神經科學實驗室條件位置偏愛儀器的優化改造

摘 要：條件位置偏愛儀器是一種被神經科學領域科研工作者所公認的測定逃避和偏愛行為的儀器，因動物行為學逃避和偏愛行為學測量難度大，對儀器的進行更優化的改造，可以更方便讓實驗人員進行測量，得到更準確的行為學實驗數據，為神經科學精神依賴領域的研究提供更可靠的科研實驗數據。

關鍵詞：神經科學；科研實驗室；儀器改造

藥物依賴性是一種慢性復發的疾病，主要表現為渴求和強迫性覓藥行為，在用藥初期會產生快感或減輕痛苦，持續使用會引起中樞神經系統的適應性變化[1]。條件位置偏愛系統是神經科學科研實驗室研究測定逃避和偏愛行為的儀器，與實驗動物的學習和記憶有關。常用作評價嚙齒類動物獎賞效應和精神依賴性潛力的行為學測試。在某種程度上反映了動物的覓藥行為，對人而言則象征著心理渴求[2]。根據多年的實驗經驗，結合對條件位置偏愛系統儀器的使用心得，對條件位置偏愛儀器從視覺觸覺和嗅覺的儀器裝置構造和視頻追蹤靈敏度等各方面上提出優化的改造意見。

1 條件位置偏愛儀器的視覺裝置結構改造

典型的條件位置偏愛儀實驗裝置一般為兩個或三個大小相等的互通實驗箱，主要用嚙齒類動物，如大鼠、小鼠及基因敲除鼠作為研究對象[3]。根據常被用于實驗模型的動物大鼠小鼠來說，用于檢測逃避和偏愛行為的實驗箱體明暗光亮要一樣，因為大鼠小鼠是偏愛暗環境的，實驗室箱體之間亮度的不同會給實驗動物在實驗箱體里面處理藥物后停留時間有很大的影響。為了避免這種情況的發生，各個箱體四壁表面的黑和白的顏色總面積要一樣，并以不同的圖案均勻排列，例如一個箱體以黑白相間曲線條紋排列，一個箱體以黑白相間菱形圖片排列[4]。并且實驗箱體四周要封閉，防止外界的光線進入，增加實驗不確定因素，影響實驗結果的準確性。

2 條件位置偏愛儀器的實驗箱體實驗動物觸覺裝置結構的改造

為了增加嚙齒類動物區分不同實驗箱體，一般的條件位置偏愛儀器的兩個實驗箱底部分為網狀和桿狀，材質上大都是不銹鋼做成的，實驗鼠踩在上面有區分度，但在具體的實驗過程中，實驗鼠識別底部一種觸覺感受容易忘記，根據鼠類的動物天性活潑好動，喜歡在箱體的四壁摸索，可以增加箱體四壁的區分度，改造成一個箱體的四壁為光滑的，另一個箱體的四壁增加顆粒狀凹凸的觸覺感受，讓實驗鼠有更多的觸覺記憶點，從而讓有更深的記憶。

3 條件位置偏愛儀器的實驗箱體實驗動物嗅覺裝置結構的改造

嚙齒類動物大鼠小鼠有著很靈敏的嗅覺，所以嗅覺對于條件位置偏愛儀器實驗檢測成功起著很重要的作用。實驗箱內自身是不添加任何氣味的，都是在實驗準備時期在不同的箱體內添加不同的氣味，例如添加花椒水和桔子皮水等，但是添加的氣味要保證實驗動物沒有任何的偏愛喜好。目前實驗過程中，大都選用直接往實驗箱內滴加桂皮水或是醋酸水，由于實驗箱體相接觸的地方只有一板之隔，很容易導致不同箱體之間氣味互相混淆，使得實驗動物在實驗箱內接受到實驗處理后的感受與嗅到的味道達不成聯系，從而失去嗅覺對于逃避和偏愛行為的判斷。所以在實驗箱的四壁要封閉，兩箱之間的隔板要加厚，盡量避免氣味的互相擴散，影響根據嗅覺的判斷。

4 增加實驗視頻過程中追蹤實驗動物的靈敏度

實驗測試時長根據藥物而定，一般為15分鐘[5]。目前實驗檢測過程的總時長嚴重多余各個實驗箱體的檢測時長之和，存在很長的未識別時間，這個時間的誤差主要是因為視頻追蹤的靈敏度太低的緣故，比如實驗鼠趴在實驗箱壁上，視頻追蹤系統就檢測不到，導致實驗箱體的檢測時間減少，從而引起很大的實驗誤差，為了避免這一現象的發生，一是可以采取人工計時的方法，實驗操作者人工識別實驗小鼠在各個實驗箱停留的時間，如果檢測的實驗動物數量巨大，這個方法很耗費實驗人員的時間和精力，而且實驗操作者的主觀判斷會影響實驗的準確性，所以只建議實驗動物數量少的前提下可以采用；二是把實驗箱體上的攝像頭更換成分辨率更高的或是紅外線探測頭進行計時處理，這種方法會相應增加實驗設備改造經費，增添實驗負擔。實驗者可根據不同的實驗對象和實驗條件進行選擇。

此外，鑒于條件位置偏愛檢測的特殊性，每檢測完一只實驗動物，都要清除掉實驗箱體動物留下的氣味，防止對下只檢測動物的影響，實驗箱體采用可以直接水洗的材質制作。箱體外面的顏色采用黑色吸光，以減少進入箱體的光線。根據實驗動物的大小，箱體的尺寸大小要使得動物停留在里面摸索穿梭自由，感覺不到壓抑和恐慌等不適。

綜上所述，對條件位置偏愛儀器從實驗數據獲得的準確性和實驗人員操作的便利性出發，從實驗箱體的視覺，觸覺和嗅覺的設備構造，實驗視頻的追蹤靈敏度，以及箱體的人性化設計上提出了很多建設性的改造意見和想法，從而對于研發新型鎮痛和精神依賴性藥物提供可靠的基礎實驗數據。

參考文獻

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

[2]仲維高，崔躍，劉先國，等. 細胞毒素Ⅳ對嗎啡依賴大鼠已形成條件位置偏愛的影響[J].廣東醫學，2010，31（5）：548-551.

[3]侯媛媛，劉志強，張星星，等.條件位置偏愛實驗和自身給藥實驗及其比較[J].現代生物醫學進展，2011，11（24）：5140-5143.

[4]王建禮，于鵬，武瑞勇，等.棕色田鼠幼仔對父鼠的早期識別及條件位置偏愛[J].獸類學報，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.

作者簡介：黃婭，單位：蘇州大學，學位：碩士，職稱：助理實驗師。