大鼠風險抉擇行為的訓練方法技術

本發明專利技術公開了一種大鼠風險抉擇行為的訓練方法，包括以下步驟：步驟一、訓練裝置準備；步驟二、實驗動物準備；步驟三、場景適應訓練；步驟四、偏好檢測和修正訓練；步驟五、賦值訓練；步驟六、記憶鞏固訓練；步驟七、風險抉擇訓練。本發明專利技術的訓練方法和步驟設計更合理、更科學，可以大幅縮減訓練時間，提升訓練效率，訓練成功率更高，可獲得真實可靠的實驗數據，有助于研究人員高效地對動物行為進行監測。

Training methods for risk seeking behavior in rats

The training method of the present invention discloses a rat risk decision-making behavior, which comprises the following steps: first, training equipment preparation; step two, the experimental animal preparation; step three, to adapt to the scene training; step four, preference detection and correction training; step five, assignment training; step six, step seven memory consolidation training; risk decision training. Training methods and steps of the invention design more reasonable and scientific, can significantly reduce the training time and improve the efficiency of training, training a higher success rate, can obtain reliable experimental data, help researchers efficiently on animal behavior monitoring.

【技術實現步驟摘要】
大鼠風險抉擇行為的訓練方法
本專利技術涉及藥理學研究的相關領域，具體涉及一種大鼠風險抉擇行為的訓練方法。
技術介紹
行為抉擇（DecisionMaking）是日常生活中常見的心理過程。其中，風險抉擇是抉擇者對抉擇對象可獲得的收益條件和可能出現的概率做出判斷，對成本和收益進行權衡，從而做出抉擇的行為。風險抉擇行為與人們的日常生活息息相關，該行為紊亂會對個體、家庭乃至社會產生嚴重影響，賭博成癮即是一個典型的例子。除此之外，一些神經系統疾病也會導致個體抉擇行為的紊亂。因此，研究風險抉擇行為的神經調控機制有利于找到緩解病人病痛的根本方法，對提高病人的生活質量具有重要意義。目前采用的大鼠風險抉擇行為的訓練方法其科學性有所欠缺，相關領域知識基礎欠缺，訓練效率偏低。因此設計出更加科學、高效的大鼠風險抉擇行為的訓練方法，更有助于研究人員高效地對動物行為進行監測，更好地針對調控風險抉擇行為的相關腦區展開研究工作。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對以上問題，提供一種大鼠風險抉擇行為的訓練方法，其中蘊含動物行為學、行為藥理學、神經生物學等學科領域內相關專業的理論知識，使得訓練方法更合理、更科學，使行為任務中調控風險抉擇行為的相關腦區更精準話，減少其它不相關腦區活動帶來的影響，有助于提升訓練效率。本專利技術通過以下技術方案來實現，大鼠風險抉擇行為的訓練方法，其特征在于，其訓練方法的步驟如下：步驟一、訓練裝置準備：訓練裝置至少要包括訓練箱、動物觸發裝置、選擇臂、聲音反饋系統、獎勵區、監控和記錄系統；（1）設置的訓練箱中可設置多個訓練室；（2）訓練箱的訓練室中設置動物觸發裝置，開始每個訓練任務前實驗動物都需要觸碰觸發裝置，保證實驗在實驗動物操作式條件反射的前提下進行；（3）訓練箱的訓練室中設置兩個外形、結構均無差異的選擇臂，選擇臂的種類不限，供實驗動物通過的通道和可按壓的操作桿均可。每個選擇臂的結構體上或周圍空間一定范圍內設置獨立的信號展示區，便于實驗動物建立信號與相應選擇臂間的聯系。信號可以是多種形式的，但需保證信號對實驗動物無刺激性等影響。在該訓練任務中信號分為兩種，采用圖形的區分、或者顏色的區分、或者亮燈數目的區分作為實驗動物可以分辨的兩種差異信號；（4）訓練箱中設置聲音反饋系統，根據實驗動物的選擇情況給予一定的聲音反饋作為選擇情況的提示，比如將上揚的積極音調設置為正確選擇提示音，下降的消極音調設置為錯誤選擇提示音；（5）訓練箱的訓練室中設置獎勵區，只有實驗動物到達獎勵區才能夠獲得定量的獎勵。獎勵物根據實驗方案可以設置為花生、水、果汁等可以調動實驗動物積極性的食物。根據任務，獎勵分為兩種，一種為獎勵概率為100%的定量小獎勵，命名為獎勵S，獎勵S的量依實驗設計而定。另一種為獎勵概率小于100%的定量的大獎勵，命名為獎勵L，獎勵L的獎勵概率和獎勵量均可依實驗設計而定；（6）訓練箱中設置監控和記錄系統，保證實驗動物狀態可實時被監測并記錄，記錄要素包括動物的操作時間、選擇情況、獎勵情況、反饋情況等。步驟二、實驗動物準備：實驗動物訓練前1周經過handle處理，使實驗動物熟悉訓練人員，排除動物因對實驗人員產生恐懼、焦慮等情緒而影響訓練效果；Handle過后進行音量強度測試，該聲音音量應保證實驗動物能夠感知到聲音的情況下不會產生恐懼等異常行為，記錄音源距實驗動物距離及分貝數大小等參數，用于實驗實施中的正確提示音和錯誤提示音設置的參數；實驗前三天需根據實驗設計進行控水或控食準備，保持動物體重不低于控食前正常體重的85％，保證在不損害動物身體狀況的情況下使動物產生操作任務的動機。在訓練期間，每次訓練結束后令實驗動物自由飲食至不再飲食后，繼續控水或控食。各項準備工作完成后方可開始正式訓練。步驟三、場景適應訓練：將實驗動物放入訓練箱中的訓練室起始位置，令其自由探索，一旦動物觸碰觸發裝置，則啟動一個訓練任務，場景適應階段目的是使實驗動物熟悉訓練場所及其周邊環境、了解訓練箱結構、熟悉訓練箱的獎賞方式及特點等，故訓練室內無需設置任何信號，只要實驗動物在啟動觸發裝置后選擇任意選擇臂并到達獎勵區域，均響起正確提示音并給予一定的獎勵。若實驗動物重復操作、多次操作或錯誤操作，則響起錯誤提示音，無獎勵給予。每一個訓練任務均需實驗動物自主觸碰觸發裝置來啟動。實驗動物的操作情況和獎勵情況均需記錄，便于后續對行為任務操作情況進行統計分析。實驗次數依據獎勵設置大小和實驗動物的狀況而定，防止訓練過度影響動物行為。當實驗動物的操作正確率達到80%以上并且持續穩定后認為實驗動物已實現訓練目標，轉向對動物的偏好情況進行檢測并修正。步驟四、偏好檢測和修正訓練：分別統計實驗動物在訓練箱中選擇兩個選擇臂的次數，比較它們是否有明顯差異，若不存在差異，則認為實驗動物不存在偏好選擇某一項的情況，無需進行修正訓練；若存在差異，則認為實驗動物存在偏好選擇某一項的情況。為了防止實驗動物的這種偏好在后面的訓練和實驗中影響動物的學習和選擇，有偏好的實驗動物需進行偏好修正訓練。偏好修正訓練中，對于有偏好的大鼠，采用偏好修正訓練方法是在訓練箱中的每個選擇臂上不設置信號，實驗動物自由選擇，只有先后兩次選擇有差異時才能在獎勵區獲得一定獎勵。對于無法學會此規則的實驗動物，則增加輔助訓練，即通過人為遮擋一側選擇臂的方式幫助大鼠進行通過選擇臂的訓練，每輔助訓練4～6次后又進入自由選擇模式檢測實驗動物的選擇情況，當實驗動物學會交替選擇或自由選擇情況下對于兩個選擇臂的選擇次數無顯著差異時，認為實驗動物已無偏好。步驟五、賦值訓練：賦值訓練分為安全項訓練和風險項訓練，兩項任務學習的先后順序隨機，須保證一項任務學會的情況下才能轉向下一項任務的學習。信號種類和獎勵種類需始終保持匹配。統計每天實驗動物的選擇情況，當實驗動物選擇設置了相應信號的選擇臂的頻率連續4天達到80%以上，即選擇正確率連續4天達80%以上，則認為其學會了該項任務，達到訓練目標。（1）安全項訓練是將實驗動物放入訓練箱起始位置，若訓練箱設置多個訓練室，則將實驗動物隨機放入任一訓練室的起始位置，實驗動物觸碰觸發裝置后啟動一個選擇任務，要求相應訓練室中兩個選擇臂隨機一個給出信號，令其為信號A，另一個無信號。當實驗動物選擇設置了信號A的選擇臂時，選擇正確的提示音響起，實驗動物可以在獎勵區獲得獎勵S；若實驗動物選擇未設置信號A的選擇臂，則錯誤提示音響起，無獎勵給予并記錄相應的選擇情況；實驗動物做出選擇后，無論選擇哪個臂，信號均消失，若在其到達獎勵區前動物執行了其它操作，則錯誤提示音響起，無獎勵給予，記錄相應的操作情況。若動物在選擇后順利到達獎勵區，則根據其選擇情況獲得對應的獎勵，該選擇任務結束，設備進入到下個任務準備階段。同樣的，動物只有在觸碰觸發裝置后才能夠啟動下一個選擇任務，下一個選擇任務的信號設置情況根據動物執行上一個選擇任務的情況而定，應遵循“糾錯”原則：若實驗動物在上一個選擇任務中選擇設置信號A的選擇臂且到達獎勵區獲得獎勵，則下一個選擇任務信號設置在隨機一個選擇臂上；若實驗動物在上一個選擇任務中選擇未設置信號A的選擇臂，則下一個選擇任務的信號設置同上一個選擇任務，即信號設置的相對位置相同。每天每只實驗動物選擇任務次數不多于100，防止訓練過度影響動物本文檔來自技高網...

【技術保護點】
大鼠風險抉擇行為的訓練方法，其特征在于，其訓練方法的步驟如下：步驟一、訓練裝置準備：訓練裝置至少要包括訓練箱、動物觸發裝置、選擇臂、聲音反饋系統、獎勵區、監控和記錄系統；（1）設置的訓練箱中可設置多個訓練室；（2）訓練箱的每一個訓練室中設置動物觸發裝置，開始每個訓練任務前實驗動物都需要觸碰觸發裝置，保證實驗在實驗動物操作式條件反射的前提下進行；（3）訓練箱的訓練室中設置兩個外形、結構均無差異的選擇臂，選擇臂的種類不限，供實驗動物通過的通道和可按壓的操作桿均可；每個選擇臂的結構體上或周圍空間一定范圍內設置獨立的信號展示區，便于實驗動物建立信號與相應選擇臂間的聯系；信號可以是多種形式的，但需保證信號對實驗動物無刺激性的影響；在該訓練任務中信號分為兩種，采用圖形的區分、或者顏色的區分、或者亮燈數目的區分作為實驗動物可以分辨的兩種具有差異信號；（4）訓練箱中設置聲音反饋系統，根據實驗動物的選擇情況給予一定的聲音反饋作為選擇情況的提示，比如將上揚的積極音調設置為正確選擇提示音，下降的消極音調設置為錯誤選擇提示音；（5）訓練箱的訓練室中設置獎勵區，只有實驗動物到達獎勵區才能夠獲得定量的獎勵；獎勵物根據實驗方案可以設置為花生、水或果汁；根據任務，獎勵分為兩種，一種為獎勵概率為100%的定量小獎勵，命名為獎勵S，獎勵S的量依實驗設計而定；另一種為獎勵概率小于100%的定量的大獎勵，命名為獎勵L，獎勵L的獎勵概率和獎勵量均可依實驗設計而定；（6）訓練箱中設置監控和記錄系統，保證實驗動物狀態可實時被監測并記錄，記錄要素包括動物的操作時間、選擇情況、獎勵情況和反饋情況；步驟二、實驗動物準備：實驗動物訓練前1周經過handle處理，使實驗動物熟悉訓練人員，排除動物因對實驗人員產生恐懼、焦慮等情緒而影響訓練效果；Handle過后進行音量強度測試，適用于實驗中的聲音音量應保證實驗動物能夠感知到聲音的情況下不會產生恐懼等異常行為，記錄音源距實驗動物距離及分貝數大小的參數，用于實驗實施中的正確提示音和錯誤提示音設置的參數；實驗前三天需根據實驗設計進行控水或控食準備，保持動物體重不低于控食前正常體重的85％，保證在不損害動物身體狀況的情況下使動物產生操作任務的動機；在訓練期間，每次訓練結束后令實驗動物自由飲食至不再飲食后，繼續控水或控食；各項準備工作完成后方可開始正式訓練；步驟三、場景適應訓練：將實驗動物放入訓練箱中的訓練室起始位置，令其自由探索，一旦動物觸碰觸發裝置，則啟動一個訓練任務，場景適應階段目的是使實驗動物熟悉訓練場所及其周邊環境、了解訓練箱結構、熟悉訓練箱的獎賞方式及特點，故訓練室內無需設置任何信號，只要實驗動物在啟動觸發裝置后選擇任意選擇臂并到達獎勵區域，均響起正確提示音并給予一定的獎勵；若實驗動物重復操作、多次操作或錯誤操作，則響起錯誤提示音，無獎勵給予；每一個訓練任務均需實驗動物自主觸碰觸發裝置來啟動；實驗動物的操作情況和獎勵情況均需記錄，便于后續對行為任務操作情況進行統計分析；實驗次數依據獎勵設置大小和實驗動物的狀況而定，防止訓練過度影響動物行為；當實驗動物的操作正確率達到80%以上并且持續穩定后認為實驗動物已實現訓練目標，轉向對動物的偏好情況進行檢測并修正；步驟四、偏好檢測和修正訓練：分別統計實驗動物在訓練箱中選擇兩個選擇臂的次數，比較它們是否有明顯差異，若不存在差異，則認為實驗動物不存在偏好選擇某一項的情況，無需進行修正訓練；若存在差異，則認為實驗動物存在偏好選擇某一項的情況；為了防止實驗動物的這種偏好在后面的訓練和實驗中影響動物的學習和選擇，有偏好的實驗動物需進行偏好修正訓練；偏好修正訓練中，對于有偏好的大鼠，采用偏好修正訓練方法是在訓練箱中的每個選擇臂上不設置信號，實驗動物自由選擇，只有先后兩次選擇有差異時才能在獎勵區獲得一定獎勵；對于無法學會此規則的實驗動物，則增加輔助訓練，即通過人為遮擋一側選擇臂的方式幫助大鼠進行訓練，每輔助訓練4～6次后又進入自由選擇模式檢測實驗動物的選擇情況，當實驗動物學會交替選擇或自由選擇情況下對于兩個選擇臂的選擇次數無顯著差異時，認為實驗動物已無偏好；步驟五、賦值訓練：賦值訓練分為安全項訓練和風險項訓練，兩項任務學習的先后順序隨機，須保證一項任務學會的情況下才能轉向下一項任務的學習；信號種類和獎勵種類需始終保持匹配；統計每天實驗動物的選擇情況，當實驗動物選擇設置了相應信號的選擇臂的頻率連續4天達到80%以上，即選擇正確率連續4天達80%以上，則認為其學會了該項任務，達到訓練目標；（1）安全項訓練是將實驗動物放入訓練箱起始位置，若訓練箱設置多個訓練室，則將實驗動物隨機放入任一訓練室的起始位置，實驗動物觸碰觸發裝置后啟動一個選擇任務，要求相應訓練室中兩個選擇臂隨機一個給出信號，令其為信號A，另一個無信號；當...

【技術特征摘要】
1.大鼠風險抉擇行為的訓練方法，其特征在于，其訓練方法的步驟如下：步驟一、訓練裝置準備：訓練裝置至少要包括訓練箱、動物觸發裝置、選擇臂、聲音反饋系統、獎勵區、監控和記錄系統；（1）設置的訓練箱中可設置多個訓練室；（2）訓練箱的每一個訓練室中設置動物觸發裝置，開始每個訓練任務前實驗動物都需要觸碰觸發裝置，保證實驗在實驗動物操作式條件反射的前提下進行；（3）訓練箱的訓練室中設置兩個外形、結構均無差異的選擇臂，選擇臂的種類不限，供實驗動物通過的通道和可按壓的操作桿均可；每個選擇臂的結構體上或周圍空間一定范圍內設置獨立的信號展示區，便于實驗動物建立信號與相應選擇臂間的聯系；信號可以是多種形式的，但需保證信號對實驗動物無刺激性的影響；在該訓練任務中信號分為兩種，采用圖形的區分、或者顏色的區分、或者亮燈數目的區分作為實驗動物可以分辨的兩種具有差異信號；（4）訓練箱中設置聲音反饋系統，根據實驗動物的選擇情況給予一定的聲音反饋作為選擇情況的提示，比如將上揚的積極音調設置為正確選擇提示音，下降的消極音調設置為錯誤選擇提示音；（5）訓練箱的訓練室中設置獎勵區，只有實驗動物到達獎勵區才能夠獲得定量的獎勵；獎勵物根據實驗方案可以設置為花生、水或果汁；根據任務，獎勵分為兩種，一種為獎勵概率為100%的定量小獎勵，命名為獎勵S，獎勵S的量依實驗設計而定；另一種為獎勵概率小于100%的定量的大獎勵，命名為獎勵L，獎勵L的獎勵概率和獎勵量均可依實驗設計而定；（6）訓練箱中設置監控和記錄系統，保證實驗動物狀態可實時被監測并記錄，記錄要素包括動物的操作時間、選擇情況、獎勵情況和反饋情況；步驟二、實驗動物準備：實驗動物訓練前1周經過handle處理，使實驗動物熟悉訓練人員，排除動物因對實驗人員產生恐懼、焦慮等情緒而影響訓練效果；Handle過后進行音量強度測試，適用于實驗中的聲音音量應保證實驗動物能夠感知到聲音的情況下不會產生恐懼等異常行為，記錄音源距實驗動物距離及分貝數大小的參數，用于實驗實施中的正確提示音和錯誤提示音設置的參數；實驗前三天需根據實驗設計進行控水或控食準備，保持動物體重不低于控食前正常體重的85％，保證在不損害動物身體狀況的情況下使動物產生操作任務的動機；在訓練期間，每次訓練結束后令實驗動物自由飲食至不再飲食后，繼續控水或控食；各項準備工作完成后方可開始正式訓練；步驟三、場景適應訓練：將實驗動物放入訓練箱中的訓練室起始位置，令其自由探索，一旦動物觸碰觸發裝置，則啟動一個訓練任務，場景適應階段目的是使實驗動物熟悉訓練場所及其周邊環境、了解訓練箱結構、熟悉訓練箱的獎賞方式及特點，故訓練室內無需設置任何信號，只要實驗動物在啟動觸發裝置后選擇任意選擇臂并到達獎勵區域，均響起正確提示音并給予一定的獎勵；若實驗動物重復操作、多次操作或錯誤操作，則響起錯誤提示音，無獎勵給予；每一個訓練任務均需實驗動物自主觸碰觸發裝置來啟動；實驗動物的操作情況和獎勵情況均需記錄，便于后續對行為任務操作情況進行統計分析；實驗次數依據獎勵設置大小和實驗動物的狀況而定，防止訓練過度影響動物行為；當實驗動物的操作正確率達到80%以上并且持續穩定后認為實驗動物已實現訓練目標，轉向對動物的偏好情況進行檢測并修正；步驟四、偏好檢測和修正訓練：分別統計實驗動物在訓練箱中選擇兩個選擇臂的次數，比較它們是否有明顯差異，若不存在差異，則認為實驗動物不存在偏好選擇某一項的情況，無需進行修正訓練；若存在差異，則認為實驗動物存在偏好選擇某一項的情況；為了防止實驗動物的這種偏好在后面的訓練和實驗中影響動物的學習和選擇，有偏好的實驗動物需進行偏好修正訓練；偏好修正訓練中，對于有偏好的大鼠，采用偏好修正訓練方法是在訓練箱中的每個選擇臂上不設置信號，實驗動物自由選擇，只有先后兩次選擇有差異時才能在獎勵區獲得一定獎勵；對于無法學會此規則的實驗動物，則增加輔助訓練，即通過人為遮擋一側選擇臂的方式幫助大鼠進行訓練，每輔助訓練4～6次后又進入自由選擇模式檢測實驗動物的選擇情況，當實驗動物學會交替選擇或自由選擇情況下對于兩個選擇臂的選擇次數無顯著差異時，認為實驗動物已無偏好；步驟五、賦值訓練：賦值訓練分為安全項訓練和風險項訓練，兩項任務學習的先后順序隨機，須保證一項任務學會的情況下才能轉向下一項任務的學習；信號種類和獎勵種類...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬朝林，楊旻喆，
申請(專利權)人：南昌大學，
類型：發明
國別省市：江西,36