[发明专利]一种研究大鼠风险抉择的行为训练装置以及方法

权利要求书

1.一种研究大鼠风险抉择的行为训练方法，其特征在于：

该方法基于一种研究大鼠风险抉择的行为训练装置，该装置包括：训练箱（100），所述训练箱（100）呈中空顶部开口的方形结构，其内腔由前向后通过窄道挡板（2）和矮门槛（3）分隔为探鼻区（110）、选择区（120）和奖励区（130），所述探鼻区（110）前壁上设有探鼻孔（1），两块所述窄道挡板（2）的一端与所述训练箱（100）的两侧内壁连接，另一端之间设有间隙；所述矮门槛（3）呈板状结构，其两端分别与所述训练箱（100）的两侧内壁相连，所述矮门槛（3）与所述奖励区（130）的中部之间设有用于将奖励区（130）分隔为两个狭长通道的通道隔板（4），所述狭长通道的底部末端设有饮水点（5）；还包括检测及控制电路（12），所述检测及控制电路包括电源、红外检测、发光LED、模拟电路板和数据采集卡，所述红外检测包括设置于所述探鼻孔（1）两侧、矮门槛（3）上方和饮水点（5）上方的红外收发器（6），所述发光LED包括设置于所述矮门槛（3）前壁上的LED灯（7），所述电源与所述模拟电路板相连，所述红外收发器和发光LED与模拟电路板连接，模拟电路板与数据采集卡相互通信，数据采集卡连接至计算机（14）；

所述饮水点（5）呈圆形结构，其中部设有出水口，所述出水口通过软管与给水系统相连，所述给水系统包括储水瓶（11）、二分管（10）和电磁水阀（8，9），所述储水瓶（11）底部与所述二分管（10）的总管相连，所述二分管（10）的两个支管通过软管分别与所述饮水点（5）上的出水口相连，两个所述电磁水阀（8，9）分别设置于两个支管上；所述电磁水阀（8，9）与所述模拟电路板相连；

所述训练箱（100）的上方设有摄像设备（13），所述摄像设备（13）的视频录像信息经有线传输至所述计算机（14）；

该方法包括如下步骤：

步骤一，实验动物准备与训练装置预热；

步骤二，场景适应训练；

步骤三，选项混合训练；

步骤四，自由选择训练；

在步骤一中，所述实验动物准备包括实验员对大鼠handle处理、实验前控水但保留足够多干粮、每天称量体重、实验后五至十分钟自由饮水；所述训练装置预热包括实验前检查训练装置，测试运行程序；

所述步骤二是将大鼠从笼中取出，放入训练箱（100）起始位置，由大鼠自由探索，并保持室内灯光微弱，当大鼠在训练箱（100）的一侧探鼻孔（1）完成探鼻动作，大鼠回头后选择跨过任意一侧的LED灯（7）亮的矮门槛（3）并来到通道尽头的饮水点（5），获得100%概率的定量小奖励时，视为完成一次试验；

所述步骤三包含单safe信号适应和九循环，所述单safe信号适应是大鼠在探鼻区（110）的探鼻孔（1）处探鼻，启动一次试验，当选择跨过一个LED灯（7）亮的safe选项的矮门槛（3）时，在饮水点（5）给予定量小奖励，当选择跨过无LED灯（7）的error选项的矮门槛（3）时，在饮水点（5）无奖励，最终正确率在80%以上时视为训练完成；所述九循环是连续九次单safe信号试验和连续九次单risk信号试验循环交替，所述单risk信号试验是大鼠在探鼻区（110）的探鼻孔（1）处探鼻，启动一次试验，当选择跨过外侧两个亮的LED灯（7）的risk选项的矮门槛（3）时，在饮水点（5）以33%伪随机概率给予定量大奖励，九循环期间当选择safe信号或risk信号的正确率稳定在80%以上时视为训练完成。

2.根据权利要求1所述的一种研究大鼠风险抉择的行为训练方法，其特征在于：所述步骤四是当大鼠探鼻后启动一次试验，此时计算机设置两侧矮门槛（3）随机一侧亮中间一个发光LED灯（7），代表safe选项；而另一侧矮门槛（3）亮外侧两个发光LED灯（7），代表risk选项；大鼠根据自身状态及先前经验选择进入其中一个通道，若选择safe选项，则在奖励区100%获得定量小奖励，若选择risk选项，则有33%的概率在奖励区获得定量大奖励；当大鼠选择safe选项或risk选项的频率连续三天趋于稳定时，视为训练目的达成。