在神經(jīng)科學和行為學研究中，物體認知實驗已成為評估嚙齒類動物學習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，也無需冗長的訓練過程，即可有效地檢測從簡單的物體識別記憶到復雜的空間、時序和情景記憶。本文將詳細介紹物體認知實驗的設計、實施過程及其在不同研究領(lǐng)域中的應用價值。

實驗設計與動物環(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知實驗的基礎(chǔ)。實驗分為適應期、熟悉期和測試期三個階段。在適應期中，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。物體材料應相同，以避免氣味和觸覺的影響。同時，物體的尺寸應與動物的體長相適應。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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