新物體識別、曠場實驗對小鼠認知行為的影響機制
? 摘要
目的 研究年齡、性別對小鼠新物體再認（novel-object recognition）能力和曠場活動的影響，了解兩類行為間的關系。
? 方法
實驗于2004-05在安徽省老年病研究所行為學實驗室完成。入組的47只昆明小鼠被分成兩組：青年組（七八月齡，12雄、11 雌）和老年組（17、8月齡，12雄、12雌）。采用新物體再認任務檢測小鼠的非空間短期記憶能力，采用曠場任務檢測小鼠的探索活性（locomotor）行為，并用主因子分析判斷任務間的關系。結果[ 在新物體再認記憶任務中，老年雌鼠的新物體優先指數為（55.6±4.9）%，顯著低于年輕雌鼠（66.6±3.7）%。在曠場任務中，老年雌鼠的探索運動活性減低，并且雌雄老年鼠在曠場周邊所花的時間［（294.4±2.0），（289.3±4.3）s］比各自對應的青年小鼠［（278.2±4.9），（267.2±6.3）s］均多。新物體再認成績與曠場任務中的周邊時間呈正相關，而與跨格數負相關。
結論 雌性老年昆明小鼠有新物體再認（短期記憶）能力損害，且受曠場行為影響。
主題詞：衰老；小鼠；學習；記憶；行為
? 引言
小鼠年齡相關性記憶減退，尤其是空間性記憶減退，已得到了深入研究，且海馬與空間學習記憶有關已得到了充分證明［1-8］。然而，衰老對非空間性學習記憶能力的影響主要集中在電休克逃避任務上。新物體再認記憶是海馬依賴性任務，但衰老是否影響該記憶尚無研究證明。昆明小鼠是中國實驗室最常使用的小鼠，但對其衰老相關的行為改變很少進行探索。在目前的研究中，作者利用新物體再認程序觀察昆明小鼠是否有年齡或性別相關性新物體再認（novel-object recognition，一種非空間性學習記憶）能力減退。若有，是否受類似實驗環境的曠場（open-field）探索行為（locomotor）的影響。
? 材料和方法
設計：以實驗動物為研究對象，應用兩因素方差分析的隨機對照、盲法試驗。
單位：一所大學醫院的神經內科和老年病研究所、一所大學的生命科學院。
材料：實驗于2004-05在安徽省老年病研究所行為學實驗室完成。實驗小鼠購自安徽省醫學實驗動物中心（皖醫動92002號）。總共47只昆明小鼠按年齡分成兩組，23只七八月齡的青年鼠（12雄、11雌）和24只17、8八月齡的老年鼠（雌雄各12只）。在實驗開始前對小鼠進行預選，有運動障礙、脫毛、體表可見明顯腫塊及大肚的小鼠被排除。實驗開始5 周前，將小鼠飼養于實驗室里塑料鼠籠中（大小為637.5px×375px×350px），籠內放鋸木屑。其中雌鼠群養（每籠四五只）、雄，單養。每天至少接觸小鼠1次（拎其尾、撫摸）。除非特別提及，在整個實驗期間，動物自由進食和進水。喂養環境的明暗周期為12h（7:00開燈，19:00關燈），室溫為（21±1）℃，濕度為（55±5）% 。實驗者不知小鼠的分組。實驗在亮周期內完成。每次實驗開始前1h，小鼠自飼養室移至檢測室以保持小鼠對環境的適應。
設計、實施、評估者：為本文所有作者。實驗采用3盲方法進行，即小鼠的分組者、實驗及評估者和數據統計者的工作由3人獨立完成，評估者為經過專業培訓的實驗員。
方法：儀器和行為學程序按照以前出版的方法加以部分修改，作者設計了一個曠場行為程序來測定小鼠的自發性探索運動活性和焦慮性，一個新物體再認行為程序來測定小鼠的非空間性短期記憶。
曠場實驗：儀器由上海欣軟信息科技有限公司生產，www.softmaze.com。為一開口的黑色木盒（內部大小為2025px×2025px），圍墻高700px。盒底漆成縱橫各3條白線（寬3mm），從而形成16個等大的方格（每格大小500px×500px）。場地的中央置一彩色盒子（200px×125px×75px）以激發小鼠的好奇心。照明來自一高出場地中央2.8m的40w白熾燈。每只小鼠接受1次測試，其間小鼠面朝墻放入4個拐角方格之一，并讓其自由探索環境5min。每只小鼠的測試結束后，清水清洗場地并擦干。
新物體識別：裝置由上海欣軟信息科技有限公司生產，www.softmaze.com，是一個漆成黑色的開口木方盒子（1250px×1250px×625px）。一白熾燈提供盒底水平約150lx的照明。在測試期間，小鼠現放入空盒內并允許自由探索5min以期適應環境。然后，將小鼠移入飼養籠內。5min后，小鼠返回盒內進入受訓期。此時，有兩個完全相同的物體（彩色紙盒，大小為150px×150px×87.5px）于距盒壁200px處沿一方墻直線排開。小鼠自另外兩個拐角之一放入盒內，在自由探索5min后再被送回飼養籠內。待5min間歇后，動物被再引入實驗盒內進行實驗期的自由探索。此時，兩個受訓期使用過的彩色紙盒之一被一紫色小盒（175px×175px×137.5px）置換并位于原位，而另一已熟悉過的彩色紙盒被移至新物體相對的拐角以防止小鼠空間的偏倚。如果小鼠用它的鼻子在25px之內指向物體或觸及鼻子則被視為探索行為。
主要觀察指標：曠場任務是記錄實驗期內小鼠跨越的方格總數和周邊時間(花在周邊12個方格的總時間）。在新物體再認任務中分別記錄實驗期探索熟悉物體（TF）和探索新物體（TN）的時間。實驗期對新物體的優先指數（PLN）被定義成TN/(TF+TN)*100%。同樣，在受訓期也分別記錄探索物體1(T01）和物體2（T02)）的總時間，以及對物體1（PI01）和物體2（PI02）的優先指數。受訓期（TTTR）和實驗期（TTTE）的總探索時間也進入統計學分析。
? 統計學分析
全部結果以均數±標準誤表示。使用的統計學方法是兩因素方差分析，年齡和性別是獨立變量。為避免不同性別在兩因素方差分析統計時年齡相關性成績下降的模式不同而造成的混淆，用“單性別< 的方差分析（即每個性別的單因素方差分析來顯示年齡主效應［2］。類似地，“單年齡”的方差分析，即每個年齡的單因素方差分析）用于顯示性別主效應。
為了探索任務內和任務間的相互關系，作者利用了主因子分析技術［2，11］與以前的研究類似［2，11］，初始因子的模式經Varimax法轉換，Eigen值大于1的因子得以保留。P＜0.05時被視為有顯著性。統計學分析由SPSS for window11.5軟件經第一作者完成。