新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)（Novel Object Recognition Test, NORT）是目前神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域評(píng)估嚙齒類動(dòng)物認(rèn)知功能最廣泛應(yīng)用的行為學(xué)范式之一。該實(shí)驗(yàn)基于動(dòng)物對(duì)新奇物體的自發(fā)探索傾向，通過比較其對(duì)熟悉物體和新奇物體的探索時(shí)間，評(píng)價(jià)動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶能力。相較于水迷宮、八臂迷宮等經(jīng)典范式，NORT具有無需食物或電擊等負(fù)性強(qiáng)化、對(duì)動(dòng)物應(yīng)激小、可重復(fù)測(cè)試同一動(dòng)物、與人類陳述性記憶評(píng)估方式高度相似等顯著優(yōu)勢(shì)，因而在神經(jīng)退行性疾病模型、藥物篩選、腦損傷機(jī)制等研究中得到廣泛應(yīng)用。

背景與原理

新物體識(shí)別測(cè)試的歷史可追溯至1950年Berlyne首次觀察到的嚙齒動(dòng)物對(duì)新奇物體的探索行為。1980年代末，這一行為被正式改編為神經(jīng)行為學(xué)任務(wù)，最初在大鼠中建立，隨后推廣至小鼠模型。

實(shí)驗(yàn)原理基于嚙齒動(dòng)物的自發(fā)偏好：當(dāng)同時(shí)呈現(xiàn)熟悉物體和新奇物體時(shí)，動(dòng)物會(huì)將更多探索時(shí)間分配給新奇物體。這種偏好反映了動(dòng)物對(duì)熟悉物體的記憶保持能力——如果記憶完整，動(dòng)物會(huì)識(shí)別出熟悉物體并將注意力轉(zhuǎn)向新奇刺激；若記憶受損，則對(duì)新舊物體的探索時(shí)間無顯著差異。該范式特異性檢測(cè)海馬及旁海馬區(qū)的功能，具有跨物種適用性，因而成為基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化研究中的重要工具。

實(shí)驗(yàn)裝置與材料 1. 實(shí)驗(yàn)箱

通常采用方形開場(chǎng)（大鼠：100 cm × 100 cm，小鼠：60 cm × 60 cm），箱壁高度40-50 cm，材質(zhì)為啞光亞克力（黑色、白色或灰色），避免反光干擾行為追蹤。實(shí)驗(yàn)箱上方安裝攝像機(jī)，連接行為軌跡分析系統(tǒng)。

2. 物體選擇

物體應(yīng)具有以下特征：

• 重量足夠，防止動(dòng)物移動(dòng)（可使用雙面膠固定）

• 形狀避免動(dòng)物攀爬或坐臥

• 亮度、紋理、形狀差異顯著，但注意嚙齒動(dòng)物顏色分辨能力有限

• 無異味，每次實(shí)驗(yàn)間徹底清潔（75%酒精擦拭），消除嗅覺線索干擾

• 每對(duì)物體的探索偏好需在獨(dú)立群體中預(yù)驗(yàn)證，確保無固有偏好

1. 適應(yīng)期

實(shí)驗(yàn)前1天，將動(dòng)物放入空實(shí)驗(yàn)箱中自由探索5-10分鐘，以適應(yīng)環(huán)境、降低應(yīng)激反應(yīng)。適應(yīng)結(jié)束后清理排泄物，75%酒精擦拭箱體。

2. 熟悉期（訓(xùn)練期）

• 將兩個(gè)完全相同物體（A和A）對(duì)稱放置于實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)，距箱壁5-10 cm

• 動(dòng)物背對(duì)物體放入，允許自由探索5-10分鐘（具體時(shí)間依據(jù)物種及預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定）

• 記錄動(dòng)物探索每個(gè)物體的時(shí)間。探索行為定義為：動(dòng)物鼻尖朝向物體且距離≤2 cm，或觸鼻、嗅聞、舔舐、前爪抓握物體

• 探索結(jié)束后動(dòng)物返回飼養(yǎng)籠

• 熟悉期結(jié)束后間隔設(shè)定時(shí)間（通常為1小時(shí)、24小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間）進(jìn)行測(cè)試

• 將一個(gè)熟悉物體替換為新奇物體（B），另一熟悉物體保留（A）

• 動(dòng)物背對(duì)物體放入，自由探索5-10分鐘

• 記錄動(dòng)物對(duì)熟悉物體（A）和新奇物體（B）的探索時(shí)間

探索時(shí)間：動(dòng)物與物體接觸的累計(jì)時(shí)間。

辨別指數(shù)（Discrimination Index）常用兩種計(jì)算方式：

• DI（絕對(duì)差異）= 探索新物體時(shí)間 - 探索舊物體時(shí)間

• RI（相對(duì)偏好）= 探索新物體時(shí)間 /（探索新物體時(shí)間 + 探索舊物體時(shí)間）×100%

• d2（相對(duì)辨別指數(shù)） = （新 - 舊）/（新 + 舊），該指標(biāo)可校正個(gè)體間總探索時(shí)間的差異

RI > 50% 或 d2 > 0 表明動(dòng)物對(duì)新奇物體存在偏好，提示記憶功能正常。

前沿進(jìn)展與研究新視角 1. 居家籠自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的突破

傳統(tǒng)NORT存在諸多不可控變量：實(shí)驗(yàn)者操作差異、運(yùn)輸應(yīng)激、環(huán)境更換導(dǎo)致的探索動(dòng)機(jī)波動(dòng)等。近期研究報(bào)道了一種全自動(dòng)居家籠新物體識(shí)別測(cè)試系統(tǒng)，在動(dòng)物飼養(yǎng)籠內(nèi)直接完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程。

該系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于：

• 長(zhǎng)期記憶檢測(cè)：小鼠在24小時(shí)及7天滯留間隔后均表現(xiàn)出對(duì)新奇物體的優(yōu)先探索，且在距離物體一定距離時(shí)即開始辨別，提示存在遠(yuǎn)距離感知判斷

• 多中心可重復(fù)性：研究在兩個(gè)獨(dú)立設(shè)施中重復(fù)獲得一致結(jié)果，驗(yàn)證了方法的穩(wěn)健性

• 計(jì)算模型指導(dǎo)：研究者建立了經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)的計(jì)算模型，證明即使在探索行為定義存在模糊性的情況下，該自動(dòng)化系統(tǒng)仍具有高度魯棒性

這一進(jìn)展有望解決傳統(tǒng)NORT中因人工操作和實(shí)驗(yàn)環(huán)境變換導(dǎo)致的批間差異問題，提高研究的標(biāo)準(zhǔn)化程度和可重復(fù)性。

大小鼠新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)箱，XR-XX117，上海欣軟

2. 物體偏好偏倚的校正策略

研究發(fā)現(xiàn)，即使是經(jīng)過預(yù)篩選的物體對(duì)，仍可能在某些動(dòng)物群體中表現(xiàn)出固有偏好。針對(duì)這一問題，研究者提出采用相對(duì)辨別指標(biāo)替代絕對(duì)探索時(shí)間進(jìn)行分析，可有效消除物體本身特性帶來的偏倚。此外，物體放置的平衡設(shè)計(jì)（如左右位置在不同動(dòng)物間交替）也至關(guān)重要。

3. 記憶保留時(shí)間的多維度解析

新近研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物對(duì)熟悉物體的記憶保留機(jī)制在不同時(shí)間窗口存在差異。24小時(shí)測(cè)試時(shí)，動(dòng)物對(duì)新奇物體的識(shí)別能力依賴于其與替換物體（即熟悉期物體）的既往互動(dòng)強(qiáng)度；而7天測(cè)試時(shí)，這種依賴性消失，提示短期記憶與長(zhǎng)期記憶的神經(jīng)機(jī)制可能存在分離。這一發(fā)現(xiàn)為研究記憶鞏固和消退過程提供了新的時(shí)間維度視角。

4. 探索行為的精細(xì)化解構(gòu)

結(jié)合高分辨率視頻追蹤系統(tǒng)，研究者可進(jìn)一步分析動(dòng)物接近物體前的決策過程，包括接近軌跡、速度變化、探頭行為等。這些精細(xì)指標(biāo)有望揭示記憶提取過程中的決策機(jī)制，而不僅僅是最終的探索時(shí)間總量。

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1. 環(huán)境控制：保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境安靜、光照均勻（20-30 lux）、溫度濕度恒定

2. 氣味消除：每次實(shí)驗(yàn)后徹底清潔箱體與物體，避免嗅覺線索干擾

3. 動(dòng)物處理：提前3-5天每日撫摸動(dòng)物，減少實(shí)驗(yàn)者應(yīng)激

4. 平衡設(shè)計(jì)：物體位置、新奇物體選擇在不同動(dòng)物間平衡，排除位置偏好

5. 排除標(biāo)準(zhǔn)：總探索時(shí)間過低（如<5秒）的動(dòng)物應(yīng)剔除分析

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