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場景恐懼實驗
日期：2024-12-07 22:33
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摘要：
場景恐懼實驗
場景恐懼實驗系統(tǒng)（FCS）用于小型嚙齒類動物（大、小鼠）環(huán)境相關條件性恐懼實驗研究。嚙齒類動物在恐懼時會表現(xiàn)出特有的不動狀態(tài)（immobility），動物在這種情況下傾向于保持靜止不動的防御姿勢?？挂钟羲幒涂?*興奮藥可以明顯縮短不動狀態(tài)持續(xù)的時間。實驗過程中，實驗對象被給與一個聲音信號（條件刺激），隨后給予電擊（非條件）刺激。該訓練稱為條件性訓練，訓練結(jié)束后實驗動物進行聲音信號或環(huán)境聯(lián)系性實驗。一般情況下嚙齒類動物對相應的環(huán)境和不同環(huán)境下同樣的聲音信號都會做出明顯的條件性恐懼反應，如靜止不動。這種測試可以在訓練結(jié)束后立刻或幾天后進行可以提供在條件信號影響下短期和長期記憶的信息。
場景恐懼實驗系統(tǒng)（FCS）用于小型嚙齒類動物（大、小鼠）環(huán)境相關條件性恐懼實驗研究。嚙齒類動物在恐懼時會表現(xiàn)出特有的不動狀態(tài)（immobility），動物在這種情況下傾向于保持靜止不動的防御姿勢?？挂钟羲幒涂?*興奮藥可以明顯縮短不動狀態(tài)持續(xù)的時間。實驗過程中，實驗對象被給與一個聲音信號（條件刺激），隨后給予電擊（非條件）刺激。該訓練稱為條件性訓練，訓練結(jié)束后實驗動物進行聲音信號或環(huán)境聯(lián)系性實驗。一般情況下嚙齒類動物對相應的環(huán)境和不同環(huán)境下同樣的聲音信號都會做出明顯的條件性恐懼反應，如靜止不動。這種測試可以在訓練結(jié)束后立刻或幾天后進行可以提供在條件信號影響下短期和長期記憶的信息。
一、實驗設備
1、硬件系統(tǒng)采用嵌入式單片機為主要控制核心，實驗恒流、恒壓刺激
2、聲音延時、電壓及電流值采用軟件直接設置。
3、每個電極上都具有峰值可調(diào)的方波信號。
4、各電極都采用循環(huán)移位脈動刺激方式，使動物承受的電流為恒定值，與傳統(tǒng)的固定電極刺激相比，避免了因動物站立在相同電極上而不能刺激的缺點。
5、本系統(tǒng)中所有信號的傳輸都采用USB接口。
6、本刺激系統(tǒng)適合不同大小的動物
二、實驗方法
分為訓練和測試兩階段
（一）訓練階段（**天）
1．調(diào)試儀器，以確保格柵地板有電流刺激，擴音器有聲音刺激，并分別記錄電流強度和聲音強度（分貝）。
2．將大鼠放入條件恐懼箱2min（A相），記錄這*初2min內(nèi)動物的凝滯（freezing）時間作基線。
3．接著加入卡嗒聲，80Db,30s(B相)。
4．緊接著再給予電擊，0.35mA，2s（C相），完成一輪訓練。如需要多輪訓練，則重復A、B、C三相訓練即可。
5．記錄整個訓練階段動物凝滯時間（s），用以測量動物的非條件恐懼（unconditioned fear）。
6．將大鼠移開操作箱。用70%的酒精或4%醋酸溶液徹底清潔操作箱，以備進行下一批動物的訓練。
（二）測試階段 在訓練后的**天進行，包括關聯(lián)（context）測試、變更關聯(lián)（altered context）或條件刺激前（pre-conditioning-stimulus，pre-CS）測試以及條件刺激（conditioning stimulus，CS）測試。測試階段沒有電擊刺激。關聯(lián)測試和變更關聯(lián)測試中也沒有聽覺條件刺激，但每只動物所用的操作箱應與訓練階段的相同。
1．關聯(lián)測試 將動物放入箱內(nèi)，計算機自動記錄動物的凝滯行為。若用人工觀察，則觀察者（應不知道動物的處理或基因型）用靜聲秒表通過箱門上的貓眼（小窗口）觀察動物的行為并計分：凝滯為1分，活動（moving）為0分（也有只記錄凝滯時間）。每10秒觀察一次，共5min，這樣可記錄到30次（bout）可能的凝滯（即*大凝滯得分為30分）。用在這一階段記錄到的、動物在同一操作箱內(nèi)的凝滯時間測量動物的關聯(lián)條件恐懼（contextually conditioned fear）。此為關聯(lián)測試。觀察結(jié)束后將動物放回籠內(nèi)，清潔操作箱，進行下一只動物的觀察。
2．變更關聯(lián)測試和聽覺條件刺激測試 關聯(lián)測試1h后進行。操作如下：
（1）將計算機調(diào)至所需程序。
（2）操作箱進行如下改造：1用平滑塑料板取代關聯(lián)條件箱內(nèi)的格柵地板；2在箱的對角線加一塊有色塑料板，這樣將長方體的操作箱變成三角體；3改變嗅覺暗示（olfactory cues）。例如，可在箱的一角放一個裝有一滴桔子汁或檸檬汁的杯子，或直接將一滴果汁涂于墻上。然后開始變更關聯(lián)和聽覺條件刺激實驗。
（3）將動物放入經(jīng)改造后的關聯(lián)箱（從關聯(lián)實驗中的**只動物開始）。
（4）啟動預置的實驗程序，每隔10秒記錄動物的凝滯和非凝滯得分（分別為1和0分），共記錄3min，即18次可能的凝滯記錄（凝滯得分為18）。
（5）加入聽覺條件刺激30秒。重復上述記錄3分鐘。
（6）將動物放回籠子，清潔操作箱，進行下一只動物的測試。
三、結(jié)果計算與分析
因為不同類型的學習凝滯時間不同，所以*常使用百分計：
關聯(lián)=（關聯(lián)測試中的凝滯得分/30）*100%
變更關聯(lián)（條件刺激前）=（變更關聯(lián)中的凝滯得分/18）*100%
聽覺暗示（條件刺激）=（聽覺條件刺激中凝滯得分/18）*100%
對每一不同的凝滯測試計分進行重復測量單因素方差分析（ANOVA），從此比較關聯(lián)和變更關聯(lián)或聽覺暗示之間的條件恐懼程度，并確定組間差異。一般而言，動物在聽覺暗示中的凝滯行為要比關聯(lián)測試的多。在變更關聯(lián)測試中，由于關聯(lián)條件箱已被改造得“面目全非”，訓練時動物獲得的對周圍環(huán)境的關聯(lián)幾乎不存在，因此，凝滯行為應該*少。關聯(lián)與變更關聯(lián)差別很大，凝滯計分差別越大。
如果動物在**天的關聯(lián)測試和聽覺暗示測試中出現(xiàn)凝滯，而在變更關聯(lián)測試中不表現(xiàn)凝滯行為，則可認定：動物的感覺和運動功能均正常；能記住前**與厭惡刺激配對出現(xiàn)的暗示信號；能分辨前**不與厭惡刺激配對出現(xiàn)的暗示信號，說明動物具有正常的記憶。這些測試中的任何一項增強或減弱，提示調(diào)節(jié)記憶情感部分的神經(jīng)解剖、神經(jīng)遞質(zhì)和基因可能發(fā)生變化。
四、指標參數(shù)
Freezing相關：實驗時間、freezing總次數(shù)、每次freezing時間點、每次freezing持續(xù)時間、freezing總時間、freezing時間占總時間的百分比、
活動度相關：總實驗時間、總距離（cm）、總平均速度（cm/s）、每個階段的時間、距離及平均速度
