无条件反射动物行为形成联系的过程。
例如,狗会对配有食物的铃声有条件反射,它在没有食物的情况下,听到铃声时也会发出流口水的反应,这就是通过反复训练形成的条件反射。
(二)习得性行为习得性行为是指生物通过从环境中获得信息、积累经验而形成的行为。
习得性行为的形成过程是逐渐的,需要多次实践和反复经验。
例如,黑猩猩通过反复摆弄木棍,将原本不具有撬开树皮能力的木棍转化为能撬开树皮的工具,这就是通过实践形成的习得性行为。
二、动物记忆的特点动物学习与记忆研究的另一个关键方面是动物记忆的特点。
动物记忆的特点有以下几点。
(一)时间特点动物记忆的时间特点可以分为短期记忆和长期记忆。
短期记忆是指在有限的时间内,动物能够记住和处理的信息。
短期记忆一般只能够维持几秒钟至几分钟,而长期记忆能够维持数小时甚至数年。
(二)内容特点动物记忆的内容特点主要包括:空间记忆和事件记忆。
空间记忆是指动物在特定区域内的空间导航能力;事件记忆是指对于某一特定事件、动物、或者物品的记忆。
三、动物学习与记忆的神经机制动物学习与记忆的神经机制是指动物在进行学习和记忆行为时,与之相关的大脑区域和神经元的相关机制。
目前,研究表明动物学习和记忆与大脑皮层、下丘脑、杏仁核、海马等多个脑区以及神经递质,尤其是乙酰胆碱、谷氨酸、腺苷酸等的分泌有关。
(一)大脑皮层大脑皮层是动物学习与记忆的关键部位之一。
大脑皮层的神经元是神经网络的基础单位,在学习和记忆过程中,合理的神经网络变化是信息处理和存储的先决条件。
动物智力测试认知能力的探索动物智力一直是科学研究的重要课题之一,人们对于动物智力的认知程度也在不断提高。
随着研究的深入,科学家们开始采用各种方法来测试动物的认知能力,以更好地了解动物的智力水平。
本文将探讨动物智力测试的方法和意义。
一、行为实验法行为实验法是研究动物智力的常见方法之一。
通过设立各种实验任务,观察动物在特定环境下的反应和表现,进而推断其认知能力的高低。
这种方法一般需要在受试动物的自然环境或实验室中进行,例如,在观察类动物(如大猩猩、鸟类等)的食物获取行为时,科学家可以模拟不同的场景,观察动物如何利用工具或解决复杂问题,从而推断其智力水平。
二、追踪实验法追踪实验法是利用动物对特定刺激的追踪行为,来评估其认知能力的方法。
研究人员会在动物的视线范围内移动刺激物(如球体或光点),观察动物的反应和追踪行为。
通过对动物反应的观察,可以得知其对物体移动轨迹的感知和认知能力。
这种方法常用于研究小型动物(如小鸟、小鼠等)的智力水平,具有操作便捷、高效等优点。
三、启示式学习法启示式学习法是让动物通过互动和观察学习来提高认知能力的方法。
研究人员会为动物提供一定的刺激,并观察其是否能够从中获得信息并做出相应的反应。
例如,可以利用迷宫实验来测试小白鼠的学习和记忆能力。
通过在迷宫中设置奖励或惩罚,观察小白鼠是否能够学会正确的路径,并在下次实验中做出相应的反应。
通过这种方法,研究人员可以了解动物的学习能力和记忆能力。
四、认知映射法认知映射法是通过观察动物对空间的认知和导航能力,来评估其智力水平的方法。
研究人员会为动物提供一个具有空间结构的实验环境,并通过观察动物的行为表现,分析其对环境的认知和理解程度。
例如,在研究饥饿的猫的导航能力时,可以在迷宫中放置食物,观察猫如何寻找到食物的路径。
通过观察和记录猫的行为,可以了解其对环境的认知和空间导航能力。
动物智力测试的意义在于增进对动物认知能力的了解。
通过测试不同动物的智力水平,可以深入了解它们的认知和学习能力,为动物行为学、认知科学等相关领域的研究提供重要的参考。
发布日期20060622栏目化药药物评价>>非临床安全性和有效性评价标题动物学习记忆试验常用方法分析作者王庆利部门正文内容审评四部八室王庆利随着老龄社会的到来,有关老年病治疗药物的开发成为一个热点,其中老年性痴呆治疗或改善学习记忆的药物就是其中一个例子,该方面的新药申报品种日渐增多。
从国内外的研究现状看尚无真正能治疗“痴呆”的药物,目前已上市的或开发过程中的药物主要是改变痴呆的学习记忆功能,其临床定位也主要为改善痴呆患者的学习记忆功能。
在非临床有效性研究过程中,主要采用行为学试验研究药物对动物学习记忆功能的影响。
人和动物的内部心理过程是无法直接观察到的,只能根据可观察到的刺激反应来推测脑内发生的过程,对脑内记忆过程的研究只能从人类或动物学习或执行某项任务后间隔一定时间,测量他们的操作成绩或反应时间来衡量这些过程的编码形式、贮存量、保持时间和它们所依赖的条件等等。
学习、记忆实验方法的基础是条件反射,各种各样的方法均由此衍化出来。
目前已经建立了大量的学习记忆研究的行为学方法,各有优缺点。
现将常用的动物学习、记忆实验方法简述如下。
一、抑制性(被动)回避在记忆研究中,一个最重要的动物模型就是抑制模仿活动或学习习惯。
被动回避实验通过动物学会去掉某种特定的行为而逃避某种讨厌的事情。
1. 跳台实验原理:在一个开阔的空间,动物大部分时间都在边缘与角落里活动。
在方形空间中心设置一个高的平台,底部铺以铜栅,铜栅通电。
当把动物放在平台上时,它几乎立即跳下平台,并向四周进行探索。
如果动物跳下平台时受到电击,其正常反应是跳回平台以躲避伤害性刺激。
多数动物可能再次或多次跳至铜栅上,受到电击后又迅速跳回平台。
观察指标:首次跳下平台的潜伏期、一定时间内受电击的次数(错误次数),24小时后受电击的动物数、第一次跳下平台的潜伏期和一定时间内的错误总数。
优缺点:简便易行,根据试验设备的不同,一次可同时试验多只动物,可实现组间平行操作。
既可观察药物对记忆过程的影响,也可观察对学习的影响。
有较高的敏感性,尤适合于药物初筛。
缺点是动物的回避性反应差异较大,因此需要检测大量的动物。
如需减少差异或少用动物,可对动物进行预选或按学习成绩好坏分档次进行试验。
2. 避暗实验原理:利用小鼠或大鼠具有趋暗避明的习性设计的装置,一半是暗室,一半是明室,中间有一小洞相连。
暗室底部铺有通电的铜栅。
动物进入暗室即受到电击。
观察指标:首次受电击的潜伏期、24小时后进入暗室的动物数、潜伏期、一定时间内受电击的次数。
优缺点:简便易行。
根据需要设计反应箱的多少,同时训练多个动物,可实现组间平行操作。
以潜伏期作为指标,动物间的差异小于跳台法。
对记忆过程特别是对记忆再现有较高的敏感性。
缺点是动物的回避性反应差异较大,因此需要检测大量的动物。
如需减少差异或少用动物,可对动物进行预选或按学习成绩好坏分档次进行试验。
3. 两室实验原理:啮齿类动物在一个开阔的领域,喜欢进入墙壁内的任一凹陷处并藏在那里。
将它们放在一个大盒子里,盒子通过一个小口与一个小暗室相连,动物可以迅速发现暗室的入口并进入到暗室中,然后它大部分时间都呆在暗室中。
记录动物呆在明室和暗室中的时间,第一次进入到暗室所需的时间(潜伏期),并将动物从一个室进入到另一个室的次数作为一个辅助指标。
观察指标:动物在大室与小室内的时间。
优缺点:简便易行,适用于初筛药物。
缺点是动物的回避性反应差异较大,因此需要检测大量的动物。
4. 向上回避实验原理:许多种类动物都具有向上性,即将动物放在倾斜的表面时,动物有向高处定向移动的趋势。
当把大鼠或小鼠一头朝下放在斜板上,它们一定会转过头,迅速地向上爬。
观察指标:潜伏期。
优缺点:向上回避实验为现有的抑制性(被动)回避方法提供了一个有用的补充形式。
它最大的优点是可以用于药物或手术导致的感觉—运动协调能力减弱的动物,而其他的抑制性(被动)回避方法对这些动物可能都不适合。
二、主动回避实验主动回避学习是一种基本的行为现象。
正如在其他行为学仪器条件下动物通过对厌恶刺激前的条件刺激作出适当的反应,从而学会控制非条件刺激的应用。
回避学习的第一步通常是逃避,由此成为终止非条件刺激的一个反应。
研究者认为主动回避实验主要反应了动物的非陈述记忆的能力。
1.跑道回避原理:在简单的回避环境条件中,加以有特征的使动物逃避危害的难度。
直接的回避环境为一个固定的动物可以穿过的斜坡。
动物在规定的时间内到达安全区以后,就可以避免受到电刺激。
观察指标:动物在第一天训练和第二天测试的两天中到达安全区域所需要的时间,及错误次数(未能到达安全区)。
优缺点:简单易行,但动物的反应差异性较大,只能用于初筛实验。
2. 穿梭箱回避实验(双路穿梭箱)原理:与跑道回避相比,穿梭箱回避(双路穿梭箱)更加困难。
由于在实验期间实验者不必触摸动物,因此穿梭箱更容易自动控制。
观察指标:动物在第一天训练和第二天测试的两天中到达安全区域所需要的时间,及错误次数(未能到达安全区)。
优缺点:优点是在实验期间实验者不必触摸动物,因此穿梭箱更容易自动控制,从动物的反应次数也能了解动物处于兴奋或抑制状态。
缺点是由于缺乏永久的安全区、缺乏单一的仪器反应,具有变化性的逃避程度及过多的情绪因素。
3.爬杆法该装置由一竖着的木杆和电栅底板组成。
电击为非条件刺激,某种信号为条件刺激,动物在电栅底受到电击一定时间内爬杆为逃避反应,给以条件刺激未受到电击前即行爬杆为主动回避反应,此法适用于大鼠或小鼠。
三、辨识学习在以上所述的实验方法中,动物对于刺激条件无法选择,它们只能有一种条件刺激。
以下介绍的方法描述了用于辨识不同刺激形式的特殊技术。
这些实验既可以称为同时辨识模式,也可以称作连续辨识模式。
1. T型迷宫实验原理:最简单的辨识学习是动物对两个对称刺激的区别,刺激强度不同可以引起对称刺激结果的不同。
T型迷宫实验的方式很多。
观察指标:动物完成实验所需的时间、每次探索和前一次不同臂的比例。
优缺点:优点是T型迷宫未提供奖惩条件,完全是利用动物探索的天性,因此能最大可能的减少影响实验结果的混杂因素。
缺点是啮齿动物有天生的偏侧优势,即动物在T型迷宫中更偏向于一边走(左边或右边),而且这种现象存在种系差异以及性别差异。
由于动物每次转换探索方向时都需要记住前一次探索过的方向,因此T型迷宫实验能很好的测验动物的工作记忆,从而测定动物的空间记忆能力。
和T型迷宫类似的还有Y型迷宫,其实验的设计原理和实验方案和Y型迷宫都十分相似,只是把迷宫的形状由T型换成Y型。
2. Barnes迷宫实验原理:动物利用提供的视觉参考物,有效确定躲避场所的臂所在的部。
Barnes迷宫由一个圆形平台构成,在平台的周边,布满了很多穿透平台的小洞。
平台的直径、厚度以及洞口宽度根据实验动物不同而不同。
洞口数目由实验者习惯而定,一般为10到30个。
在其中一个洞的底部放置有一个盒子,作为实验动物的躲避场所;其它洞的底部是空的,试验动物无法进入其中。
实验场所和其它迷宫实验场所类似,要求能给实验动物提供视觉参考物。
实验方案根据实验者的习惯以及不同的实验要求而定,每次训练后都用70%的酒精进行清洗,并变换正确的洞口,但洞口的空间位置不变,以防止动物通过嗅觉而找到洞口。
Barnes迷宫一般采用强光、噪声以及风吹等刺激作为实验动物进入躲避洞口的动机。
观察指标:测定动物对于目标的空间记忆能力。
实验时把实验动物放置在高台的中央,记录实验动物找到正确洞口的时间,以及进入错误洞口的次数以反应动物的空间参考记忆能力。
也可以通过记录动物重复进入错误的洞口数来测量动物的工作记忆。
优点:不需要食物剥夺和足底电击,因此对动物的应激较小。
实验对于动物的体力要求很小,能最低限度的减少因年龄因素所致的体力下降对实验结果的影响。
实验所需时间较少,整个实验能在7~17 天内完成。
能防止动物凭借气味来完成实验。
3. 放射状迷宫实验原理:大鼠利用房间内远侧线索所提供的信息,可以有效地确定放置食物的臂所在部位。
放射状臂形迷宫可以用于大鼠空间参照记忆和工作记忆的研究。
参照记忆过程中,信息在许多期间/天内都是有用的,并且通常在整个实验期间都是需要的。
而工作记忆过程与参照记忆过程不同,它只有一个主要但暂时的信息,由于迷宫内所提供的信息(臂内诱饵)仅对一个实验期间有用,而对后续实验无用,大鼠必须记住在延迟间隔期内(分钟到小时)内的信息。
在臂形迷宫中作出正确选择以食物作为奖赏。
优缺点:适合于测量动物的工作记忆和空间参考记忆,并且其重复测量的稳定性较好。
但有些药物(苯丙胺),可以影响下丘脑功能或造成食欲缺乏,影响迷宫中所采用的食欲动机,因此动物就不能很好的完成迷宫实验。
4. Morris水迷宫实验原理:一种小鼠、大鼠能够学会在水箱内游泳并找到藏在水下逃避平台的实验方法。
由于没有任何可接近的线索以标志平台的位置,所以动物的有效定位能力需应用水箱外的结构作为线索。
迷宫由圆形水池、自动摄像及分析系统两部分组成,图像自动采集和处理系统主要由摄像机、计算机、图像监视器组成,动物入水后启动监测装置,记录动物运动轨迹,试验完毕自动分析报告相关参数。
检测指标:实验程序包括:(1)定位航行实验(place navigation),用于测量小鼠对水迷宫学习和记忆的获取能力。
实验历时4天,上、下午各训练1次,共计8次。
实验观察和记录小鼠寻找并爬上平台的路线图及所需时间,即记录其潜伏期和游泳速度。
(2)空间搜索实验(spatial probe test),用于测量学会寻找平台后,对平台空间位置记忆的保持能力。
定位航行实验结束后,撤去平台,从同一个入水点放入水中,测其第一次到达原平台位置的时间、穿越原平台的次数。
优缺点:Morris水迷宫是目前世界公认的较为客观的学习记忆功能评价方法。
利用Morris水迷宫检测空间记忆学习能力。
水迷宫与放射臂状迷宫相比较的主要优越性在于①在水迷宫中,动物训练所需的时间较短(1周),而臂形迷宫则需要几周的训练时间;②迷宫内的线索,例如气味可以被消除掉;③大的剂量-效应研究可以在一周内进行;④可以利用计算机建立图像自动采集和分析系统,这就能根据所采集的数据,制成相应的直方图和运行轨迹图,便于研究者对实验结果作进一步分析和讨论,用来研究有关大鼠运动或动机问题;⑤动物在实验中可以不禁食。
从理论上讲,水迷宫实验是一个厌恶驱动的实验而臂形迷宫实验是食欲驱动的实验。
四、结语目前对于学习记忆的研究进展十分迅速,各种学习记忆的理论不断涌现。
按照这些理论而设计的动物模型也不断出现。
而各种先进实验技术如神经电生理技术的LTP、ERP和脑成像技术的fMRI都被应用于学习记忆的研究中,给学习记忆的研究开辟了一条新的途径。
因此,如何把传统的行为学研究方法和最新的研究技术相结合,为学习记忆的研究提供更广阔的思路是今后进行学习记忆的行为学研究的发展方向。