动物行为实验手册丨大小鼠被动回避实验测试方法及注意事项

被动回避实验是一种用于评估啮齿类动物长期记忆和情绪性学习的行为学方法。被动回避实验是一种快速且可靠的方法，可用于评估基因修饰或药理干预（如东莨菪碱给药）对情绪性学习的影响。

Fig1 被动回避实验装置简图

基本原理及设备

该实验装置由一个明亮隔室和一个黑暗隔室组成，两室之间通过一扇滑动门分隔。实验基于负性强化原理：动物在先前因进入看似更安全的暗室而受到惩罚后，学会抑制进入该区域的本能行为。

在习得阶段，滑动门关闭，将明室与暗室隔开。将啮齿类动物放入明亮隔室，允许其自由探索这一新环境一段时间。随后滑动门开启，动物可自由进入暗室。一旦其完全进入暗室，滑动门自动关闭，并立即给予一次轻微的足底电击。由此，动物将暗室与厌恶体验建立关联。

为评估记忆的形成与提取，在习得阶段24小时后进行保留测试：动物再次被放回明亮隔室，滑动门保持开启状态，允许其自由选择是否进入曾与电击关联的暗室。记录动物进入暗室前的潜伏期，该时间越长，表明其情绪性记忆越强。所有行为参数均通过自动化追踪系统进行记录和分析。

实验步骤

实验开始前，先组装并清洁明暗箱：用70%乙醇彻底擦拭箱体所有内表面，确保隔板门关闭，并开启仅照亮明室的顶部光源；同时打开电击器，预设好所需电击强度。将小鼠轻柔放入明室中央，使其适应环境约60秒，在此期间小鼠可自由探索明室；开启隔板门前需确认小鼠背对门口（角度≥45°）且距离门口至少5 cm以避免因门开启声响引发冲动行为。随后升起隔板门并立即启动计时器，记录从开门到小鼠全身（包括尾巴）进入暗室的潜伏期；若小鼠仅部分进入后退回，应保持门开启直至其完全穿越。一旦小鼠完全进入暗室，立即关闭隔板门，并在暗室内停留设定时间后施加一次足底电击；电击结束后继续让小鼠在暗室停留30秒以强化环境-厌恶刺激关联，随后将其放回饲养笼。

每次测试后须彻底清除尿粪，并用70%乙醇全面清洁箱体以消除气味干扰。该流程每日进行一次，连续5天；若小鼠在某次训练中于明室停留达300–600秒仍未进入暗室（即达到学习标准），则视为记忆形成成功，手动移出并不再参与后续测试，其潜伏期记为最大值。整个过程可通过红外摄像机记录，用于自动化或人工分析行为数据。

注意事项

电击时间与强度的设定：

延迟电击施加时间（即小鼠进入暗室后到给予电击的间隔）和/或降低电击强度，可提高实验对轻度学习障碍的敏感性。例如，若预期存在显著的海马功能损伤并导致穿越潜伏期明显延长，可采用较强电击（如1.2 mA）和较短延迟（如30秒），以最大化组间差异；而若仅假设存在轻度海马功能减弱，则建议使用中等强度电击（0.4–0.8 mA）和较长延迟（5–10分钟），以便在后期训练阶段检测到较细微的潜伏期缩短。

测量与控制方式：

行为数据可通过视频追踪系统或光束感应装置自动采集。主要测量指标包括：各试次中的穿越潜伏期以及描绘各实验组动物达标比例随时间变化的生存曲线。由于电击期间小鼠位于不透明的暗室中，此阶段无行为记录；整个实验中唯一被评估的行为是从明室进入暗室的穿越潜伏期。

环境与其他影响因素：

为获得一致、可重复的结果，必须严格控制实验环境。测试应在安静、光线柔和的房间中进行，并尽可能减少声音、视觉及气味等外界干扰。将明暗箱置于隔音箱内可进一步提升稳定性。鉴于昼夜节律已被证实影响学习与记忆，建议所有训练和测试在每天固定时间段进行。例如，在光照周期开始后2–4小时（评估非活跃期行为）或在黑暗周期开始后2–4小时（评估活跃期行为）。

动物：

在正式实验前，应通过预实验明确所用动物品系、设备和环境组合下的行为表型。这一点在以下情况尤为重要：使用不同近交系或远交系小鼠、小鼠在测试前接受过手术或行为干预或需比较幼年小鼠、性别差异等。若涉及基因修饰或药物处理，还需确认这些因素是否影响小鼠对电击的敏感性或在明暗箱中的自发行为（如探索、焦虑水平）。建议先进行一次5–10分钟的标准明暗箱测试（无电击），记录两室间的穿梭次数及在明室停留总时间。此外，部分实验室倾向于在训练前对小鼠进行5–7天的手抓握适应并在测试前将其单笼饲养，以减少群居应激对行为的干扰。

文献引用：

• Eagle AL, Wang H, Robison AJ. Sensitive Assessment of Hippocampal Learning Using Temporally Dissociated Passive Avoidance Task. Bio Protoc. 2016 Jun 5;6(11):e1821. doi: 10.21769/BioProtoc.1821. PMID: 29119127; PMCID: PMC5672628.

• Eagle AL, Gajewski PA, Yang M, Kechner ME, Al Masraf BS, Kennedy PJ, Wang H, Mazei-Robison MS, Robison AJ. Experience-dependent induction of hippocampal DeltaFosB controls learning. J Neurosci. 2015;35(40):13773–13783.

脑声小店基于深度科研洞察，专注为动物实验提供"简器械·精实验"解决方案。我们突破高精设备局限，开发手工定制化仪器及配件，通过科研巧思将基础工具转化为创新实验方案。产品涵盖行为学装置、操作辅助工具等，使实验室在保持操作简效的同时，实现精细化数据采集，助力科研人员以创造性思维发掘简易仪器的潜在科研价值。