雌鼠發情周期與海馬體學習實驗

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

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

莫里斯水迷宮任務是通過將嚙齒動物放置在一個大型圓形水池中進行的。在訓練階段，老鼠學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度的衡量標準（Morris等人，1982）。關于發情周期如何影響莫里斯水迷宮的研究產生了不同的結果，一些研究發現發情期的大鼠表現優于發情前期的大鼠（Frye 1995，Warren & Juraska 1997）。根據（Berry等人，1997）研究表明，根據發情周期的不同，莫里斯水迷宮的表現沒有差異。

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，嚙齒動物學會將恐懼條件反射發生的情境與厭惡刺激聯系起來。然而，與莫里斯水迷宮一樣，對發情周期對情境恐懼學習的影響的研究也報告了不同的結果。（Markus & Zecevic 1997）研究發現與發情期訓練的雌性相比，在發情前期接受情境恐懼條件反射的雌性表現出情境恐懼回憶受損，表明發情前期海馬體學習存在缺陷。但（Cossio et al. 2016）研究發現情況正好相反：與發情期訓練的雌性相比，發情期訓練的雌性表現出情境恐懼回憶受損。在一項研究條件反射厭惡的研究中，發情期訓練的雌性表現出更高水平的條件反射張口，表明對厭惡情境的記憶更強（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習和記憶任務是新物體識別范式（Broadbent等人，2010）。這項任務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練期，在這個訓練期中，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）。大多數研究發現，在發情前期接受這項任務的大鼠比其他階段的大鼠表現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）研究發現，當大鼠在訓練后僅1小時進行測試時，處于周期所有階段的大鼠都具有完整的物體識別能力。

我們再次看到發情周期和基于海馬體的學習之間的關系尚不完全清楚，這表明循環hormone對認知表現的影響本身可能受到外部因素的調節，可能與實驗設計和參數有關。

雌鼠發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習和相互學習才能生存。識別同種動物的能力對于區分配偶和入侵者以及建立穩定的統治等級至關重要（Choleris等人，2009年，Markham和Juraska，2007年）。為了在實驗室中研究社會認知，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。如果嚙齒動物認出了熟悉的同種動物，它應該花更多的時間探索新的同種動物。

很少有研究調查過雌性的社會認知，更不用說這個過程如何受到發情周期的影響，但這些研究的結果喜憂參半。一項研究發現，在發情期或發情前期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）發現，只有發情前期接觸同種動物的小鼠和大鼠在第2天成功進行了社會認知。對這些差異的一些解釋可能在于任務的時間安排。前一項研究在first接觸同種動物100分鐘后研究了社會認知，而后兩項研究在初次接觸后24小時測量了社會認知，這可能表明循環hormone在長期記憶鞏固中發揮作用。

三箱社交行為實驗，XR-XJ117，上海欣軟

當動物的行為受到觀察或與同種動物相互作用的影響時，就會發生社會學習（Heyes 1994）。這種學習方式使動物能夠避免可能導致代價高昂的結果的試錯學習（Galef＆Giraldeau 2001）。在實驗室中，社會學習通常使用食物偏好社會傳播（STFP）范式進行研究，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出對示范者所吃食物的偏好，則會發生社會學習。這是一種重要的進化生存工具，因為否則嚙齒動物會避免新食物，認為它具有潛在的危險（Galef＆Wigmore 1983）。只有兩項研究測試了發情周期對STFP的影響。一項研究發現，在觀察后24小時進行食物偏好測試時，只有發情前期的大鼠表現出社會獲得的食物偏好（Sánchez-Andrade等人，2005）。同樣，另一項研究發現，在發情前期觀察過示范者的大鼠具有社會獲得的食物偏好，持續時間是對發情間期和發情期進行條件訓練的大鼠的兩倍（Choleris等人，2011）。

這些發現表明，雌性在發情前期和E2水平處于峰值時經歷了更大的社會學習。總的來說，這些數據表明，發情周期對學習的影響具有高度的特異性，取決于學習類型和實驗設計決策。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對海馬體依賴性學習具有相反的影響，這表明其他外部因素可能會影響這些行為。The Final，高E2促進社會學習，但E2對社會認知的影響的數據有些模棱兩可。鑒于基于所謂的發情相關變異將雌性嚙齒動物排除在研究之外的歷史，發現自然波動的卵巢hormone水平可能對學習的影響不如假設的那么強烈，這令人清醒。雖然對學習和記憶的hormone調節的研究毫無疑問是一個值得進一步研究的領域，但我們不認為迄今為止的證據表明，對于任何碰巧使用雌性老鼠的研究人員來說，這是一個關鍵的考慮因素。

文章參考或了解文章內參考文獻：

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

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