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大小鼠五孔实验模型的训练方法

更新时间:2023-10-31      浏览次数:1716

大小鼠五孔实验模型的训练方法


一般来说大小鼠五孔实验(五选择连续反应时间任务:5-choice serial reaction

time task5-CSRTT)实验数的模型训练需要五步:预适应训练,适应训练,预备训练,正式训练。

预适应我们需要对大鼠进行饮食管理,以控制体重。适应性饲养一周后,逐步限制饮食,每只大鼠每天的进食量标准为 5g 食物/100g 体重。与此同时,从控制饮食的第一天开始,每天为大鼠称重,记录体重变化,直至达到自由饲养体重的 85-90%。在此过程中,我们需要让大鼠适应实验者,降低应激反应,这项工作可以从控制饮食的第一天开始,每天轻轻抚摸大鼠 2-3 分钟,持续至少 3 天。此外,我们还需要让大鼠适应训练时的食物奖励颗粒,每天在抚摸大鼠后,在笼子里放置一些食物奖励颗粒,约为 30 颗。这些措施都是为了确保大鼠在实验过程中的表现,过饱或过饿都可能影响其表现,因此,我们需要严格控制饮食。在整个适应过程中,我们需要密切关注大鼠的生长状况,如体重变化,以及其对食物奖励颗粒的适应情况。

适应训练为了让大鼠熟悉训练和测试环境,以减少应激,还有利用食物奖赏颗粒所在位置,让大鼠学会探索五孔以及食物槽(鼻触五孔和食),方法如下:

将实验动物带到测试室,为每只大鼠分配一个单独的操作箱。将大鼠放进操作箱里大约 15-20 分钟(也可延长至 30 分钟)进行适应和探索。在此期间,所有五个方孔内的刺激灯,房灯和食物槽灯均打开。为了鼓励大鼠探索,我们在食物槽中放置 10 个食物奖励颗粒,在五个孔中各放置 2 个食物奖励颗粒。

这个过程通常只需要训练一两天。达标标准是大鼠可以吃掉所有提供的食物奖赏颗粒。若有大鼠不能吃完食物颗粒,可能是因为对操作箱环境或者灯光应激,无法进行后续训练,需要剔除这些大鼠。通过这一阶段的适应和训练,大鼠能够更好地熟悉测试环境,降低应激反应,并学会探索五孔和食物槽,为后续的训练和测试打下良好基础。

预备训练:当大鼠已经适应了测试设备以及食物奖励颗粒,接下来便进入正式的 5-CSRTT 训练阶段。每轮训练包括 100 次试验,每次试验约为 30 分钟,每天仅进行一次。

在训练过程中,单个孔的刺激灯会亮起,顺序由计算机软件按照伪随机方式生成。在 100 次试验中,每个孔的刺激灯各亮起 20 次。在达到每阶段达标后,可以逐渐缩短刺激持续时间,增加间歇时间(ITI),直至达到预设的“目标参数"。经过这样的训练,大鼠能够更好地掌握 5-CSRTT 技能,为后续实验奠定基础。同时,实验者也要密切关注大鼠的进展,根据实际情况调整训练参数,确保训练效果达到预期。

 正式训练:在动物训练过程中,当最后一个参数阶段达到预期标准(准确率≥80%,遗漏率≤20%)后,继续进行 6 10 次的训练,以确保大鼠任务表现达到稳定水平。训练的前两个阶段为预训练阶段,目的在于迅速建立鼻触亮起的刺激灯与获得食物奖赏的操作式条件反射。当 SD(刺激灯持续时间)逐渐降低至 0.5 秒,LH(动物反应时间)缩短至 5 秒固定,ITI(间歇时间)延长至 5 秒固定时,动物能够充足地学习激励与奖励的关联。

在训练过程中,若动物未能达到模型训练标准,可以适时剔除以节省时间。当至少连续 6 次训练表现稳定时,以最后 4 天训练数据作为动物任务表现的基线水平。此时,可以开始正式的实验了。


参考文献:动物行为实验指南:五项选择连续反应时间任务实验方法总结(个人图书馆)


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