一種測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于動物認(rèn)知行為能力測試領(lǐng)域，具體涉及一種測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]帕金森病是一種影響患者活動能力的中樞神經(jīng)系統(tǒng)慢性疾病，多發(fā)生于中老年以上的人群，早期主要表現(xiàn)包括靜止性震顫、肌強(qiáng)直、行動緩慢、動作起動困難和姿勢異常等。靜止性震顫即患者的手或臂不受控制地發(fā)抖，在休息時出現(xiàn)或情緒緊張時加重;其它早期癥狀包括開始活動時感到困難，其后雙臂和雙腿經(jīng)常震顫，上肢不能作精細(xì)動作，乃致日常生活不能自理，如穿衣、脫鞋、洗漱都感到困難，該病在整體人群中的發(fā)病率為0.1%，65歲以上人群達(dá)1%，90歲以上人群高達(dá)6.1%。阿爾茨海默病(AD)是一種起病隱匿的進(jìn)行性發(fā)展的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，臨床上以記憶障礙、失語、失用、失認(rèn)、視空間技能損害、執(zhí)行功能障礙以及人格和行為改變等全面性癡呆表現(xiàn)為特征，病因迄今未明，65歲以前發(fā)病者，稱早老性癡呆，65歲以后發(fā)病者稱老年性癡呆。隨著社會人口的自然老化，帕金森病和阿爾茨海默病的患病人數(shù)正逐年增加，已成為影響中老年人群生活質(zhì)量和壽命的重要的、常見的神經(jīng)變性性疾病之一，在非臨床有效性研究過程中，主要采用行為學(xué)試驗研究藥物對動物學(xué)習(xí)記憶功能的影響，因此建立帕金森病和阿爾茨海默病模型，采用科學(xué)的方法測試動物認(rèn)知行為能力非常重要。
[0003]人和動物的內(nèi)部心理過程是無法直接觀察到的，只能根據(jù)可觀察到的刺激反應(yīng)來推測腦內(nèi)發(fā)生的過程，對腦內(nèi)記憶過程的研究只能從人類或動物學(xué)習(xí)或執(zhí)行某項任務(wù)后間隔一定時間，測量他們的操作成績或反應(yīng)時間來衡量這些過程的編碼形式、1C存量、保持時間和它們所依賴的條件等等。記憶、判斷、執(zhí)行實驗方法的基礎(chǔ)是條件反射，各種各樣的方法均由此衍化出來。目前已經(jīng)建立了研究動物記憶、判斷、執(zhí)行研究的行為學(xué)方法，帕金森病、阿爾茨海默病在嚙齒類動物(如小鼠)模型上已經(jīng)做了大量的相關(guān)研究，但是，由于嚙齒類動物和人的大腦在遺傳結(jié)構(gòu)和生理功能方面都存在著很大的差異，使得嚙齒類動物和人類之間的行為有著明顯的不同，從而對研究人類帕金森病、阿爾茨海默病產(chǎn)生很大阻礙。非人靈長類動物在遺傳結(jié)構(gòu)和生理功能上與人類有很多相似之處，人類基因同源性高，免疫反應(yīng)與人相似，在所有動物中生理生化指標(biāo)與人類最為相似，研究靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力，有重要的應(yīng)用價值，而目前很少有相關(guān)文獻(xiàn)報道。因此，亟需一種操作簡單、使靈長類動物易于領(lǐng)會測試方案的測試方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的方法，其操作簡單，靈長類動物易于領(lǐng)會測試方案，馴化成功率高。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0006]—種測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的方法，包括如下步驟:
[0007]a.將測試裝置置于靈長類動物前方，并連接好監(jiān)控電腦，打開監(jiān)控軟件；
[0008]b.通過拉繩拉下門板和兩個小門板，將兩個小門板的扣釘彈簧從扣釘中解除，此時門板擋住所述門板二極管組的光路，并在監(jiān)控電腦中顯示擋住的動態(tài)時間(0.00s)，此時這一動態(tài)時間無任何意義，可忽略；
[0009]c.選擇是否將一小塊食物放入食物槽中，選擇一個蓋子蓋于食物槽上方；
[0010]d.松開拉繩，此時僅門板被上拉；
[0011]e.靈長類動物看到食物托板上的蓋子后，立即拉下門板，此時門板擋住所述門板二極管組的光路，并在監(jiān)控電腦上顯示擋住的動態(tài)時間，此時，這一時間即為記憶間隔時間(delay)，若步驟c中放置了小塊食物則不更換蓋子，若步驟c中未放置小塊食物，則從其他蓋子中選擇一個蓋子更換掉步驟c中放置的蓋子，并選擇將左或右側(cè)小門板上的扣釘彈簧勾至扣釘中；
[0012]f.監(jiān)控電腦中顯示的動態(tài)時間達(dá)到規(guī)定時間后，則馬上松開拉繩，門板連同左或右側(cè)小門板被上拉，等待靈長類動物判斷選擇是否推蓋子;所述規(guī)定時間為科研人員根據(jù)試驗需要設(shè)置的固定時間，優(yōu)選0-60秒；
[0013]g.若在步驟c中放置了食物，即步驟e中沒更換蓋子，靈長類動物在規(guī)定時間內(nèi)伸手去推開蓋子，表示操作正確;在規(guī)定時間內(nèi)未伸手去推開蓋子，表示操作錯誤;若在步驟c中未放置食物，即步驟e中更換了蓋子，靈長類動物在規(guī)定時間內(nèi)未伸手去推開蓋子，表示操作正確;在規(guī)定時間內(nèi)伸手去推開蓋子，表示操作錯誤;所述規(guī)定時間為科研人員根據(jù)試驗需要設(shè)置的固定時間，優(yōu)選0-60秒；
[0014]h.監(jiān)控電腦自動記錄每一次的測試結(jié)果，并以數(shù)據(jù)文件形式存貯在相應(yīng)的存貯路徑中。
[0015]以上所述測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的方法，所述測試裝置包括:擋板、門板、小門板、側(cè)板、隔板、食物托板、蓋子和底板槽；
[0016]所述擋板與底板槽垂直連接并位于底板槽上方，所述擋板下部兩側(cè)各開設(shè)有一個擋板入口 ；所述擋板的兩側(cè)分別設(shè)有側(cè)板，所述側(cè)板與擋板垂直連接并位于底板槽上方；
[0017]所述兩個擋板入口之間設(shè)有兩塊隔板，所述隔板位于底板槽上方并與側(cè)板平行分布;所述兩塊隔板之間設(shè)有一呈水平分布的食物托板，所述食物托板位于擋板入口上方，所述食物托板上表面居中位置設(shè)有食物槽;所述兩塊隔板各開設(shè)有一個隔板入口，所述隔板入口位于食物托板上方;所述食物托板下方設(shè)有3個以上形狀不同且顏色各異的蓋子，如紅色的圓柱體、黃色的正方體或綠色的三菱柱體等；
[0018]所述擋板后方還設(shè)有一可上下滑動的“倒山”字形的門板，所述門板上端通過彈簧與擋板上端連接;所述門板兩側(cè)的下方各設(shè)有一個小門板，所述門板兩側(cè)下端各設(shè)有一扣釘;所述小門板上端設(shè)有與所述扣釘相對應(yīng)的扣釘彈簧;所述門板中部下端與拉繩連接，所述拉繩橫穿過底板槽;所述小門板的大小至少能遮住擋板入口，以擋住靈長類動物伸手取食；
[0019]所述擋板入口各設(shè)有一組擋板二極管組，所述擋板二極管組位于底板槽上方，分布于擋板入口的兩側(cè);所述隔板入口各設(shè)有一組隔板二極管組，所述隔板二極管組位于食物托板上方，分布于隔板入口的兩側(cè);所述食物托板前端還設(shè)有一組門板二極管組，所述門板被拉繩拉下后剛好插在所述門板二極管組的兩個二極管之間。所述擋板二極管組、隔板二極管組和門板二極管組所用的二極管優(yōu)選為光電二極管。在上述相應(yīng)位置設(shè)置二極管，動物將手伸入或退出擋板入口、隔板入口，均能被有效記錄，可方便監(jiān)控靈長類動物的反應(yīng)能力、手臂及手指靈活度等行為，滿足數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)自動化的要求；
[0020]所述底板槽中分布有一控制電路板，所述控制電路板主要由芯片電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成，可用于連接所述所有二極管組以及監(jiān)控電腦，監(jiān)控電腦裝有一用于監(jiān)控及顯示二極管組動態(tài)的監(jiān)控軟件；
[0021]為實現(xiàn)本發(fā)明的功能，所述擋板和隔板為透明材料制成;所述門板、小門板和食物托板為不透明材料制成。
[0022]以上所述測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的方法，所述擋板上端還設(shè)有兩個擋釘，用于防止所述門板被所述彈簧過分拉高。
[0023]以上所述測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的方法，所述蓋子優(yōu)選各通過一繩子連接在食物托板下方。
[0024]以上所述測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的方法，所述擋板二極管組、隔板二極管組和門板二極管組所用的二極管優(yōu)選為光電二極管。
[0025]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0026]1.本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，采用該裝置靈長類動物易于領(lǐng)會測試方案，馴化成功率高。
[0027]2.在本發(fā)明設(shè)置二極管，可方便監(jiān)控靈長類動物的反應(yīng)能力、手臂及手指靈活度等行為，滿足數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)自動化的要求，具有實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高、反應(yīng)速度快、無人為干擾等優(yōu)點(diǎn)，使實驗結(jié)果更可靠，評價更準(zhǔn)確，具備權(quán)威性。
[0028]3.本發(fā)明裝置設(shè)置兩塊小門板，能根據(jù)測試方案要求控制靈長類動物使用左手或右手，避免因行為習(xí)慣或肢體運(yùn)動障礙對測試結(jié)果的影響。
[0029]4.本發(fā)明裝置食物托板下方設(shè)有形狀不同且顏色各異的蓋子，辨識度高，便于靈長類動物記憶。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0031]圖中各部件的序號及名稱為:
[0032]1、擋板，2、彈簧，3、擋釘，4、門板，5、扣釘，6、扣釘彈簧，7、小門板，8、門板二極管組，9、側(cè)板，10、隔板二極管組，11、食物托板，12、蓋子，13、拉繩，14、擋板二極管組，15、擋板入口，16、隔板入口，17、隔板，18、底板槽，19、食物槽，20、電腦
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍和應(yīng)用范圍。
[0034]一、實驗動物
[0035]本發(fā)明采用健康老年食蟹猴20只，其中10只母猴，10只公猴，年齡10-15(平均12.5)歲，經(jīng)常規(guī)的檢疫和體檢、無肢體殘損，動物正常行為習(xí)性完整，檢查報告包括臨床檢查和實驗室檢查內(nèi)容，均參照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，由廣西雄森靈長類養(yǎng)殖繁育中心提供。試驗后期有10只食蟹猴通過注射劑量為0.2mg/kg的MPTP，得到穩(wěn)定的擬人類帕金森氏病早期的偏側(cè)帕金森動物模型，本實驗在廣西南寧靈康賽諾科生物科技有限公司AAALACXAssociat1nfor Assessment and Accreditat1n of Laboratory Animal)國際資質(zhì)認(rèn)證實驗室完成。
[0036]二、測試靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的裝置的制作
[0037]靈長類動物記憶、判斷與執(zhí)行能力的測試裝置，如圖1所示，該測試裝置包括擋板
1、門板4、小門板7、側(cè)板9、隔板17、食物托板11、蓋子12和底板槽18;
[0038]擋板1與底板槽18垂直連接并位于底板槽18上方，擋板1下部兩側(cè)各開設(shè)有一個擋板入口 15;擋板1的兩側(cè)分別設(shè)有側(cè)板9，側(cè)板9與擋板1垂直連接并位于底板槽18上方；
[0039]兩個擋板入口15之間設(shè)有兩塊隔板17，隔板17位于底板槽18上方并與側(cè)板9平行分布;兩塊隔板17之間設(shè)有一呈水平分布的食物托板11，食物托板11位于擋板入口 15上方，食物托板11上表面居中位置設(shè)有食物槽19;兩塊隔板17各開設(shè)有一個隔板入口 16，隔板入口 16位于食物托板11上方;食物托板11下方設(shè)有形狀不同且顏色各異的蓋子12，如紅色的圓柱體、黃色的正方體或綠色的三菱柱體;蓋子12各通過一繩子連接在食物托板11下方；
[0040]擋板1后方還設(shè)有一可上下滑動的“倒山”字形的門板4，門板4上端通過彈簧2