神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件位置偏愛儀器的優(yōu)化改造

摘 要：條件位置偏愛儀器是一種被神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域科研工作者所公認(rèn)的測定逃避和偏愛行為的儀器，因動(dòng)物行為學(xué)逃避和偏愛行為學(xué)測量難度大，對儀器的進(jìn)行更優(yōu)化的改造，可以更方便讓實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行測量，得到更準(zhǔn)確的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為神經(jīng)科學(xué)精神依賴領(lǐng)域的研究提供更可靠的科研實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：神經(jīng)科學(xué)；科研實(shí)驗(yàn)室；儀器改造

藥物依賴性是一種慢性復(fù)發(fā)的疾病，主要表現(xiàn)為渴求和強(qiáng)迫性覓藥行為，在用藥初期會產(chǎn)生快感或減輕痛苦，持續(xù)使用會引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的適應(yīng)性變化[1]。條件位置偏愛系統(tǒng)是神經(jīng)科學(xué)科研實(shí)驗(yàn)室研究測定逃避和偏愛行為的儀器，與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的學(xué)習(xí)和記憶有關(guān)。常用作評價(jià)嚙齒類動(dòng)物獎(jiǎng)賞效應(yīng)和精神依賴性潛力的行為學(xué)測試。在某種程度上反映了動(dòng)物的覓藥行為，對人而言則象征著心理渴求[2]。根據(jù)多年的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合對條件位置偏愛系統(tǒng)儀器的使用心得，對條件位置偏愛儀器從視覺觸覺和嗅覺的儀器裝置構(gòu)造和視頻追蹤靈敏度等各方面上提出優(yōu)化的改造意見。

1 條件位置偏愛儀器的視覺裝置結(jié)構(gòu)改造

典型的條件位置偏愛儀實(shí)驗(yàn)裝置一般為兩個(gè)或三個(gè)大小相等的互通實(shí)驗(yàn)箱，主要用嚙齒類動(dòng)物，如大鼠、小鼠及基因敲除鼠作為研究對象[3]。根據(jù)常被用于實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膭?dòng)物大鼠小鼠來說，用于檢測逃避和偏愛行為的實(shí)驗(yàn)箱體明暗光亮要一樣，因?yàn)榇笫笮∈笫瞧珢郯淡h(huán)境的，實(shí)驗(yàn)室箱體之間亮度的不同會給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)箱體里面處理藥物后停留時(shí)間有很大的影響。為了避免這種情況的發(fā)生，各個(gè)箱體四壁表面的黑和白的顏色總面積要一樣，并以不同的圖案均勻排列，例如一個(gè)箱體以黑白相間曲線條紋排列，一個(gè)箱體以黑白相間菱形圖片排列[4]。并且實(shí)驗(yàn)箱體四周要封閉，防止外界的光線進(jìn)入，增加實(shí)驗(yàn)不確定因素，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 條件位置偏愛儀器的實(shí)驗(yàn)箱體實(shí)驗(yàn)動(dòng)物觸覺裝置結(jié)構(gòu)的改造

為了增加嚙齒類動(dòng)物區(qū)分不同實(shí)驗(yàn)箱體，一般的條件位置偏愛儀器的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)箱底部分為網(wǎng)狀和桿狀，材質(zhì)上大都是不銹鋼做成的，實(shí)驗(yàn)鼠踩在上面有區(qū)分度，但在具體的實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)鼠識別底部一種觸覺感受容易忘記，根據(jù)鼠類的動(dòng)物天性活潑好動(dòng)，喜歡在箱體的四壁摸索，可以增加箱體四壁的區(qū)分度，改造成一個(gè)箱體的四壁為光滑的，另一個(gè)箱體的四壁增加顆粒狀凹凸的觸覺感受，讓實(shí)驗(yàn)鼠有更多的觸覺記憶點(diǎn)，從而讓有更深的記憶。

3 條件位置偏愛儀器的實(shí)驗(yàn)箱體實(shí)驗(yàn)動(dòng)物嗅覺裝置結(jié)構(gòu)的改造

嚙齒類動(dòng)物大鼠小鼠有著很靈敏的嗅覺，所以嗅覺對于條件位置偏愛儀器實(shí)驗(yàn)檢測成功起著很重要的作用。實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)自身是不添加任何氣味的，都是在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)期在不同的箱體內(nèi)添加不同的氣味，例如添加花椒水和桔子皮水等，但是添加的氣味要保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物沒有任何的偏愛喜好。目前實(shí)驗(yàn)過程中，大都選用直接往實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)滴加桂皮水或是醋酸水，由于實(shí)驗(yàn)箱體相接觸的地方只有一板之隔，很容易導(dǎo)致不同箱體之間氣味互相混淆，使得實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)接受到實(shí)驗(yàn)處理后的感受與嗅到的味道達(dá)不成聯(lián)系，從而失去嗅覺對于逃避和偏愛行為的判斷。所以在實(shí)驗(yàn)箱的四壁要封閉，兩箱之間的隔板要加厚，盡量避免氣味的互相擴(kuò)散，影響根據(jù)嗅覺的判斷。

4 增加實(shí)驗(yàn)視頻過程中追蹤實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的靈敏度

實(shí)驗(yàn)測試時(shí)長根據(jù)藥物而定，一般為15分鐘[5]。目前實(shí)驗(yàn)檢測過程的總時(shí)長嚴(yán)重多余各個(gè)實(shí)驗(yàn)箱體的檢測時(shí)長之和，存在很長的未識別時(shí)間，這個(gè)時(shí)間的誤差主要是因?yàn)橐曨l追蹤的靈敏度太低的緣故，比如實(shí)驗(yàn)鼠趴在實(shí)驗(yàn)箱壁上，視頻追蹤系統(tǒng)就檢測不到，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)箱體的檢測時(shí)間減少，從而引起很大的實(shí)驗(yàn)誤差，為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，一是可以采取人工計(jì)時(shí)的方法，實(shí)驗(yàn)操作者人工識別實(shí)驗(yàn)小鼠在各個(gè)實(shí)驗(yàn)箱停留的時(shí)間，如果檢測的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量巨大，這個(gè)方法很耗費(fèi)實(shí)驗(yàn)人員的時(shí)間和精力，而且實(shí)驗(yàn)操作者的主觀判斷會影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，所以只建議實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量少的前提下可以采用；二是把實(shí)驗(yàn)箱體上的攝像頭更換成分辨率更高的或是紅外線探測頭進(jìn)行計(jì)時(shí)處理，這種方法會相應(yīng)增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備改造經(jīng)費(fèi)，增添實(shí)驗(yàn)負(fù)擔(dān)。實(shí)驗(yàn)者可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)對象和實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行選擇。

此外，鑒于條件位置偏愛檢測的特殊性，每檢測完一只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，都要清除掉實(shí)驗(yàn)箱體動(dòng)物留下的氣味，防止對下只檢測動(dòng)物的影響，實(shí)驗(yàn)箱體采用可以直接水洗的材質(zhì)制作。箱體外面的顏色采用黑色吸光，以減少進(jìn)入箱體的光線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的大小，箱體的尺寸大小要使得動(dòng)物停留在里面摸索穿梭自由，感覺不到壓抑和恐慌等不適。

綜上所述，對條件位置偏愛儀器從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)人員操作的便利性出發(fā)，從實(shí)驗(yàn)箱體的視覺，觸覺和嗅覺的設(shè)備構(gòu)造，實(shí)驗(yàn)視頻的追蹤靈敏度，以及箱體的人性化設(shè)計(jì)上提出了很多建設(shè)性的改造意見和想法，從而對于研發(fā)新型鎮(zhèn)痛和精神依賴性藥物提供可靠的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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[3]侯媛媛，劉志強(qiáng)，張星星，等.條件位置偏愛實(shí)驗(yàn)和自身給藥實(shí)驗(yàn)及其比較[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2011，11（24）：5140-5143.

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作者簡介：黃婭，單位：蘇州大學(xué)，學(xué)位：碩士，職稱：助理實(shí)驗(yàn)師。