脑声常谈丨基于社会接触的啮齿动物共情行为

以108只4月龄雄性Sprague–Dawley大鼠为被试（实验1、实验2各54只，实验3使用实验1、2中的被试）。实验1中，将所有被试随机分配到18个饲养笼中，三只一笼。根据实验过程中自由鼠开门后能否与被困鼠社会接触，将被试随机分为实验组（即社会接触条件，n=21，含7只熟悉被困鼠）、对照组（即无社会接触条件，n=21，含7只熟悉被困鼠），并随机确定每笼的被试为自由鼠和熟悉被困鼠；此外，实验中另有被试专用作陌生被困鼠。实验2中，被试的分配方法与实验1完全相同。实验3进行角色反转，自由鼠使用实验1、2中的被困鼠，其中有社会接触经历和无社会接触经历的各14只，再根据在实验3过程中能否与被困鼠社会接触，将每组的14只分为社会接触条件和无社会接触条件，得到有社会接触经历–社会接触条件、有社会接触经历–无社会接触条件、无社会接触经历–社会接触条件、无社会接触经历–无社会接触条件。控制环境温度（22±1）℃，湿度（50±5%），光照时间（21:00至次日9:00），每天定时投放食物（20g/只）和水。

材料：

为了探究社会接触欲望、减轻自身痛苦和受困经历等因素对大鼠帮助行为的影响，增加中室以控制自由鼠能否与被困鼠社会接触。三个腔室（均为40×40×60cm）从左至右依次为被困室、中室和暗室。限制器（20×10×5cm）置于被困室中，关入被困鼠后，自由鼠不连续5次接触中室墙壁上的触碰感应器后，限制器的门将打开，被困鼠获救。被困室与中室的透明墙壁允许视觉信息交流；限制器和中室墙壁相连的区域有嗅孔，允许听觉、嗅觉信息传递；中室与暗室由不透明的黑色墙壁隔开。门1的开合状态决定了自由鼠能否与被困鼠社会接触，根据实验条件由电脑程序控制；门2的开合状态决定了自由鼠能否进入暗室逃离帮助情境，根据实验条件需手动控制。

Fig1 实验装置

注：实验开始时，将被困鼠关在限制器中，关闭门1，将自由鼠从中室放入。实验1中，门2处于关闭状态，社会接触组的自由鼠在触碰感应器开门后可以在中室和被困室活动，无社会接触组的自由鼠触碰感应器前后都只能在中室活动。实验2中，门2处于打开状态，实验过程中所有自由鼠均可在中室和暗室活动，社会接触组的自由鼠打开门1后还可到被困室活动。实验3自由鼠的活动范围与实验2相同。

实验设计：

本研究采用限制器开门范式，使被困鼠遭受束缚应激并处于不适状态，以三个实验探究自由鼠的帮助行为。实验1采用2（社会接触：允许、不允许）×4（限制器条件：空笼、熟悉鼠、陌生鼠、玩具鼠）二因素混合设计，以能否与被困鼠社会接触为被试间变量，限制器条件为被试内变量，探究在无法逃离情境下，社会接触对大鼠帮助行为的影响。为被试提供了暗室以逃离帮助情境，考察通过逃离情境减轻自身痛苦对大鼠帮助行为的影响。实验3将实验1、2中的自由鼠和被困鼠角色反转，在自由鼠都有被困经历的条件下，进行2（之前被困时的社会接触经历：有、无）×2（社会接触：允许、不允许）×4（限制器条件：空笼、熟悉鼠、陌生鼠、玩具鼠）三因素混合设计，之前被困时有无社会接触经历和当前实验过程中能否与被困鼠社会接触为被试间变量，限制器条件为被试内变量，通过角色反转探究之前的被困经历或社会接触经历对大鼠帮助行为的影响。同时，三个实验中都设置了4种不同的限制器条件，探究熟悉度对大鼠帮助行为的影响。

测试程序：

三个实验均按照适应环境－适应实验装置－开门学习阶段－帮助行为测试四个步骤进行。

空笼条件下，自由鼠通常执行的动作序列为“走动-单次碰-嗅-走动-单次碰”，即每个试次中，大鼠进入装置后总是先绕着中室四周走动，而非先嗅嗅孔，玩具鼠条件下的运动轨迹与空笼类似；相反，熟悉鼠条件和陌生鼠条件中，自由鼠通常执行的动作序列为“嗅-走动-单次碰”或“嗅-走动-嗅-走动-单次碰”，即自由鼠进入装置后总是先嗅嗅孔，这可能反映了它们对被困同类的关心。此外，空笼条件下，“连续触碰感应器”的动作在前期出现得多、时间早，而在晚期出现得少、时间迟，造成晚期的开门延时略高于前期；而熟悉鼠或陌生鼠条件下，“连续触碰感应器”的动作晚期多于前期，造成晚期的开门延时略低于前期；有同类被困时，随着测试天数的增加，大鼠连续触碰感应器的频率越来越高、首次出现的时间越来越早，可能反映了它们日益急切地帮助同类、释放被困鼠。

文献引用：

1.Insight into toddlers' motivation to help: From social participants to prosocial contributors.[J]. Giner Torréns Marta;Dreizler Kristin;Kärtner Joscha.Infant behavior & development,2021

2.Lessons from helping behavior in rats[J]. Mason Peggy.Current Opinion in Neurobiology,2021

3.No preference for prosocial helping behavior in rats with concurrent social interaction opportunities[J]. Kelsey A. Heslin;Michael F. Brown.Learning & Behavior,2021

4.共情的毕生发展及其神经基础[J]. 王启忱;刘赞;苏彦捷.中国科学:生命科学,2021(06)

5.韩书,陈亚勤,郑本汇源,等.啮齿动物帮助行为动机的实证研究[J].心理科学,2023,46(05):1036-1045.

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