詳解動物行為學之實驗方法分類

動物行為學是研究動物各種行為的功能（function)、機制（mechanism)、發(fā)展（development)和進化（evolution)的一門學科[1]。動物行為學最初的研究對象是正常動物，后來擴展為實驗動物，從而對生命科學尤其是神經科學的發(fā)展發(fā)揮了重要的支撐作用。

動物行為實驗方法早期研究主要是為學習記憶行為設計的，后來發(fā)展為情緒表達、運動行為、社交行為、疼痛及成癮性等行為實驗方法。

目前主要的行為學實驗包括學習記憶行為實驗、抑郁行為實驗、焦慮行為實驗、恐懼行為實驗、自發(fā)活動行為實驗、節(jié)律行為實驗、攻擊行為實驗、防御行為實驗、繁殖行為實驗、社會行為實驗等，社會行為實驗指溝通行為實驗、利已行為實驗、等級行為實驗等。研究最多的主要是學習記憶、情緒和運動行為等。

1、學習記憶行為實驗方法

學習是神經系統(tǒng)接受外界環(huán)境變化獲得新行為和經驗的過程，記憶是指對學習獲得的經驗或行為的保持，包括獲得、鞏固、再現(xiàn)及再鞏固四個環(huán) 節(jié)。學習和記憶二者是互相聯(lián)系的神經活動過程，學習過程中必然包含記憶，而記憶總是需要以學習為先決條件。研究者設計了多種學習記憶行為實驗方法用于評價學習記憶。

人們建立了以懲罰、獎賞和動物的自然探索天性為原理的學習記憶評價方法。大小鼠的觸屏認知系統(tǒng)也相繼問世，用于認知功能的評價，尤其在神經精神疾病藥物篩選中發(fā)揮重要作用。非人靈長類動物具有與人類相似的大腦結構，具備高級腦功能，可以被訓練完成特定類型的測試 任務，對評價認知能力、情緒反應等具有嚙齒類動物無法替代的作用[2]。

劍橋神經心理測試自動化組合［Neurobehavioral Cambridge Neuropsychoogical Test Auomated Battery (CANTAB)］是觸屏認知測試系統(tǒng)的經典設備。動物通過觸摸屏，完成高通量的系列模塊化測試，如強化認知、內外空間的設置變化與視覺辨別、對顯示符號的短暫識別和不識別、空間記憶、選擇序列反應時測試和成對結合學習等[3] 。

2、情緒行為實驗方法

情緒行為是一種瞬時變化的心理與生理現(xiàn)象，反映了機體對不斷變化的環(huán)境所采取的適應模式。從心理學的層面來說，情緒是對客觀事物的態(tài)度體 驗和行為反應，為人和動物所共有，主要包括抑郁、 焦慮、恐懼三類行為。由于動物的情緒體驗難以用語言表達，行為實驗是其主要的評價方法。

抑郁行為實驗方法主要包括獲得性無助、強迫游泳、懸尾、 糖水偏愛、新奇物體探索、曠場等；焦慮行為實驗方法主要有高架十字迷宮、曠場、明暗箱、新奇環(huán)境攝 食抑制、飲水沖突實驗等[3]。

3、運動行為實驗方法

運動行為實驗方法包括一般運動行為學評價，如曠場實驗；協(xié)調運動評價如轉輪、平衡木實驗等；肌力評價如握力實驗；耐力行為學評價，如負重游泳、跑臺實驗等。動物的各式各樣運動，如跑、跳、游泳、飛翔 等，是實驗動物行為學研究的重要組成部分。

同時，動物的每一種行為學檢測方法都需要動物進行運動。如果動物的運動功能被削弱，就不能承擔復雜的實驗任務，比如迷宮的訓練、社交行為的檢測甚至覓食等活動都會受限，從而影響實驗結果。

另外，運動功能障礙也是帕金森病、腦缺血等中樞神經系統(tǒng)疾病的主要臨床表現(xiàn)。因此，運動功能檢測是實驗動物行為學檢測的重要內容。

現(xiàn)代科技發(fā)展使得人類生存環(huán)境、生活模式發(fā)生了重大轉變，老年性癡呆、抑郁、焦慮和睡眠障礙等神經精神性疾病正成為危害人類身心健康的頭號殺手；人類正向極地、高原、深海和太空拓展的全新生活環(huán)境也對人類認知、情緒產生重大影響。

研究這些挑戰(zhàn)人類生存發(fā)展難題，尋找其有效的防治措施，正受到國際科學界的高度重視。

由于直接以人體為對象開展科學研究尤其是暴露于物理刺激源或特殊極端環(huán)境下的生物效應研究存在極大的風險并受到倫理學制約，鑒于動物與人類在進化上的高度保守性，利用實驗動物在不同層次的相應特征與人類相比具有相似性。

按照結構、預測、表面效度三原則，進行動物行為實驗研究，建立模型推演，進行動物行為與人之間的生物效應等效性分析，已經成為揭示人體生物效應及生命活動的基本規(guī)律，研究人類疾病表現(xiàn)和發(fā)病機制，開展新藥和健康產品發(fā)現(xiàn)、安全和風險監(jiān)測分析的有效途徑。

 

參考文獻：

[1]崔紹朋，李瑋琪，伊麗娜，等．中國動物行為學研究現(xiàn)狀的文獻計量學分析［Ｊ］．獸類學報，2016，36（4）：476-484．

[2] Hvoslef-Eide M, Mar AC, Nilsson SR, et al. The Newmedsrodent touchscreen test battery for congnition relevant to schizophrenia [J].Psychopharmacology (Berl), 2015, 232(21-22): 3853-3872.

[3] Juncos-Rabadan O, Facal D, Pereiro AX, et al.Visual memory profiling with CANTAB in mild cognitive impairment (MCI) subtypes[J]. Int J Geriatr Psychiatry, 2014,29(10)：1040-1048