实验动物行为分析平台（行为平台）

　　综合介绍：
　　中国医学科学院医学实验动物研究所动物行为学分析平台成立于2009年。平台啮齿类动物设施占地268平米，非人灵长类动物设施占地179平米。其中，啮齿类动物设施为完善的屏障空调系统，行为学实验在屏障系统内完成，最大程度保证了动物行为学实验结果的客观性。
　　技术支持和服务：
　　平台拥有以下行为学及相关配套检测系统：
　　1.啮齿类动物运动轨迹跟踪系统：实验室拥有两套视频跟踪系统，可以进行基于质心跟踪的行为学实验，包括各类迷宫实验、空场实验、强迫游泳实验等；可以进行基于头体尾三点跟踪的鼻触实验，包括新物体识别实验、社会识别实验等；可以进行基于两只动物的社交行为实验（图1-8）。

图1水迷宫实验    图2 巴恩斯迷宫实验    图3 Y迷宫

 图4高架十字迷宫图  图5强迫游泳图  图6新物体识别实验

图7 社会识别实验                                  图8 社交实验

　　2.条件性恐惧（context/cued fear conditioning）测试系统：用于检测小型啮齿类动物（大小鼠）联想型学习，包括环境和条件相关性恐惧实验。该系统可对僵直时间（freezing time）进行分段分析，并保存实验录像（图9-10）。

图9 软件操作界面                                              图10 录像回放界面

　　3.惊跳反射弱刺激抑制(pre-pulse inhibition, PPI)测试系统：
　　PPI是惊吓反应中，在突然的惊吓刺激前30-500毫秒给予轻微刺激可以导致惊跳反应强度降低的正常现象，用来测定动物的感觉运动门控功能。本系统可用于PPI功能检测（图11）。

图11 系统硬件及数据分析界面

　　4. Ugo basile公司的穿梭箱系统：该系统既可用于检测联想型学习记忆，也可用于检测获得性无助模型（图12-13）。

图12 穿梭箱硬件             　　　　　　　　　　　　　　　    图13 穿梭箱软件界面

　　5.悬尾实验：该系统采用张力传感器原理，可以准确采集小鼠的不动时间、挣扎强度等指标，用于抗抑郁药物的筛选及抑郁症病理生理机制研究（图14-15）。

图14 悬尾箱

 
图15 软件界面图

　　6. Bioseb公司抓力计测试系统：用于检测大小鼠的前肢或四肢的抓力（图16）。

 
图16 抓力计

　　7.穿越平衡木测试和圆桶测试系统及方法， 可用以检测大小鼠的运动能力尤其是双侧肢体对称性运动情况。

 
17 穿越平衡木测试


图18 圆桶测试

　　8.离体神经电生理检测系统，用于检测啮齿动物离体脑片的神经元、突触或神经微环路的功能。

图19 离体神经电生理检测系统

　　9. 在体神经电生理采集系统。包括神经信号采集系统（放大器、前置放大器等）、微电极阵列和相关应用软件。用于记录和分析灵长类和啮齿类动物大脑不同脑区、神经网络和周围神经的电活动，通过手术将微电极阵列埋置在动物特定脑区后，结合动物行为学实验、光遗传学实验，可实现脑区神经信号的实时捕获，神经元的在线和离线分类，实验事件相关的动作电位（Spike）、场电位（LFP）和其他生理信号分析等。

 
图20 在体多通道神经电生理采集系统

　　10. 脑立体定位注射系统 包括脑立体定位仪、呼吸麻醉机等，可用于啮齿类动物脑定位注射。

　　11.脑微透析系统包括四通道微透析注射泵、体外固定支架组件（含探针夹子）、双通道不锈钢转环、清醒动物活动装置等。用于采集啮齿动物中枢神经系统不同脑区的局部化学物质含量。

图21 四通道微量注射泵

　　13. 非人灵长类动物自发活动检测系统：该系统硬件包括红外背景墙，兽笼，兽笼的侧面和顶部均安装红外摄像头。该系统软件用于检测灵长类动物的自发活动，可以同时分析4个兽笼。检测结果包括运动轨迹、运动速度、运动距离、运动时间、高速和低速运动之间的转换次数、活跃度等（图22-23）。

　　14. 非人灵长类动物认知功能检测系统：该系统为美国Lafayette最新的灵长类CANTAB认知测试系统。其应用程序包含有一连串的测试执行功能，可以直接通过触屏进行操作，可灵活的进行设置，系统提供有食物奖赏和液体奖赏软件模块功能（图24）。

 
图24 灵长类CANTAB认知测试系统

　　行为学分析平台可承接动物行为学评价任务，进行阿尔茨海默病、帕金森病、抑郁症等神经精神疾病的药效学研究、转基因、基因敲除动物模型行为学评价及新型动物资源的行为学研究。

　　目前，行为分析平台与法国波尔多CNRS研究院神经退行性病变研究中心合作，立足科学前沿，应用小鼠和灵长类动物，开展帕金森病、亨廷顿病及阿尔茨海默病等神经退行性疾病研究。

　　联系方式：

　　联系人：孙秀萍

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