被動回避實驗是一種用于評估嚙齒類動物長期記憶和情緒性學習的行為學方法。被動回避實驗是一種快速且可靠的方法，可用于評估基因修飾或藥理干預（如東莨菪堿給藥）對情緒性學習的影響。

Fig1 被動回避實驗裝置簡圖

基本原理及設備

該實驗裝置由一個明亮隔室和一個黑暗隔室組成，兩室之間通過一扇滑動門分隔。實驗基于負性強化原理：動物在先前因進入看似更安全的暗室而受到懲罰后，學會抑制進入該區(qū)域的本能行為。

在習得階段，滑動門關(guān)閉，將明室與暗室隔開。將嚙齒類動物放入明亮隔室，允許其自由探索這一新環(huán)境一段時間。隨后滑動門開啟，動物可自由進入暗室。一旦其完全進入暗室，滑動門自動關(guān)閉，并立即給予一次輕微的足底電擊。由此，動物將暗室與厭惡體驗建立關(guān)聯(lián)。

為評估記憶的形成與提取，在習得階段24小時后進行保留測試：動物再次被放回明亮隔室，滑動門保持開啟狀態(tài)，允許其自由選擇是否進入曾與電擊關(guān)聯(lián)的暗室。記錄動物進入暗室前的潛伏期，該時間越長，表明其情緒性記憶越強。所有行為參數(shù)均通過自動化追蹤系統(tǒng)進行記錄和分析。

實驗步驟

實驗開始前，先組裝并清潔明暗箱：用70%乙醇徹底擦拭箱體所有內(nèi)表面，確保隔板門關(guān)閉，并開啟僅照亮明室的頂部光源；同時打開電擊器，預設好所需電擊強度。將小鼠輕柔放入明室中央，使其適應環(huán)境約60秒，在此期間小鼠可自由探索明室；開啟隔板門前需確認小鼠背對門口（角度≥45°）且距離門口至少5 cm以避免因門開啟聲響引發(fā)沖動行為。隨后升起隔板門并立即啟動計時器，記錄從開門到小鼠全身（包括尾巴）進入暗室的潛伏期；若小鼠僅部分進入后退回，應保持門開啟直至其完全穿越。一旦小鼠完全進入暗室，立即關(guān)閉隔板門，并在暗室內(nèi)停留設定時間后施加一次足底電擊；電擊結(jié)束后繼續(xù)讓小鼠在暗室停留30秒以強化環(huán)境-厭惡刺激關(guān)聯(lián)，隨后將其放回飼養(yǎng)籠。

每次測試后須徹底清除尿糞，并用70%乙醇全面清潔箱體以消除氣味干擾。該流程每日進行一次，連續(xù)5天；若小鼠在某次訓練中于明室停留達300–600秒仍未進入暗室（即達到學習標準），則視為記憶形成成功，手動移出并不再參與后續(xù)測試，其潛伏期記為最大值。整個過程可通過紅外攝像機記錄，用于自動化或人工分析行為數(shù)據(jù)。

注意事項

電擊時間與強度的設定：

延遲電擊施加時間（即小鼠進入暗室后到給予電擊的間隔）和/或降低電擊強度，可提高實驗對輕度學習障礙的敏感性。例如，若預期存在顯著的海馬功能損傷并導致穿越潛伏期明顯延長，可采用較強電擊（如1.2 mA）和較短延遲（如30秒），以最大化組間差異；而若僅假設存在輕度海馬功能減弱，則建議使用中等強度電擊（0.4–0.8 mA）和較長延遲（5–10分鐘），以便在后期訓練階段檢測到較細微的潛伏期縮短。

測量與控制方式：

行為數(shù)據(jù)可通過視頻追蹤系統(tǒng)或光束感應裝置自動采集。主要測量指標包括：各試次中的穿越潛伏期以及描繪各實驗組動物達標比例隨時間變化的生存曲線。由于電擊期間小鼠位于不透明的暗室中，此階段無行為記錄；整個實驗中唯一被評估的行為是從明室進入暗室的穿越潛伏期。

環(huán)境與其他影響因素：

為獲得一致、可重復的結(jié)果，必須嚴格控制實驗環(huán)境。測試應在安靜、光線柔和的房間中進行，并盡可能減少聲音、視覺及氣味等外界干擾。將明暗箱置于隔音箱內(nèi)可進一步提升穩(wěn)定性。鑒于晝夜節(jié)律已被證實影響學習與記憶，建議所有訓練和測試在每天固定時間段進行。例如，在光照周期開始后2–4小時（評估非活躍期行為）或在黑暗周期開始后2–4小時（評估活躍期行為）。

動物：

在正式實驗前，應通過預實驗明確所用動物品系、設備和環(huán)境組合下的行為表型。這一點在以下情況尤為重要：使用不同近交系或遠交系小鼠、小鼠在測試前接受過手術(shù)或行為干預或需比較幼年小鼠、性別差異等。若涉及基因修飾或藥物處理，還需確認這些因素是否影響小鼠對電擊的敏感性或在明暗箱中的自發(fā)行為（如探索、焦慮水平）。建議先進行一次5–10分鐘的標準明暗箱測試（無電擊），記錄兩室間的穿梭次數(shù)及在明室停留總時間。此外，部分實驗室傾向于在訓練前對小鼠進行5–7天的手抓握適應并在測試前將其單籠飼養(yǎng)，以減少群居應激對行為的干擾。

文獻引用：

• 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.

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