新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)介紹

學(xué)習(xí)記憶新物體識(shí)別測(cè)試系統(tǒng)是利用動(dòng)物先天對(duì)新物體有探索傾向的原理而建立的學(xué)習(xí)記憶測(cè)試方法。該方法具有讓老鼠在自由活動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行學(xué)習(xí)記憶測(cè)試的特點(diǎn)，能更近似地模擬人類的學(xué)習(xí)記憶行為。同時(shí)，通過(guò)新物體（形狀、大小等）的靈活變換該實(shí)驗(yàn)還允許測(cè)試動(dòng)物長(zhǎng)期或短期記憶機(jī)制的形成以及急物在特定階段的記憶形成的影響評(píng)判。被廣泛應(yīng)用于學(xué)習(xí)記憶、老年癡呆、海馬/外海馬研究、智力與衰老、新藥開(kāi)發(fā)/篩選/評(píng)價(jià)、藥理學(xué)、毒理學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、動(dòng)物心理學(xué)及行為生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科的科學(xué)研究和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等領(lǐng)域，在世界上已經(jīng)得到廣泛地認(rèn)可，是醫(yī)學(xué)院校開(kāi)展行為學(xué)研究尤其是學(xué)習(xí)與記憶研究的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。

新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)是另外一種常用的研究學(xué)習(xí)記憶的行為學(xué)方法。與水迷宮不同之處新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)利用的是嚙齒類動(dòng)物探索新鮮事物的天性。新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生刺激，在國(guó)外的實(shí)驗(yàn)室得到大力推廣。

1．多種可靠的動(dòng)物識(shí)別算法：傳統(tǒng)灰度識(shí)別、輪廓識(shí)別、背景識(shí)別與多點(diǎn)識(shí)別，能夠很好的應(yīng)付各種復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)背景，準(zhǔn)確跟蹤被測(cè)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)軌跡。例如，我們可以通過(guò)多點(diǎn)識(shí)別（頭部）來(lái)很好的檢測(cè)動(dòng)物對(duì)某興趣物體的接近次數(shù)；

2．能夠靈活設(shè)計(jì)出各種形狀的實(shí)驗(yàn)區(qū)域，比如圓形、矩形、不規(guī)則多邊形等，從而勝任更多動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)的測(cè)試。例如，我們可以設(shè)計(jì)出六邊形，開(kāi)展六臂水迷宮實(shí)驗(yàn)；

3．一套軟件即可開(kāi)展幾乎所有的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)，包括morris水迷宮、八臂迷宮、開(kāi)放場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、Y迷宮、高架十字迷宮等；

4． 支持我們?nèi)我夥侄蝸?lái)統(tǒng)計(jì)查看結(jié)果。例如，我們開(kāi)展了一段時(shí)長(zhǎng)為6min的實(shí)驗(yàn)，我們可以選擇后4min的數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；

5．支持手動(dòng)測(cè)試和自動(dòng)測(cè)試。用戶如果定義了自動(dòng)開(kāi)始（或結(jié)束）區(qū)域，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中當(dāng)動(dòng)物進(jìn)入該區(qū)域后，就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)實(shí)驗(yàn)測(cè)試行為開(kāi)始（或結(jié)束）。例如，morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)動(dòng)物非常高興次成功上站臺(tái)后，就可以自動(dòng)停止分析；

6．支持手動(dòng)測(cè)試和自動(dòng)測(cè)試。用戶如果定義了自動(dòng)開(kāi)始（或結(jié)束）區(qū)域，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中當(dāng)動(dòng)物進(jìn)入該區(qū)域后，就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)實(shí)驗(yàn)測(cè)試行為開(kāi)始（或結(jié)束）。例如，morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)動(dòng)物*次成功上站臺(tái)后，就可以自動(dòng)停止分析；

7．動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)中有很多復(fù)雜的行為（比如理毛、站立、抖動(dòng)）是圖像識(shí)別不能勝任的，軟件提供了手動(dòng)事件記錄功能，通過(guò)定義鍵盤(pán)上的按鍵，我們可以將這些復(fù)雜行為也精確的統(tǒng)計(jì)出來(lái)；

實(shí)驗(yàn)案例

兩個(gè)物體在同一環(huán)境中

有A，B，C三個(gè)物體，其中A，B物體*一樣，C物體與A，B物體*不同。

1. 購(gòu)買(mǎi)的大鼠放在飼養(yǎng)籠中先適應(yīng)5-7天。

2. 在進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試前3天，每天撫摸實(shí)驗(yàn)大鼠1min，避免刺激大鼠，使其消除與測(cè)試者的陌生感。

3. 在進(jìn)行測(cè)試或訓(xùn)練前24小時(shí)，將動(dòng)物放在測(cè)試的房間內(nèi)，適應(yīng)測(cè)試環(huán)境。

4. 開(kāi)始訓(xùn)練，首先如下圖1所示，將A，B兩個(gè)物體放在一側(cè)壁的左右兩端，大鼠背朝兩物體放入場(chǎng)地內(nèi)，并且大鼠鼻尖距離兩物的長(zhǎng)度要*。大鼠放入10min，放入后立即開(kāi)啟錄像設(shè)備，實(shí)驗(yàn)者立即離開(kāi)測(cè)試房間，記錄大鼠與這兩個(gè)物體接觸的情況，包括鼻子或嘴巴觸及物體的次數(shù)和距離物體2-3cm范圍內(nèi)探究的時(shí)間（前爪搭在物體上、鼻子嗅物體、舔物體等均屬探究物體，擺個(gè)架勢(shì)或爬到物體上不動(dòng)不能算是對(duì)新物體的探究）。

5. 10min結(jié)束后，立即將大鼠放回原來(lái)飼養(yǎng)的鼠盒內(nèi)，待大鼠休息1小時(shí)后再進(jìn)行測(cè)試（此期間大鼠仍呆在測(cè)試房間內(nèi)）。也可在24小時(shí)后再進(jìn)行測(cè)試可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要自行調(diào)整。

6. 待大鼠休息1小時(shí)后開(kāi)始測(cè)試，這時(shí)將場(chǎng)地內(nèi)的B物體換作C物體，仍將大鼠背向兩物體，鼻尖據(jù)兩物體距離相同，如下圖2所示，觀察2-5min時(shí)間，同樣用錄像設(shè)備錄像，觀察者離開(kāi)測(cè)試房間，觀察指標(biāo)同第4步。

主要觀察大鼠對(duì)C物體的探究情況。

7.待全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束將大鼠送回原來(lái)的飼養(yǎng)房中。

指標(biāo)參數(shù)