浅析条件性恐惧实验（场景恐惧实验）的行为学测试方法

 

一、实验介绍

条件性恐惧实验系统（场景恐惧系统）用于小型啮齿类动物（大、小鼠）环境相关条件性恐惧实验研究。啮齿类动物在恐惧时会表现出特有的不动状态（ Freezing ），动物在这种情况下倾向于保持静止不动的防御姿势。抗抑郁药和抗中枢兴奋药可以明显缩短不动状态持续的时间。

实验过程中，实验对象被给与一个声音信号（条件刺激），随后给予电击（非条件）刺激。该训练称为条件性训练，训练结束后实验动物进行声音信号或环境联系性实验。一般情况下啮齿类动物对相应的环境和不同环境下同样的声音信号都会做出明显的条件性恐惧反应，如静止不动。这种测试可以在训练结束后立刻或几天后进行可以提供在条件信号影响下短期和长期记忆的信息。

二、实验设备

包括条件恐惧箱、隔音箱和SuperFcs软件，型号：XR-XC404，由上海欣软信息科技有限公司生产。条件恐惧箱包括与箱底格栅地板相联的电击发生器（可产生0.1~1.0mA的各种强度的电击）、声音发生器（可产生宽频的卡嗒声或低频音），并与计算机相联。隔音箱装有一灯、一小风扇（用于通风和产生背景音）以及一个与声音发生器相联的扩音器。隔音箱门上有一猫眼，用于观察操作箱内的动物。一个隔音箱内可放置两个操作箱，这样可同时观测两只动物，但两动物彼此不能互相看见。关联箱由透明有机玻璃制成，有可移动的格栅式地板和纱窗式顶部。

 

三、 实验方法

分为训练和测试两阶段

（一）训练阶段（第一天）

1、调试仪器，以确保格栅地板有电流刺激，扩音器有声音刺激，并分别记录电流强度和声音强度（分贝）。

2、将大鼠放入条件恐惧箱2min（A相），记录这最初2min内动物的凝滞（freezing）时间作基线。

3、接着加入条件声音，80Db,30s(B相)。

4、紧接着再给予电击，0.35mA，2s（C相），完成一轮训练。如需要多轮训练，则重复A、B、C三相训练即可。

5、记录整个训练阶段动物凝滞时间（s），用以测量动物的非条件恐惧（unconditioned fear）。

6、将大鼠移开操作箱。用70%的酒精或4%醋酸溶液彻底清洁操作箱，以备进行下一批动物的训练。

 

二）测试阶段

在训练后的第二天进行，包括关联（context）测试、变更关联（altered context）或条件刺激前（pre-conditioning-stimulus，pre-CS）测试以及条件刺激（conditioning stimulus，CS）测试。测试阶段没有电击刺激。关联测试和变更关联测试中也没有听觉条件刺激，但每只动物所用的操作箱应与训练阶段的相同。

1、关联测试

将动物放入箱内，SuperFcs条件恐惧分析软件自动记录动物的凝滞（僵直freezing）行为。若用人工观察，则观察者（应不知道动物的处理或基因型）用静声秒表通过箱门上的猫眼（小窗口）观察动物的行为并计分：凝滞为1分，活动（moving）为0分（也有只记录凝滞时间）。每10秒观察一次，共5min，这样可记录到30次（bout）可能的凝滞（即最大凝滞得分为30分）。用在这一阶段记录到的、动物在同一操作箱内的凝滞时间测量动物的关联条件恐惧（contextually conditioned fear）。此为关联测试。观察结束后将动物放回笼内，清洁操作箱，进行下一只动物的观察。

2、变更关联测试和听觉条件刺激测试 关联测试1h后进行。操作如下：

（1）将计算机调至所需程序。

（2）操作箱进行如下改造：

A---用平滑塑料板取代关联条件箱内的格栅地板；

B---在箱的对角线加一块有色塑料板，这样将长方体的操作箱变成三角体；

C---改变嗅觉暗示（olfactory cues）。例如，可在箱的一角放一个装有一滴桔子汁或柠檬汁的杯子，或直接将一滴果汁涂于墙上。然后开始变更关联和听觉条件刺激实验。

（3）将动物放入经改造后的关联箱（从关联实验中的第一只动物开始）。

（4）启动预置的实验程序，每隔10秒记录动物的凝滞和非凝滞得分（分别为1和0分），共记录3min，即18次可能的凝滞记录（凝滞得分为18）。

（5）加入听觉条件刺激30秒。重复上述记录3分钟。

（6）将动物放回笼子，清洁操作箱，进行下一只动物的测试。
 

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