摘要：動物行為學(xué)主要側(cè)重于科學(xué)和客觀地研究自然條件下的動物行為，是現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)研究的重要技術(shù)之一。神經(jīng)科學(xué)研究中動物行為學(xué)實驗設(shè)計需考慮諸多因素，本文檢索綜述國內(nèi)外文獻(xiàn)，主要探討實驗?zāi)Ｐ蛣游镞x擇、動物行為模式選擇、降低實驗動物個體變異及行為學(xué)實驗效度四個重點考慮的問題。

關(guān)鍵詞：神經(jīng)科學(xué)；動物行為學(xué)；模型動物；行為模式；個體變異；效度

   動物行為學(xué)（Ethology）主要側(cè)重于科學(xué)和客觀地研究自然條件下的動物行為，研究對象包括動物的溝通行為；情緒表達(dá)；社交行為；學(xué)習(xí)行為；繁殖行為等，是現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)研究（Neuroscience）的重要技術(shù)之一。人類是唯yi能夠口頭表達(dá)自我認(rèn)知的動物。研究者只有通過難測其他動物的行為，才能了解它們的感覺和認(rèn)知過程。經(jīng)過神經(jīng)科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等科學(xué)家對動物行為學(xué)100多年的研究，已開發(fā)出大量的動物行為學(xué)實驗?zāi)Ｐ?；同時，新的針對特種動物行為和神經(jīng)疾病的行為學(xué)實驗也層出不窮。神經(jīng)科學(xué)研究中動物行為學(xué)實驗設(shè)計需考慮諸多因素，本文主要探討實驗?zāi)Ｐ蛣游铮?span style="font-family:calibri">model organism)選擇、動物行為模式（behavioral paradigm)選擇、降低實驗動物個體變異（individual varability)及行為學(xué)實驗效度（validity)問題。

1. 實驗?zāi)Ｐ蛣游镞x擇

   與以人類為研究對象的生物醫(yī)學(xué)試驗相同，確定開展動物行為學(xué)實驗和選擇實驗?zāi)Ｐ蛣游飼r，首先要考慮倫理學(xué)問題，以大努力降低對動物的危害。行為學(xué)實驗方案必須經(jīng)由研究機(jī)構(gòu)動物保護(hù)和使用委員會（Institutional Animal Care and Use Committee,IACUC）審查并批準(zhǔn)同意。目前，通用的實驗動物福利指南包括三項內(nèi)容，簡稱“3R”：

（1）替代（Replacement）指盡可能采用計算機(jī)模擬、細(xì)胞培養(yǎng)等實驗技術(shù)替代動物實驗，采用低等動物替代高等動物（如無脊椎替代脊椎動物、嚙齒類替代靈長類動物等）；

（2）減低（Reduction）指采用少數(shù)量的實驗動物獲取具有統(tǒng)計學(xué)意義研究數(shù)據(jù)，利用一批動物完成多項實驗；

（3）細(xì)化（Refinement）指周密設(shè)計實驗步驟，全程監(jiān)測并采取措施降低動物痛苦及疼痛。其次，選擇模型動物要重點考慮動物的自然行為能力和研究者設(shè)計的行為學(xué)實驗方法。行為學(xué)研究動物執(zhí)行特定行為的自然能力：蠕蟲和果蠅是研究感覺、覓食、運(yùn)動神經(jīng)控制等動物與環(huán)境交互作用的模型；果蠅也被用于成癮、學(xué)習(xí)、記憶、生物節(jié)律等研究；大鼠和小鼠可完成更為復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)，可用于研究情緒、學(xué)習(xí)及社會行為等；靈長類動物具備高級智能行為，可完成復(fù)雜決策、面積識別等復(fù)雜行為學(xué)實驗；蝙蝠、蟾蜍、貓頭鷹等動物可用于聽覺、視覺、定位、學(xué)習(xí)及記憶等特殊行為學(xué)實驗。

第三，研究者應(yīng)在整個實驗背景下選擇模型動物。若整個實驗的目的是篩選與動物某一行為相關(guān)的基因，那么模型動物應(yīng)選擇蠕蟲、果蠅、大鼠等易于處理的轉(zhuǎn)基因動物。若實驗?zāi)康氖怯涗泟游飯?zhí)行特定行為大腦內(nèi)神經(jīng)元活動，模型動物應(yīng)選擇大鼠、靈長類等較大的動物。嚙齒類動物（大鼠、小鼠等 ）因便于完成轉(zhuǎn)基因、分子生物學(xué)和電生理實驗，常被用于動物行為學(xué)實驗 。

2. 動物行為模式選擇

選擇實施和創(chuàng)新開發(fā)一項動物行為模式實驗都需考慮諸多因素。首先，動物行為模式必須具備便于定量化測量的指標(biāo)。如某研究者希望比較兩組嚙齒類動物飲酒行為的差異，可供定量化測量的指標(biāo)有液體總消耗量、液體消耗速率、動物飲用次數(shù)等。神經(jīng)科學(xué)行為實驗常探討時間因素對動物行為的影響，在實驗數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析及結(jié)果呈現(xiàn)時應(yīng)將測量時間作為重要因素加以考慮，一般采用重復(fù)測量數(shù)據(jù)分析方法探討時間與干預(yù)間交互作用。再次，研究者必須考慮非預(yù)期原因引起的動物異常形為，尤其是經(jīng)過基因敲除、蛋白表達(dá)修飾、神經(jīng)功能核團(tuán)干預(yù)后的實驗動物。如經(jīng)注射某實驗藥物后的動物比注射生理鹽水動物完成水迷宮實驗時間延長，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。但此種藥物效應(yīng)可能并非因改變了動物空間定位和記憶能力引起，也可能是改變了動物活動能力，間接地造成水迷宮時間延長。因此，在選定動物行為模式后，研究者應(yīng)針對動物行為差異的其他可能解釋，補(bǔ)充完善動物對應(yīng)的行為模式實驗。另外，行為學(xué)實驗應(yīng)監(jiān)測動物生理指標(biāo)（體重、心率等），維持動物健康狀態(tài)，避免因疾病造成動物行為異常。

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