探索动物行为学奥秘——大小鼠穿梭实验全解析

一、实验基础原理

穿梭实验是测定动物行为学变化的关键手段，属于经典的联合型学习条件反射范式。动物通过这一学习过程能够避免对自身有害的刺激。

实验中，顶部配备的噪声发生器或光源用于产生条件刺激。若大鼠在铃声刺激的安全间隔内主动逃向安全区，则视为主动回避反应；若大鼠在条件刺激的安全间隔内未主动逃向安全区，但在随后的交流电击后逃向安全区，则判定为被动回避反应阳性；反之则为阴性反应，构成一个完整的循环周期。

这一实验在学习记忆功能、认知神经科学、神经生理学、神经药理学以及认知功能退行性变性等领域的研究中广泛应用。其操作简便，结果易于判别，可靠性高。它既可以独立作为检测实验为课题研究提供参数，也可作为其他学习记忆和认知功能实验的辅助手段或预筛选实验。

二、实验装置概述

该实验装置由上海欣软信息科技有限公司生产，型号为XR-XC105。其采用无味的ABS塑料材质，内侧壁颜色为黑色。整套装置包括SuperAPAS穿梭实验视频分析软件、大小鼠适用的穿梭箱（底部可通电）、SuperShocker刺激控制器，以及隔音箱、扬声器和视频设备。

三、实验操作方法

①实验开始前1-2天，每日轻轻抚摸实验动物1-5分钟，以减轻其对实验者的恐惧感。

②训练阶段：首先让动物在测试箱中自由活动5分钟，以消除其探究反射。随后将动物置于穿梭实验箱的电击区。首先给予条件刺激（如灯光）和（或）蜂鸣音（纯音刺激）持续20秒，随后施加10秒的电刺激。若动物在灯光或声音响起后的20秒内逃向安全区，则为主动回避反应；若在电刺激后才逃向安全区，则为被动回避反应。

③正式测试阶段：实验时，将实验动物置于穿梭箱的电击区，操作步骤与训练阶段相同。记录动物遭受电击的次数（即被动回避次数）以及主动回避的次数。

四、实验数据分析

①观察时间，即动物在实验箱中活动的总时长。该值越小，说明动物发生主动回避的次数越多。

②主动回避次数，指实验开始后动物在灯光或声音刺激过程中逃至安全区的次数。

③被动回避次数，指动物在受到电刺激后逃至安全区的次数。

五、实验注意事项

①确保实验室环境安静，光线适中，避免给动物带来额外的刺激。

②实验中应及时清理穿梭箱内的粪便等杂物，以确保刺激电流的均匀性和强度。

③每次实验应选择固定的时间进行，前后两天的实验应在相同的时间段内完成。

④电栅栏清洗后需待其完全干燥后方可使用，以避免电流刺激不均匀或短路现象的发生。

⑤在电刺激过程中，动物可能采用特殊方式如多次跳跃或支撑性站立来躲避，这些偶然情况可能导致主被动回避次数的较大误差，因此在数据分析时应予以剔除。