CN113384231B - 视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的实验装置和方法 - Google Patents

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Abstract

视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的实验装置和方法，其特征在于：包括带圆形水槽的底座、中心平台、逃生平台、LED；其利用LED闪烁作为视觉线索，从而引导实验小鼠游泳至逃生平台并实现逃生，根据记录的逃生时间长短，从而能够对其视功能进行定量分析。其优点在于：相较于常规视网膜电图或视觉诱发电位检测，不仅无需麻醉，可实现无创性检测，而且其以视觉行为作为研究基础，其检测的视功能范围能涵盖视网膜至大脑视皮质中枢，以及与视觉中枢有联系的其他大脑皮层区域，并与运动系统产生联系。

Description

视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的实验装置和方法
技术领域
本发明涉及行为学研究技术领域,具体涉及一种视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的实验装置和方法。
背景技术
人类遗传性视网膜疾病当中，有些是暗视功能障碍，主要表现为夜盲；有些是明视功能障碍，主要表现为昼盲；有些则两者功能皆障碍，则表现为全盲。在这些患者身上尝试基因、干细胞或其他任何一种新方法的治疗前，必须进行严格的动物实验，验证治疗的有效性。在这些临床前的基础研究中，小鼠是被广泛运用的实验动物。由于不能与动物进行有效的交流，观察与视觉相关的行为学表现，可以使研究人员间接了解动物经过治疗后视功能的变化情况。在视觉障碍的小鼠模型上，以往常用组织形态学和视觉电生理学的方法，评估治疗的效果。
小鼠视网膜电图或视觉诱发电位检测，需要在全身麻醉状态下进行，另外视觉诱发电位信号微弱，记录电极通常需要插到小鼠颅内的视皮质，才能获得满意的结果，所以属于有创检测。
而且视网膜电图和视觉诱发电位，还存在仅能反映视网膜或视觉神经通路的功能的局限性。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的实验装置和方法。
本发明所采用的技术方案：视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的实验装置，包括
底座，其形成有圆形水槽；
中心平台，其高度低于圆形水槽的深度，并放置在圆形水槽的中心位置；
逃生平台，其高度低于圆形水槽的深度，并放置在圆形水槽的边缘位置；
LED，其放置在圆形水槽的边缘位置，并设置在逃生平台的上方位置。
所述LED采用红光LED或白光LED。
所述中心平台上表面设有若干凹槽。
所述中心平台与逃生平台结构相同。
视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的方法，包括底座、中心平台、逃生平台、LED，所述底座上形成有圆形水槽，方法步骤如下：
S1、在圆形水槽中注入一定量水，注水深度大于中心平台与逃生平台的高度；
S2、将中心平台设置在圆形水槽中心，将逃生平台与LED随机设置在圆形水槽边缘的任意位置，且LED设置在逃生平台的上方位置；
S3、将实验小鼠放置在中心平台上，并开启LED；
S4、等待指定时间后，将中心平台撤去，强迫小鼠游泳；
S5、中心平台撤去后开始计时，直至小鼠游泳至LED处并登上逃生平台，并记录所用时长；
S6、重复步骤S2-S5，并计算所用时长的平均值。
步骤S5中，当游泳时间超过设定时间后，仍无法找到逃生平台，则终止计时。
在正式实验之前，进行记忆训练，所述记忆训练的训练步骤如下：
T1、在圆形水槽中注入一定量水，注水深度大于中心平台与逃生平台的高度；
T2、将中心平台设置在圆形水槽中心，将逃生平台与LED随机设置在圆形水槽边缘的任意位置，且LED设置在逃生平台的上方位置；
T3、将实验小鼠放置在中心平台上，并开启LED；
T4、等待指定时间后，将中心平台撤去，强迫小鼠游泳；
T5、中心平台撤去后开始计时，直至小鼠游泳至LED处并登上逃生平台，并记录所用时长，若游泳时间超过设定时间仍无法找到逃生平台，则由实验人员牵着鼠尾，将实验小鼠引至LED处并让实验小鼠登上逃生平台；
T6、重复步骤T2-T5，形成记忆。
所述圆形水槽的内壁呈白色，圆形水槽内的水呈白色。
本发明的有益效果是：提供了一种小鼠视觉行为学的实验装置与方法，用于视觉科学研究，其利用LED闪烁作为视觉线索，从而引导实验小鼠游泳至逃生平台并实现逃生，根据记录的逃生时间长短，从而能够对其视功能进行定量分析；相较于常规视网膜电图或视觉诱发电位检测，不仅无需麻醉，可实现无创性检测，而且其以视觉行为作为研究基础，其检测的视功能范围能涵盖视网膜至大脑视皮质中枢，以及与视觉中枢有联系的其他大脑皮层区域，并与运动系统产生联系。
附图说明
图1为本发明实施例实验装置的俯视结构示意图。
图2为本发明实施例实验装置的侧视结构示意图。
图3为本发明实施例实验装置在实验过程中计时开始前的示意图。
图4为本发明实施例实验装置在实验过程中计时开始后的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
如图1-2所示，一种视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的实验装置，包括底座1、中心平台2、逃生平台3、LED4。
所述底座1上形成有圆形水槽11，所述圆形水槽11的直径为200cm，深度30cm，其内壁喷涂白色油漆。
所述中心平台2与逃生平台3采用相同规格的圆柱形平台，由有机玻璃制成，直径为5cm，高为14.5cm，且其上表面设有6-9个直径为0.5cm的凹槽，以便于实验小鼠能够站稳。
所述LED4为市场上常见的红光LED或者白光LED，红光LED能发射波长为615-650nm的红色闪烁光，灯的功率为0.5W，白光LED功率为20W，能发射白色闪烁光。两种规格的LED4闪烁频率均为20Hz，如需检测暗视功能，使用红光LED；如需检测明视功能，则使用白光LED。所述LED4上带有挂钩，通过挂钩能够方便地将LED4沿圆形水槽11边缘挂设在底座1上。
一种视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的方法，具体步骤如下：
S1、在圆形水槽11中注入一定量白色洗米水，从而尽量减少不必要的视觉干扰，注水温度为22–26℃，注水深度约15cm，使得实验小鼠无法在水中直接站立，且注水深度略大于中心平台2与逃生平台3的高度，使得中心平台2与逃生平台3能够完全没入水中；
S2、将中心平台2放置在圆形水槽11的中心位置，将逃生平台3随机放置在圆形水槽11边缘的任意位置，LED4通过挂钩挂设在圆形水槽11边缘，且LED4设置在逃生平台3的上方位置；
S3、如图3所示，将实验小鼠5放置在中心平台2上，并开启LED4，由LED4作为寻找逃生平台3的视觉线索；
S4、等待60s后，使实验小鼠5能够适应周围环境，然后如图4所示，将中心平台2撤去，从而强迫实验小鼠5游泳以免沉入水中；
S5、中心平台2撤去后开始计时，直至小鼠游泳至LED4处并登上逃生平台3，并记录所用时长；如果游泳时间超过60s后仍无法找到逃生平台3，则终止计时，并以60s作为时长进行记录；
S6、重复步骤S2-S5，重复4次，每次间隔30s，并计算所用时长的平均值。
为了保证实验准确，通常在正式实验之前，先进行连续4天的记忆训练，实验小鼠经过训练后能够形成记忆，从而在落水后能主动搜索、定向和定位视觉线索，并朝其游过去实现逃生。
所述记忆训练的训练步骤如下：
T1、在圆形水槽11中注入一定量白色洗米水，从而尽量减少不必要的视觉干扰，注水温度为22–26℃，注水深度约15cm，使得实验小鼠无法在水中直接站立，且注水深度略大于中心平台2与逃生平台3的高度，使得中心平台2与逃生平台3能够完全没入水中；
T2、将中心平台2放置在圆形水槽11的中心位置，将逃生平台3随机放置在圆形水槽11边缘的任意位置，LED4通过挂钩挂设在圆形水槽11边缘，且LED4设置在逃生平台3的上方位置；
T3、将实验小鼠5放置在中心平台2上，并开启LED4，由LED4作为寻找逃生平台3的视觉线索；
T4、等待60s后，使实验小鼠5能够适应周围环境，然后将中心平台2撤去，从而强迫实验小鼠5游泳以免沉入水中；
T5、中心平台2撤去后开始计时，直至小鼠游泳至LED4处并登上逃生平台3，并记录所用时长；如果游泳时间超过60s后仍无法找到逃生平台3，则由实验人员牵着鼠尾，将实验小鼠引至LED处并让实验小鼠登上逃生平台；
T6、重复步骤T2-T5，重复4次，每次间隔30s，形成记忆。
上述装置与方法属于视觉科学研究，其利用LED闪烁作为视觉线索，从而引导实验小鼠游泳至逃生平台并实现逃生，根据记录的逃生时间长短，从而能够对其视功能进行定量分析；相较于常规视网膜电图或视觉诱发电位检测，不仅无需麻醉，可实现无创性检测，而且其以视觉行为作为研究基础，其检测的视功能范围能涵盖视网膜至大脑视皮质中枢，以及与视觉中枢有联系的其他大脑皮层区域，并与运动系统产生联系。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (6)

1.视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的实验装置，其特征在于：用于小鼠的视功能分析，其包括
底座（1），其形成有圆形水槽（11）；
中心平台（2），其高度低于圆形水槽（11）的深度，并放置在圆形水槽（11）的中心位置；
逃生平台（3），其高度低于圆形水槽（11）的深度，并放置在圆形水槽（11）的边缘位置；
LED（4），其放置在圆形水槽（11）的边缘位置，并设置在逃生平台（3）的上方位置；
所述圆形水槽内注有水，且注水深度比中心平台与逃生平台的高度高0.5cm；
所述LED（4）采用红光LED或白光LED，红光LED能发射波长为615-650nm的红色闪烁光，功率为0.5W，白光LED能发射白色闪烁光，功率为20W。
2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述中心平台（2）上表面设有若干凹槽。
3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述中心平台（2）与逃生平台（3）结构相同。
4.视觉线索引导小鼠寻找逃生平台的方法，其特征在于：用于小鼠的视功能分析，其包括底座（1）、中心平台（2）、逃生平台（3）、LED（4），所述底座（1）上形成有圆形水槽（11），所述LED（4）采用红光LED或白光LED，红光LED能发射波长为615-650nm的红色闪烁光，功率为0.5W，白光LED能发射白色闪烁光，功率为20W；
在正式实验之前，进行记忆训练，所述记忆训练的训练步骤如下：
T1、在圆形水槽（11）中注入一定量水，注水深度高出中心平台（2）与逃生平台（3）0.5cm；
T2、将中心平台（2）设置在圆形水槽（11）中心，将逃生平台（3）与LED（4）随机设置在圆形水槽（11）边缘的任意位置，且LED（4）设置在逃生平台（3）的上方位置；
T3、将实验小鼠放置在中心平台（2）上，并开启LED（4）；
T4、等待指定时间后，将中心平台（2）撤去，强迫小鼠游泳；
T5、中心平台（2）撤去后开始计时，直至小鼠游泳至LED（4）处并登上逃生平台（3），并记录所用时长，若游泳时间超过设定时间仍无法找到逃生平台（3），则由实验人员牵着鼠尾，将实验小鼠引至LED（4）处并让实验小鼠登上逃生平台（3）；
T6、重复步骤T2-T5，形成记忆；
正式实验的方法步骤如下：
S1、在圆形水槽（11）中注入一定量水，注水深度高出中心平台（2）与逃生平台（3）0.5cm；
S2、将中心平台（2）设置在圆形水槽（11）中心，将逃生平台（3）与LED（4）随机设置在圆形水槽（11）边缘的任意位置，且LED（4）设置在逃生平台（3）的上方位置；
S3、将实验小鼠放置在中心平台（2）上，并开启LED（4）；
S4、等待指定时间后，将中心平台（2）撤去，强迫小鼠游泳；
S5、中心平台（2）撤去后开始计时，直至小鼠游泳至LED（4）处并登上逃生平台（3），并记录所用时长；
S6、重复步骤S2-S5，并计算所用时长的平均值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤S5中，当游泳时间超过设定时间后，仍无法找到逃生平台（3），则终止计时。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述圆形水槽（11）的内壁呈白色，圆形水槽（11）内的水呈白色。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105265334A (zh) * 2015-10-30 2016-01-27 江苏大学 小鼠水迷宫学习记忆测试平台
CN109042611A (zh) * 2018-08-09 2018-12-21 遵义医学院 一种大鼠诱捕装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100471386C (zh) * 2005-11-23 2009-03-25 中国科学院心理研究所 一种多水平客观测定动物学习能力的行为实验系统和方法
CN203078724U (zh) * 2012-11-29 2013-07-24 罗晓敏 供动物休息漂浮的海洋平台
CN103027694B (zh) * 2012-11-30 2018-10-19 中国航天员科研训练中心 一种用于测试动物在强迫游泳状态下活动的装置
RU2520155C1 (ru) * 2012-12-17 2014-06-20 Николай Николаевич Каркищенко Способ исследования кинезодинамики и поведения подопытных животных
CN102986641B (zh) * 2012-12-18 2014-04-16 陈洪灿 一种连续性捕鼠器
US10568305B2 (en) * 2015-09-28 2020-02-25 Georgetown University Systems and methods for automated control of animal training and discrimination learning
FI127666B (en) * 2016-04-21 2018-11-30 Univ Helsinki Method for performing behavioral tests in rodents
RU184787U1 (ru) * 2018-02-27 2018-11-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации Стенд для проведения экспериментов по методике "принудительное плавание"
CN109548690B (zh) * 2018-12-26 2021-05-04 中国电子科技集团公司信息科学研究院 一种小白鼠群体逃生行为演化研究多功能实验装置
CN109892247B (zh) * 2019-04-19 2023-08-18 桂林医学院 一种猫参与的检测大鼠认知功能的实验装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105265334A (zh) * 2015-10-30 2016-01-27 江苏大学 小鼠水迷宫学习记忆测试平台
CN109042611A (zh) * 2018-08-09 2018-12-21 遵义医学院 一种大鼠诱捕装置

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