[发明专利]一种视觉信息导向的空间记忆行为训练方法

说明书

本发明提供一种视觉信息导向的空间记忆行为训练方法，利用配设的训练系统实施，方法包括步骤：实验前准备；小鼠适应性训练：学会从起点区出发经单向路径返回起点区；空间依赖导向预训练：保持视觉信息不变配合奖励和自动门约束使小鼠学会交替选择方向相反路径；空间依赖导向正式训练：取消自动门约束，训练小鼠自主交替选择路径并保存实验数据；视觉依赖导向预训练：视觉信息随机变化，通过自动门约束，让小鼠学会按设定的视觉提示选择方向；视觉依赖导向正式训练：取消自动门约束，训练小鼠按设定的视觉提示选择方向并保存实验数据。本发明能最大限度减少动物往返活动带来的过多额外干扰信息，降低人为因素干扰，提高训练成功率和训练效率。

技术领域

本发明涉及动物空间记忆行为训练领域，具体涉及一种视觉信息导向的空间记忆行为训练方法。

背景技术

空间认知能力在人类日常生活中发挥着重要的作用，如寻找路线、定位地点及目标、使用地图导航等，是在环境中独立活动的必要条件。很多精神疾病都伴随着空间认知能力的下降，比如精神分裂症、阿尔兹海默征和帕金森综合征等。因此基于啮齿动物研究空间导向功能的基础研究十分重要。啮齿动物的空间记忆功能是其重要认知功能之一，且能被科学定量测量，因此通常被作为基础研究的切入点。目前此类研究的方法主要是利用根据神经科学和心理学理论范式设计的硬件装置，并且利用小鼠具有转基因品系繁多、光遗传和电生理技术成熟、空间位置感觉为其优势感觉且可依赖视觉提示进行空间定位等优势，使用小鼠作为模式动物利用硬件装置进行训练和实验，并在最后对训练采集的数据进行事后分析处理。目前，此类训练研究实验的方法主要有两类，一种是基于动物视觉依赖导向范式的训练方法，另一种是基于动物空间依赖导向范式的训练方法。所谓视觉依赖导向范式，是指动物在训练过程中仅需依赖视觉信息（无需记住空间信息）以完成空间方向选择的训练模式；空间依赖导向范式，是指动物在训练过程中强调空间信息在空间导向中的作用，需要动物依赖空间信息（记住最近一次选择的方向）进行方向选择的训练模式。

目前常见的动物空间记忆行为训练方法，其普遍存在的问题是：其一，动物基于视觉依赖范式和空间依赖范式的空间记忆行为训练需要采用2套装置分别进行，在动物空间导向中不能有效分离空间信息和视觉信息的作用，不利于对动物视觉信息导向的空间记忆神经机制的进一步研究，且实验操作相对麻烦，其二，现有的训练方法，人为干扰因素较多，并且一般需要动物原路返回至起点，给小鼠增加了过多的额外干扰信息，从而影响训练的成功率和训练效率。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种视觉信息导向的空间记忆行为训练方法，利用专门设计的系统实施，训练方法采用一套系统对同一类动物进行视觉依赖范式和空间依赖范式训练，能在动物空间导向中有效分离空间信息和视觉信息的作用，且能最大限度地降低人为干扰因素，动物在实险中不能原路返回避免动物往返活动带来的过多额外干扰信息，提高训练的成功率和训练效率。

本发明的技术方案是：本发明的视觉信息导向的空间记忆行为训练方法，其特点是：利用配设的训练系统实施，上述训练系统包括迷宫和动物行为分析装置，迷宫包括由底板、显示器和3块边框板构成的底部及四周封闭而上端开口的方形箱体，在方形箱体内呈镜像设置的2个凸台，由2个凸台与方形箱体构成的起始臂、第一和第二决策臂、第一和第二返回臂，可升降地设于底板上且使用时可控制相应臂通断的起始臂自动门、第一和第二决策臂自动门、第一和第二返回臂自动门；起始臂与第一和第二决策臂连通交汇的区域构成实验时小鼠的决策区；第一决策臂与第一返回臂连通交汇的区域以及第二决策臂与第二返回臂连通交汇的区域分别构成一个奖赏区；迷宫内由起始臂自动门与第一和第二返回臂自动门包围而成的区域构成起点区；动物行为分析装置包括控制器，设于迷宫上并与控制器电连接的工业相机，在迷宫的2个奖赏区及起点区边上分别设置且均与控制器电连接的第一、第二和第三给食器，迷宫的显示器以及各自动门分别与控制器电连接，上述视觉信息导向的空间记忆行为训练方法，包括以下步骤：

步骤一，实验前小鼠及奖励食物的准备；