[发明专利]一种建立昆虫社交障碍模型的装置及方法

说明书

本发明公开了一种建立昆虫社交障碍模型的装置及方法，涉及动物行为实验样品处理技术领域，包括隔离结构和社交性测试结构，隔离结构包括相互连通的巢室和飞行室，社交性测试结构包括中室，中室的一侧设置有第一社交室，中室的另一侧设置有第二社交室，中室与第一社交室和第二社交室之间分别设置有推拉门，各推拉门上均设置有牵引绳，第一社交室和第二社交室内均设置有社交笼，被测昆虫在隔离结构中隔离后进入社交性测试结构进行社交性测试。本发明首次在保障低等动物社会福利和动物伦理条件下建立低等动物社会性昆虫的隔离结构；本发明的方法科学、完整有效且切实可行，为研究社会性昆虫情绪提供了研究基础，从而为人类神经精神相关疾病提供参考。

技术领域

本发明涉及动物行为实验样品处理技术领域，特别是涉及一种建立昆虫社交障碍模型的装置及方法。

背景技术

自然界社会昆虫种类众多，例如蜜蜂、熊蜂。蜜蜂属于膜翅目，蜜蜂科，蜜蜂属。蜜蜂为群居性的社会性昆虫，蜂巢通常由蜂王、雄蜂、工蜂等个体组成。熊蜂属膜翅目蜜蜂科，熊蜂属，熊蜂为群居性的社会性昆虫，蜂巢主要由蜂王、工蜂等个体组成。它们是众多野生植物和农作物的重要传粉者，为人类的福祉提供了关键支持。

人类和高等哺乳动物的研究表明，社会隔离对人或哺乳动物的健康构成严重风险。哺乳动物的社会隔离常常导致大脑异常发育和行为异常。例如，恒河猴(Macacamulatta)的经典研究表明，早期的社会隔离会导致正常的社会行为消失，影响它们与同伴交往和生活的能力。

目前，相比于哺乳动物而言，低等动物社会昆虫的社会隔离相关研究仍然比较少。值得注意的是，作为自然界物种种类最丰富的动物类群，昆虫一直被认为是低智能、低学习能力、无灵活性的；但随着与昆虫相关研究的深入，昆虫的智力被一步步验证，基于这一范式，研究者测试出蜜蜂具备数量感、理解抽象的概念，表现出类元认知能力。熊蜂进化地位与蜜蜂相似，学习能力同样优秀，也能够在迷宫中使用视觉线索导航，和完成延迟样本匹配任务和解决复杂的操作性难题。尤其是近些年科学研究表面，低等动物昆虫，果蝇、蜜蜂或熊蜂被认为具有接近哺乳动物情绪样的“元情绪”能力。

非社会性昆虫果蝇的社交隔离都能导致寿命的减少，增加了攻击性，减少了睡眠需求，并减少了蘑菇体内的纤维数量，昆虫脑内蘑菇体的功能与哺乳动物脑中海马功能相当。社交隔离也减少了社会性昆虫蜜蜂的蘑菇体体积。发育过程中的关键时期对于正常社会行为的发展也可能很重要，以蜜蜂(Apis mellifera)为例，在生命早期经历社会隔离之后，面对同类群体时向群体聚集的欲望大大受损，因此社交对于蜜蜂的发展和社会组织也是必不可少的。群居蟑螂也有类似的情况，在经历社会隔离后，蟑螂的活动性降低，觅食欲望减退，与群体交流的兴趣也受到很大的影响。总之，群体内的社交互动对于正常社交行为的发展很重要，这种社交行为可能对生存和繁殖产生巨大影响。然而，社会隔离是否影响低等动物昆虫个体的社交性不清楚。

对于社会性昆虫来说，成长过程中社会经历对其行为有着至关重要的意义，若是在社会性动物快速发育的生命早期进行社会隔离，会大大影响其社交性。目前，在经历社会隔离后，熊蜂个体的社交性和社交新颖性是否会受到损伤尚不清楚。熊蜂大脑发育可塑性的研究表明刚羽化的熊蜂大脑仍然未成熟。研究显示熊蜂羽化后48小时内大脑结构进一步快速发育，并且这48小时是羽化后脑相对体积变化最大的时间区间。考虑到社会环境的变化可能对感觉处理、社会性和社会认知等产生影响，推测熊蜂羽化后的48小时内的社会隔离可能影响熊蜂成虫的社交行为。此外，在熊蜂的大脑发育历程中，羽化后12天仍然是一个重要的时间区段。在羽化后的12天期间，熊蜂大脑的不同区域仍然发生着各种变化，直到第12天，脑内细胞体、视叶、触角叶、蘑菇体等结构相对体积变化达到峰值。推测，羽化后12天的社会隔离仍然可能会影响熊蜂成虫的社交行为。