在神經(jīng)科學(xué)和行為學(xué)研究中，物體認(rèn)知實驗已成為評估嚙齒類動物學(xué)習(xí)記憶能力的重要工具。這類實驗基于嚙齒類動物天生的新奇偏愛性，無需正向獎勵或反向懲罰的刺激，也無需冗長的訓(xùn)練過程，即可有效地檢測從簡單的物體識別記憶到復(fù)雜的空間、時序和情景記憶。本文將詳細(xì)介紹物體認(rèn)知實驗的設(shè)計、實施過程及其在不同研究領(lǐng)域中的應(yīng)用價值。

實驗設(shè)計與動物環(huán)境

本實驗選用了SPF級（無特定病原體）的ICR雄性小鼠108只和KM雄性小鼠48只，體重在24至28克之間。為確保實驗結(jié)果的可靠性，所有動物在實驗期間均享有充足的食物和水，并處于安靜、舒適的環(huán)境中。實驗室的溫度維持在23±2℃，濕度保持在50±10%，光照周期為12小時照明/12小時黑暗（上午8:00開燈）。每天的實驗時間固定，實驗開始前，動物需從動物房移至實驗室中適應(yīng)約20分鐘，同時實驗裝置的燈光強度調(diào)節(jié)至約60lx，以減少外界干擾。

新物體識別實驗

新物體識別實驗是物體認(rèn)知實驗的基礎(chǔ)。實驗分為適應(yīng)期、熟悉期和測試期三個階段。在適應(yīng)期中，動物被放入沒有任何物體的實驗箱中，每天10分鐘，連續(xù)三天，以適應(yīng)實驗環(huán)境。第四天進入熟悉期，開始時實驗箱中不放入任何物體，動物放入后再次適應(yīng)2分鐘，然后取出。隨后，在實驗箱中放入兩個完全相同的物體，記錄每只動物5分鐘內(nèi)對左側(cè)和右側(cè)物體的探索時間（Tl和Tr）。探索活動被定義為小鼠的鼻子近距離指向物體或直接嗅、舔物體。

大小鼠新物體識別測試系統(tǒng)，XR-XX117，上海欣軟

熟悉期結(jié)束后，動物被放回飼養(yǎng)籠中，10分鐘后開始測試期。測試期中，放入兩個不同的物體，其中一個與熟悉期的物體完全相同，另一個是新奇物體。記錄動物5分鐘內(nèi)對熟悉物體（Tf）和新奇物體（Tn）的探索時間。通過比較Tn與Tf的比例，可以評估動物對新奇物體的偏好程度，從而反映其記憶能力。

物體位置識別實驗

物體位置識別實驗與新物體識別實驗在適應(yīng)期和熟悉期過程相同，但在測試期有所不同。測試期中，將熟悉期中兩個相同物體中的一個移到新的位置，記錄動物5分鐘內(nèi)對兩個不同位置物體的探索時間。該實驗主要考察動物的空間記憶能力，即動物能否記住物體位置的變化。

時序記憶實驗

時序記憶實驗流程圖

時序記憶實驗包括兩個熟悉期（熟悉期1和熟悉期2）。適應(yīng)期與新物體識別實驗相同。第四天開始熟悉期實驗，首先進行熟悉期1，記錄動物對兩個完全相同物體的探索時間。然后將動物放回飼養(yǎng)籠中，10分鐘后進行熟悉期2，在同一個實驗箱中放入另外兩個完全相同的物體（與熟悉期1中的物體匹配），再次記錄探索時間。測試期中，放入兩個不同的物體，分別是熟悉期1和熟悉期2中的各一個物體，記錄動物5分鐘內(nèi)對兩個不同物體的探索時間。該實驗旨在評估動物對物體出現(xiàn)順序的記憶能力。

情景記憶實驗

情景記憶實驗流程圖

情景記憶實驗與時序記憶實驗類似，也包括兩個熟悉期，但在不同背景的實驗箱中進行。適應(yīng)期實驗中，動物需在具有一種背景的實驗箱和另外一種背景的實驗箱中各適應(yīng)一次。熟悉期1和熟悉期2分別在具有不同背景的實驗箱中進行，記錄探索時間。測試期中，放入兩個不同的物體（分別來自熟悉期1和熟悉期2），記錄動物5分鐘內(nèi)對兩個不同物體的探索時間。該實驗主要考察動物在不同背景下對物體的記憶能力。

不同時間間隔時的物體辨別記憶能力

為了進一步研究動物在不同時間間隔下的記憶能力，將動物隨機分為5組，熟悉期與測試期間隔分別設(shè)置為10分鐘、30分鐘、60分鐘、90分鐘和120分鐘。實驗步驟與新物體識別實驗相同，僅每組動物檢測時的時間間隔不同。記錄每組動物在5分鐘測試期內(nèi)對兩個不同物體的探索時間，以評估其記憶保持能力。

實驗注意事項

在物體認(rèn)知實驗中，需充分考慮動物對物體的識別能力和物體配對的平衡。物體材料應(yīng)相同，以避免氣味和觸覺的影響。同時，物體的尺寸應(yīng)與動物的體長相適應(yīng)。實驗過程中，需佩戴同種材料的手套以避免人為因素對實驗結(jié)果的影響。每只動物實驗完成后，應(yīng)采用10%的酒精進行擦拭，每階段實驗完成后用75%酒精擦洗，并用清水沖洗干凈、晾干備用。

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