神经科学实验室条件位置偏爱仪器的优化改造

摘 要：条件位置偏爱仪器是一种被神经科学领域科研工作者所公认的测定逃避和偏爱行为的仪器，因动物行为学逃避和偏爱行为学测量难度大，对仪器的进行更优化的改造，可以更方便让实验人员进行测量，得到更准确的行为学实验数据，为神经科学精神依赖领域的研究提供更可靠的科研实验数据。

关键词：神经科学；科研实验室；仪器改造

药物依赖性是一种慢性复发的疾病，主要表现为渴求和强迫性觅药行为，在用药初期会产生快感或减轻痛苦，持续使用会引起中枢神经系统的适应性变化[1]。条件位置偏爱系统是神经科学科研实验室研究测定逃避和偏爱行为的仪器，与实验动物的学习和记忆有关。常用作评价啮齿类动物奖赏效应和精神依赖性潜力的行为学测试。在某种程度上反映了动物的觅药行为，对人而言则象征着心理渴求[2]。根据多年的实验经验，结合对条件位置偏爱系统仪器的使用心得，对条件位置偏爱仪器从视觉触觉和嗅觉的仪器装置构造和视频追踪灵敏度等各方面上提出优化的改造意见。

1 条件位置偏爱仪器的视觉装置结构改造

典型的条件位置偏爱仪实验装置一般为两个或三个大小相等的互通实验箱，主要用啮齿类动物，如大鼠、小鼠及基因敲除鼠作为研究对象[3]。根据常被用于实验模型的动物大鼠小鼠来说，用于检测逃避和偏爱行为的实验箱体明暗光亮要一样，因为大鼠小鼠是偏爱暗环境的，实验室箱体之间亮度的不同会给实验动物在实验箱体里面处理药物后停留时间有很大的影响。为了避免这种情况的发生，各个箱体四壁表面的黑和白的颜色总面积要一样，并以不同的图案均匀排列，例如一个箱体以黑白相间曲线条纹排列，一个箱体以黑白相间菱形图片排列[4]。并且实验箱体四周要封闭，防止外界的光线进入，增加实验不确定因素，影响实验结果的准确性。

2 条件位置偏爱仪器的实验箱体实验动物触觉装置结构的改造

为了增加啮齿类动物区分不同实验箱体，一般的条件位置偏爱仪器的两个实验箱底部分为网状和杆状，材质上大都是不锈钢做成的，实验鼠踩在上面有区分度，但在具体的实验过程中，实验鼠识别底部一种触觉感受容易忘记，根据鼠类的动物天性活泼好动，喜欢在箱体的四壁摸索，可以增加箱体四壁的区分度，改造成一个箱体的四壁为光滑的，另一个箱体的四壁增加颗粒状凹凸的触觉感受，让实验鼠有更多的触觉记忆点，从而让有更深的记忆。

3 条件位置偏爱仪器的实验箱体实验动物嗅觉装置结构的改造

啮齿类动物大鼠小鼠有着很灵敏的嗅觉，所以嗅觉对于条件位置偏爱仪器实验检测成功起着很重要的作用。实验箱内自身是不添加任何气味的，都是在实验准备时期在不同的箱体内添加不同的气味，例如添加花椒水和桔子皮水等，但是添加的气味要保证实验动物没有任何的偏爱喜好。目前实验过程中，大都选用直接往实验箱内滴加桂皮水或是醋酸水，由于实验箱体相接触的地方只有一板之隔，很容易导致不同箱体之间气味互相混淆，使得实验动物在实验箱内接受到实验处理后的感受与嗅到的味道达不成联系，从而失去嗅觉对于逃避和偏爱行为的判断。所以在实验箱的四壁要封闭，两箱之间的隔板要加厚，尽量避免气味的互相扩散，影响根据嗅觉的判断。

4 增加实验视频过程中追踪实验动物的灵敏度

实验测试时长根据药物而定，一般为15分钟[5]。目前实验检测过程的总时长严重多余各个实验箱体的检测时长之和，存在很长的未识别时间，这个时间的误差主要是因为视频追踪的灵敏度太低的缘故，比如实验鼠趴在实验箱壁上，视频追踪系统就检测不到，导致实验箱体的检测时间减少，从而引起很大的实验误差，为了避免这一现象的发生，一是可以采取人工计时的方法，实验操作者人工识别实验小鼠在各个实验箱停留的时间，如果检测的实验动物数量巨大，这个方法很耗费实验人员的时间和精力，而且实验操作者的主观判断会影响实验的准确性，所以只建议实验动物数量少的前提下可以采用；二是把实验箱体上的摄像头更换成分辨率更高的或是红外线探测头进行计时处理，这种方法会相应增加实验设备改造经费，增添实验负担。实验者可根据不同的实验对象和实验条件进行选择。

此外，鉴于条件位置偏爱检测的特殊性，每检测完一只实验动物，都要清除掉实验箱体动物留下的气味，防止对下只检测动物的影响，实验箱体采用可以直接水洗的材质制作。箱体外面的颜色采用黑色吸光，以减少进入箱体的光线。根据实验动物的大小，箱体的尺寸大小要使得动物停留在里面摸索穿梭自由，感觉不到压抑和恐慌等不适。

综上所述，对条件位置偏爱仪器从实验数据获得的准确性和实验人员操作的便利性出发，从实验箱体的视觉，触觉和嗅觉的设备构造，实验视频的追踪灵敏度，以及箱体的人性化设计上提出了很多建设性的改造意见和想法，从而对于研发新型镇痛和精神依赖性药物提供可靠的基础实验数据。

参考文献

[1]Cami J and Farre， M. Drug addiction [J]. N Engl J Med， 2003，349（10）：975-986.

[2]仲维高，崔跃，刘先国，等. 细胞毒素Ⅳ对吗啡依赖大鼠已形成条件位置偏爱的影响[J].广东医学，2010，31（5）：548-551.

[3]侯媛媛，刘志强，张星星，等.条件位置偏爱实验和自身给药实验及其比较[J].现代生物医学进展，2011，11（24）：5140-5143.

[4]王建礼，于鹏，武瑞勇，等.棕色田鼠幼仔对父鼠的早期识别及条件位置偏爱[J].兽类学报，2012，32（2）：130-136.

[5]Bardo M.T. and Bevins， R.A. Conditioned place preference： what does it add to our preclinical understanding of drug reward？ [J]. Psychopharmacology （Berl），2000，153（1）：31-43.

作者简介：黄娅，单位：苏州大学，学位：硕士，职称：助理实验师。