动物行为实验指南︱啮齿动物旋转回避实验（active place avoidance，APA）测试方法

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《动物行为实验指南》共674页，涵盖了常见的实验动物，如小鼠、大鼠和斑马鱼，详细描述了每一种行为测试的实验设计、测试设备、实验流程、评估指标、预期结果、常见问题及解决方法、数据分析、模型应用与局限性等各个方面。它通过快速引导，帮助研究人员高效地掌握实验的每个阶段，减少了查阅文献和寻找方法的时间，成为各类科研人员的重要参考资料。 《动物行为实验指南》共计收录了16种动物行为类型，包括焦虑抑郁、学习记忆、痛觉、运动、恐惧、社交、癫痫、操作、成瘾、视觉、痒觉、味觉、嗅觉、睡眠、斑马鱼行为以及常见动物模型等内容。每一类动物行为下，都详细介绍了多个经典的实验范式，涵盖了超过100种实验方法。 www.behaviewer.com

旋转位置回避任务（active place avoidance，APA）用于评估啮齿类动物的空间导航和记忆。在这项任务中，受试者被放置在一个旋转的圆形竞技场上，并避开相对于房间稳定的隐形扇区。场地的旋转意味着受试对象的回避必须是主动的，否则受试对象会因场地的旋转而移动到要回避的区域，并受到轻微的电击。用于评估小鼠或大鼠学习和记忆能力的模型。

Fig1 旋转回避实验行为范式图

该装置由一个直径80厘米的铝制圆形竞技场和一个每分钟旋转一圈的2厘米边缘组成。竞技场距离地面80厘米，位于一个3x4 米、灯光明亮的房间的中心，该房间包含许多稳定的外部视觉线索。将用于跟踪动物位置的红外发光二极管（LED）和25G（0.50毫米）皮下针电极连接到大鼠的背部。第二个 LED 连接到竞技场的外围，以便于计算大鼠在竞技场参考系中的位置。LED通过连接到计算机系统的红外电视摄像机监控鼠的位置。

平台会以恒定的速度旋转，在平台上的某个位置，一个区域被标记为“不安全区域”，一旦动物进入该区域，就会受到电击或其他不愉快的刺激。动物必须通过观察和探索来学会避开这个区域，否则就会受到电击或刺激。连续五天内进行了五次记录，每次20分钟，具有固定的冲击扇区（在房间坐标中）。五天后进行恢复测试，动物每当进入60° 电击区域时都会收到短（0.5 秒）恒定电流脉冲，该电击区域在整个实验中保持固定。电击脉冲的幅度在 0.2 至 0.5 mA 之间变化，并针对每只动物单独确定，以便电击不会使动物僵直或导致试图逃离竞技场。每1.5秒重复一次电击，直到动物离开电击区域。

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实验分为5个阶段：（1）处理期，使动物习惯实验人员、动物饲养和处理程序（3天）；(2) 治疗期，即动物接受给药的时间（28天）；(3)习惯期，使动物习惯APA任务中的训练程序（与治疗期的最后5天一致），将鼠放在稳定的场地上，每天不进行电击10分钟；(4)APA任务中的空间记忆训练（每天一次，每次20分钟，持续5天；电击打开）； (5) 休息4天后进行检索测试，以测试鼠如何保持记忆（1天；断开电击）。未经训练的组暴露于与训练组相同的环境条件下，但从未进行足部电击。实验组也暴露于旋转场地，但在随机位置接受足部电击。足部电击的次数和施加电击的时间序列与小鼠单独连接的相应训练过的小鼠相同。记录动物的运动轨迹和行为表现，以评估动物的空间记忆和认知能力，使用PC控制的视频跟踪系统记录动物在竞技场探索期间的位置和回避场所的行为评估（即首次进入的时间和进入电击区的次数） 使用 Track Analysis进行分析。

Fig2 大小鼠旋转回避实验

以下参数用于后续分析：总距离计算为以1 Hz频率采样的竞技场内对象位置之间的距离总和（即，没有因竞技场旋转而产生的位移），并用于评估动物的运动。 最大回避时间计算为动物在要回避的区域中连续两次出现之间的最大持续时间。当受试者没有受到任何电击时，最大回避时间等于1,200秒。最大回避时间通常与受到电击的次数呈高度负相关，它的分布更接近正态，因此更适合回避分析；方向平均值表示从场地中心到主体位置的向量的平均方向，这可以另外描述为通过将单位向量与方向等于对象相对于场地中心的方向相加而获得的向量的方向。 方向平均值可用于评估待回避扇区的回避策略；运动周期计算为受试者不移动的连续间隔的中位持续时间。相邻扇区中的时间表示对象在与要避开的扇区相邻的扇区中花费的时间的比例。

Fig3 相关参数分析示例

文献引用：

• Lesburguères E, Sparks FT, O'Reilly KC, Fenton AA. Active place avoidance is no more stressful than unreinforced exploration of a familiar environment. Hippocampus. 2016 Dec;26(12):1481-1485.
  

• Stuchlík A, Petrásek T, Prokopová I, Holubová K, Hatalová H, Valeš K, Kubík S, Dockery C, Wesierska M. Place avoidance tasks as tools in the behavioral neuroscience of learning and memory. Physiol Res. 2013;62(Suppl 1):S1-S19.
  

• Bahník Š, Stuchlík A. Temporal and spatial strategies in an active place avoidance task on Carousel: a study of effects of stability of arena rotation speed in rats. PeerJ. 2015 Sep 22;3:e1257.
  

• Abdel Baki SG, Kao H-Y, Kelemen E, Fenton AA, Bergold PJ. A hierarchy of neurobehavioral tasks discriminates between mild and moderate brain injury in rats. Brain Research. 2009;1280:98–106. doi: 10.1016/j.brainres.2009.05.034.