[發明專利]動物行為訓練方法以及訓練裝置

有效

• 申請號: 201610886014.7
• 申請日: 2016-10-10
• 公開（公告）號: CN107912326B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 李澄宇;韓哲;張曉醒
• 申請（專利權）人: 中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心
• 主分類號: A01K15/02
• 分類號: A01K15/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳靜

本發明涉及動物行為訓練方法以及訓練裝置。本發明提供了一種可以有效訓練動物獲得行為記憶能力的方法。該方法可應用于制備具有一定行為記憶能力的動物，所述的動物例如是小鼠。本發明還提供了適用于所述方法的動物訓練裝置。

技術領域

本發明屬于動物行為學領域，更具體地，本發明涉及動物行為訓練方法以及訓練裝置。

背景技術

在基礎研究領域，實驗動物模型對于闡明行為的神經機制是不可或缺的。在藥物開發領域有一個共識：更為完善的動物模型對于神經系統藥物的開發成功非常關鍵。人們普遍認為基于癥狀的疾病診斷系統最終需要被基于病理生理學的新系統所代替；但是目前對于神經生物學和遺傳學的了解還不夠徹底，因此不能支持這種診斷。對于認知障礙，一個很困難的實際情況是難于在小鼠中鑒別和測量高級認知功能、以模擬人類的智力。而動物模型的缺乏是神經心理性疾病的藥物開發中的核心問題之一，這在一定程度上可以解釋藥物的療效在病人和動物模型上的不同。其他的腦疾病中存在同樣的問題，例如所有的神經保護性的實驗藥物在動物模型中都被認為是具有療效的，但都在臨床二期或三期失敗了，這個臨床轉化中的失敗強烈提示我們應重新檢查現有的動物模型和臨床開發戰略。一般認為如果沒有好的動物模型，那么在病理生理機制和開發新藥上取得進展是很難想象的。

在基礎研究領域，光遺傳、電生理等各種手段使行為的神經環路研究上升到一個新的階段。在疾病研究與藥物開發領域，目前最有希望的方式是通過內表型的方式模擬腦疾病。內表型是疾病中可以被測量的某部分表現，可以看成是比完整的疾病更為基礎的疾病單元模型；除了基因水平之外，還可以是神經生理、生化、神經解剖、認知、或神經心理的指標。嘗試模擬神經性疾病(例如精神分裂癥)的所有癥狀可能是不智的，更好的方法是聚焦在一些更容易理解的癥狀或癥狀集群。最近行為學、光遺傳、在體成像等技術上的進展，使得研究者可以針對正在執行復雜行為的整體動物，以很高的時空分辨率觀察和操控神經環路的活動，并使得人們可以在疾病背景中研究內表型行為相關的神經環路，從而實現更好的內表型模型。

最近的光遺傳、電生理研究提示內側前額葉皮層(mPFC)可能是內表型的一個有前景的靶點腦區：本發明人的實驗室發表在Science的研究表明，mPFC延遲期的活動對于工作記憶任務的學習非常重要；另外海馬到內側前額葉皮層的投射在工作記憶記憶任務的信息編碼期是必要的；而內側前額葉皮層在抗壓力反應、其投射在類抑郁行為中都起著重要作用。

由于工作記憶在眾多疾病中是明確的一個內表型，探究工作記憶是疾病研究的一個方向，針對這方面開發。因此，本領域亟待開發動物記憶行為研究的方法和裝置，以及獲得具有相關行為能力的動物行為模型。

發明內容

本發明的目的在于提供動物行為訓練方法以及訓練裝置。

在本發明的第一方面，提供一種基于嗅覺的小鼠非匹配延遲工作記憶行為范式訓練方法，所述方法包括：

(S1) 提供一動物訓練裝置，其包括用于容納動物的箱體，位于箱體的通氣管和水管；所述水管一端連接可活動的水嘴，用于向小鼠給水；

(S2) 小鼠停止飲水50-100小時(較佳地60-90小時，更佳地65-80小時)后，固定于固定裝置；

(S3) 教導，包括：

(a) 調節水嘴位置到初始位置，該位置距離小鼠嘴部前方2.5-3.5mm、下方2.5-3.5 mm的位置；

(b) 通過通氣管向箱體內給予氣味1持續1±0.2秒；之后停止給予氣味1，2-8秒(較佳地4-5秒)后；再給予氣味2持續1±0.2秒；

(c) 將水嘴前進到接觸小鼠的嘴部，出水6±1微升；

(d) 確定小鼠是否舔水；如小鼠不舔水，重復步驟(a)～(c)；如小鼠舔水，則進入(S4)過程；

(S4) 學習，包括：