空间搜索实验和定位航行实验_目标飞行器和空间实验

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文章导读:

动物的运动性,记忆性试验怎么做

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在非临床有效性研究过程中,主要采用行为学试验研究药物对动物学习记忆功能的影响。人和动物的内部心理过程是无法直接观察到的,只能根据可观察到的刺激反应来推测脑内发生的过程,对脑内记忆过程的研究只能从人类或动物学习或执行某项任务后间隔一定时间,测量他们的操作成绩或反应时间来衡量这些过程的编码形式、贮存量、保持时间和它们所依赖的条件等等。学习、记忆实验方法的基础是条件反射,各种各样的方法均由此衍化出来。目前已经建立了大量的学习记忆研究的行为学方法,各有优缺点。现将常用的动物学习、记忆实验方法简述如下。

一、抑制性(被动)回避

在记忆研究中,一个最重要的动物模型就是抑制模仿活动或学习习惯。被动回避实验通过动物学会去掉某种特定的行为而逃避某种讨厌的事情。

1. 跳台实验

原理:在一个开阔的空间,动物大部分时间都在边缘与角落里活动。在方形空间中心设置一个高的平台,底部铺以铜栅,铜栅通电。当把动物放在平台上时,它几乎立即跳下平台,并向四周进行探索。如果动物跳下平台时受到电击,其正常反应是跳回平台以躲避伤害性刺激。多数动物可能再次或多次跳至铜栅上,受到电击后又迅速跳回平台。

观察指标:首次跳下平台的潜伏期、一定时间内受电击的次数(错误次数),24小时后受电击的动物数、第一次跳下平台的潜伏期和一定时间内的错误总数。

优缺点:简便易行,根据试验设备的不同,一次可同时试验多只动物,可实现组间平行操作。既可观察药物对记忆过程的影响,也可观察对学习的影响。有较高的敏感性,尤适合于药物初筛。缺点是动物的回避性反应差异较大,因此需要检测大量的动物。如需减少差异或少用动物,可对动物进行预选或按学习成绩好坏分档次进行试验。

2. 避暗实验

原理:利用小鼠或大鼠具有趋暗避明的习性设计的装置,一半是暗室,一半是明室,中间有一小洞相连。暗室底部铺有通电的铜栅。动物进入暗室即受到电击。

观察指标:首次受电击的潜伏期、24小时后进入暗室的动物数、潜伏期、一定时间内受电击的次数。

优缺点:简便易行。根据需要设计反应箱的多少,同时训练多个动物,可实现组间平行操作。以潜伏期作为指标,动物间的差异小于跳台法。对记忆过程特别是对记忆再现有较高的敏感性。缺点是动物的回避性反应差异较大,因此需要检测大量的动物。如需减少差异或少用动物,可对动物进行预选或按学习成绩好坏分档次进行试验。

3. 两室实验

原理:啮齿类动物在一个开阔的领域,喜欢进入墙壁内的任一凹陷处并藏在那里。将它们放在一个大盒子里,盒子通过一个小口与一个小暗室相连,动物可以迅速发现暗室的入口并进入到暗室中,然后它大部分时间都呆在暗室中。记录动物呆在明室和暗室中的时间,第一次进入到暗室所需的时间(潜伏期),并将动物从一个室进入到另一个室的次数作为一个辅助指标。

观察指标:动物在大室与小室内的时间。

优缺点:简便易行,适用于初筛药物。缺点是动物的回避性反应差异较大,因此需要检测大量的动物。

4. 向上回避实验

原理:许多种类动物都具有向上性,即将动物放在倾斜的表面时,动物有向高处定向移动的趋势。当把大鼠或小鼠一头朝下放在斜板上,它们一定会转过头,迅速地向上爬。

观察指标:潜伏期。

优缺点:向上回避实验为现有的抑制性(被动)回避方法提供了一个有用的补充形式。它最大的优点是可以用于药物或手术导致的感觉—运动协调能力减弱的动物,而其他的抑制性(被动)回避方法对这些动物可能都不适合。

二、主动回避实验

主动回避学习是一种基本的行为现象。正如在其他行为学仪器条件下动物通过对厌恶刺激前的条件刺激作出适当的反应,从而学会控制非条件刺激的应用。回避学习的第一步通常是逃避,由此成为终止非条件刺激的一个反应。研究者认为主动回避实验主要反应了动物的非陈述记忆的能力。

1.跑道回避

原理:在简单的回避环境条件中,加以有特征的使动物逃避危害的难度。直接的回避环境为一个固定的动物可以穿过的斜坡。动物在规定的时间内到达安全区以后,就可以避免受到电刺激。

观察指标:动物在第一天训练和第二天测试的两天中到达安全区域所需要的时间,及错误次数(未能到达安全区)。

优缺点:简单易行,但动物的反应差异性较大,只能用于初筛实验。

2. 穿梭箱回避实验(双路穿梭箱)

原理:与跑道回避相比,穿梭箱回避(双路穿梭箱)更加困难。由于在实验期间实验者不必触摸动物,因此穿梭箱更容易自动控制。

观察指标:动物在第一天训练和第二天测试的两天中到达安全区域所需要的时间,及错误次数(未能到达安全区)。

优缺点:优点是在实验期间实验者不必触摸动物,因此穿梭箱更容易自动控制,从动物的反应次数也能了解动物处于兴奋或抑制状态。缺点是由于缺乏永久的安全区、缺乏单一的仪器反应,具有变化性的逃避程度及过多的情绪因素。

3.爬杆法

该装置由一竖着的木杆和电栅底板组成。电击为非条件刺激,某种信号为条件刺激,动物在电栅底受到电击一定时间内爬杆为逃避反应,给以条件刺激未受到电击前即行爬杆为主动回避反应,此法适用于大鼠或小鼠。

三、辨识学习

在以上所述的实验方法中,动物对于刺激条件无法选择,它们只能有一种条件刺激。以下介绍的方法描述了用于辨识不同刺激形式的特殊技术。这些实验既可以称为同时辨识模式,也可以称作连续辨识模式。

1. T型迷宫实验

原理:最简单的辨识学习是动物对两个对称刺激的区别,刺激强度不同可以引起对称刺激结果的不同。T型迷宫实验的方式很多。

观察指标:动物完成实验所需的时间、每次探索和前一次不同臂的比例。

优缺点:优点是T型迷宫未提供奖惩条件,完全是利用动物探索的天性,因此能最大可能的减少影响实验结果的混杂因素。缺点是啮齿动物有天生的偏侧优势,即动物在T型迷宫中更偏向于一边走(左边或右边),而且这种现象存在种系差异以及性别差异。

由于动物每次转换探索方向时都需要记住前一次探索过的方向,因此T型迷宫实验能很好的测验动物的工作记忆,从而测定动物的空间记忆能力。和T型迷宫类似的还有Y型迷宫,其实验的设计原理和实验方案和Y型迷宫都十分相似,只是把迷宫的形状由T型换成Y型。

2. Barnes迷宫实验

原理:动物利用提供的视觉参考物,有效确定躲避场所的臂所在的部。Barnes迷宫由一个圆形平台构成,在平台的周边,布满了很多穿透平台的小洞。平台的直径、厚度以及洞口宽度根据实验动物不同而不同。洞口数目由实验者习惯而定,一般为10到30个。在其中一个洞的底部放置有一个盒子,作为实验动物的躲避场所;其它洞的底部是空的,试验动物无法进入其中。实验场所和其它迷宫实验场所类似,要求能给实验动物提供视觉参考物。实验方案根据实验者的习惯以及不同的实验要求而定,每次训练后都用70%的酒精进行清洗,并变换正确的洞口,但洞口的空间位置不变,以防止动物通过嗅觉而找到洞口。Barnes迷宫一般采用强光、噪声以及风吹等刺激作为实验动物进入躲避洞口的动机。

观察指标:测定动物对于目标的空间记忆能力。实验时把实验动物放置在高台的中央,记录实验动物找到正确洞口的时间,以及进入错误洞口的次数以反应动物的空间参考记忆能力。也可以通过记录动物重复进入错误的洞口数来测量动物的工作记忆。

优点:不需要食物剥夺和足底电击,因此对动物的应激较小。实验对于动物的体力要求很小,能最低限度的减少因年龄因素所致的体力下降对实验结果的影响。实验所需时间较少,整个实验能在7~17 天内完成。能防止动物凭借气味来完成实验。

3. 放射状迷宫实验

原理:大鼠利用房间内远侧线索所提供的信息,可以有效地确定放置食物的臂所在部位。放射状臂形迷宫可以用于大鼠空间参照记忆和工作记忆的研究。参照记忆过程中,信息在许多期间/天内都是有用的,并且通常在整个实验期间都是需要的。而工作记忆过程与参照记忆过程不同,它只有一个主要但暂时的信息,由于迷宫内所提供的信息(臂内诱饵)仅对一个实验期间有用,而对后续实验无用,大鼠必须记住在延迟间隔期内(分钟到小时)内的信息。在臂形迷宫中作出正确选择以食物作为奖赏。

优缺点:适合于测量动物的工作记忆和空间参考记忆,并且其重复测量的稳定性较好。但有些药物(苯丙胺),可以影响下丘脑功能或造成食欲缺乏,影响迷宫中所采用的食欲动机,因此动物就不能很好的完成迷宫实验。

4. Morris水迷宫实验

原理:一种小鼠、大鼠能够学会在水箱内游泳并找到藏在水下逃避平台的实验方法。由于没有任何可接近的线索以标志平台的位置,所以动物的有效定位能力需应用水箱外的结构作为线索。迷宫由圆形水池、自动摄像及分析系统两部分组成,图像自动采集和处理系统主要由摄像机、计算机、图像监视器组成,动物入水后启动监测装置,记录动物运动轨迹,试验完毕自动分析报告相关参数。

检测指标:实验程序包括:(1)定位航行实验(place navigation),用于测量小鼠对水迷宫学习和记忆的获取能力。实验历时4天,上、下午各训练1次,共计8次。实验观察和记录小鼠寻找并爬上平台的路线图及所需时间,即记录其潜伏期和游泳速度。(2)空间搜索实验(spatial probe test),用于测量学会寻找平台后,对平台空间位置记忆的保持能力。定位航行实验结束后,撤去平台,从同一个入水点放入水中,测其第一次到达原平台位置的时间、穿越原平台的次数。

优缺点:Morris水迷宫是目前世界公认的较为客观的学习记忆功能评价方法。利用Morris水迷宫检测空间记忆学习能力。水迷宫与放射臂状迷宫相比较的主要优越性在于①在水迷宫中,动物训练所需的时间较短(1周),而臂形迷宫则需要几周的训练时间;②迷宫内的线索,例如气味可以被消除掉;③大的剂量-效应研究可以在一周内进行;④可以利用计算机建立图像自动采集和分析系统,这就能根据所采集的数据,制成相应的直方图和运行轨迹图,便于研究者对实验结果作进一步分析和讨论,用来研究有关大鼠运动或动机问题;⑤动物在实验中可以不禁食。从理论上讲,水迷宫实验是一个厌恶驱动的实验而臂形迷宫实验是食欲驱动的实验。

四、结语

目前对于学习记忆的研究进展十分迅速,各种学习记忆的理论不断涌现。按照这些理论而设计的动物模型也不断出现。而各种先进实验技术如神经电生理技术的LTP、ERP和脑成像技术的fMRI都被应用于学习记忆的研究中,给学习记忆的研究开辟了一条新的途径。因此,如何把传统的行为学研究方法和最新的研究技术相结合,为学习记忆的研究提供更广阔的思路是今后进行学习记忆的行为学研究的发展方向。

我国在航天技术领域主要取得了哪些成就

我国在航天技术领域取得的主要成就:

1964年6月,自行研制的运载火箭腾空而起。

2. 1970年,我国用长征号运载火箭,成功地发射了第一颗人造地球卫星——东方红1号。

3. 1999年,我国成功发射第一艘无人飞船“神舟一号”。

4. 2003年,我国第一艘载人飞船“神舟五号”发射成功。

5. 2005年10月12日上午9点整“神舟”六号载人飞船发射成功。

6. 2008年9月25日,“神舟”七号载人飞船发射成功,并首次进行出舱作业的飞船,突破和掌握出舱活动相关技术。

7. 2011年9月29日,中国第一个目标飞行器和空间实验实“天宫一号”发射成功。

8. 2011年11月3日1时36分,天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船完成首次交会对接。

拓展资料:

分类

按航天器探索、开发和利用的对象划分,航天包括环绕地球的运行、飞往月球的航行、飞往行星及其卫星的航行、星际航行(行星际航行、恒星际航行)。

按航天器与探索、开发和利用对象的关系或位置划分,航天飞行方式包括飞越(从天体近旁飞过)、绕飞(环绕天体飞行)、着陆(降落在天体上面)、返回(脱离天体、重返地球)。

如今,航天的作用已经远远超出科学技术领域,对国家和国际的政治、经济、军事与社会生活都产生广泛而深远的影响。

求助大家关于samp8小鼠的问题

随着我国人口老龄化进程的不断加快,生育率的下降和人均期望寿命的进一步升高,空巢独居现象日趋突出,已成为我国老龄化进程中不容忽视的重要问题之一。本实验对SAMP8小鼠进行丰富环境的干预,观察小鼠认知功能的改善情况,并观察了解社会交往(群居或者独居)对SAMP8小鼠的影响,同时应用光镜及透射电镜观察分析丰富环境与普通环境对SAMP8小鼠海马神经元的影响。以此论证丰富环境及社会交往对老年痴呆患者护理措施的可靠性和作用机制,为老年痴呆症患者的早期干预及早期预防提供科学客观的依据。

方法:选用健康雄性6月龄快速老化SAMP8小鼠32只,随机分为丰富环境+群居组

(A)、丰富环境+独居组

(B)、普通环境+群居组(C)和普通环境+独居组(D)。其他如饲养温度、光照、饮水、饮食等条件和环境相同。总干预时间为6周。

1.Morris水迷宫试验:环境干预结束后,小鼠在水迷宫实验室环境下饲养2d。每天上午8:00~12:00间进行水迷宫实验训练。定位航行试验:将Morris水迷宫圆形水池平均分为4个象限,其中1个象限中放入一平台。小鼠自每个象限中点面向池壁入水,视频采集系统跟踪并记录小鼠找到平台所需的时间(逃避潜伏期:s)。每天每只小鼠在4个象限依次训练1次,训练共进行5d。空间探索试验:训练结束后撤掉水下平台,小鼠自距平台最远的入水点面向池壁入水,观察小鼠的游泳轨迹并记录小鼠120s内跨越原平台位置的次数。        2.组织切片制备及观察:每组取4只小鼠,开胸暴露心脏后,将输液针刺入左心室,同时剪开右心耳,用0.9%生理盐水快速冲洗,冲净小鼠体内血液后用4%多聚甲醛灌注,然后进行多聚甲醛后固定。自上丘至视交叉节段取脑组织,制备四套石蜡切片,分别用于HE染色,尼氏染色,抗NMDAR1免疫组化染色和阴性对照。 3.海马CA1区神经元超微结构观察:灌注取脑后迅速游离海马,4%预冷的戊二醛溶液固定,切片,厚约1mm;1h后再次切成<1mm3的海马CA1区组织块,锇酸固定,脱水,树脂包埋,LKB-5超薄切片机切片,厚度50nm。醋酸铀—柠檬酸铅染色,透射电镜观察CA1区神经元及其内超微结构的变化。 结果: 1.Morris水迷宫实验结果:定位航行实验中,随训练天数增加,各组潜伏期均有缩短;丰富环境群居组潜伏期明显短于其他各组(P<0.05),空间探索试验中跨越平台次数最多(P<0.05)。丰富环境、群居能改善学习认知功能,与普通环境、独居组比较差异有统计学意义(P<0.05)。 2.HE染色结果:相比其他三组,普通环境独居组海马CA1区神经元病理性改变最严重,呈现弥漫性空泡变性,细胞肿胀,核深染、固缩现象。而丰富环境群居组神经元结构较其余各组正常,细胞层数多,神经元排列相对紧密整齐,层次清楚。 3.尼氏染色结果:丰富环境群居组海马神经元形态规则,排列整齐且密集,胞浆中尼氏体丰富致密,细胞数较多,与其它各组相比有统计学意义(P<0.05);丰富环境独居组海马神经元体积较小,尼氏体较稀疏。普通环境独居组海马神经元排列稀疏、紊乱,丢失严重,细胞核浓密深染、固缩现象明显,胞浆内尼氏体减少,细胞数与丰富环境独居组的细胞数相比明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。普通环境群居组的尼氏体较普通环境独居组增多,细胞数增加,差异有统计学意义(P<0.05)。 4.抗NMDAR1免疫组化染色结果:普通环境独居组免疫反应产物表达最少,细胞排列松散,染色最淡;丰富环境群居组可见NMDAR1蛋白免疫反应产物表达较多,细胞排列紧密,染色较深。光密度值分析显示丰富环境群居组光密度值最高,普通环境独居组光密度值最低。 5.电镜观察海马CA1区神经元超微结构结果:电镜观察丰富环境群居组神经元核膜完整光滑,核内染色质均匀,电子密度低。丰富环境独居组神经元核型不规则,细胞器容量较少,有脂褐素的沉积。普通环境群居组神经元核周隙轻度扩张,核质轻度浓缩,有少量脂褐素沉积。普通环境独居组神经元核周隙扩张,核膜局部消失融散,胞质肿胀发白,形成不规则的高电子密度团块;脂褐素沉积,细胞器明显减少。

结论:

丰富环境、群居(增加社会交往)能够改善SAMP8小鼠的学习记忆及认知功能。

 2.  丰富环境、群居(增加社会交往)能改善SAMP8小鼠海马神经元的病理性损伤,减轻尼氏体、神经元及其细胞器的变性和丢失。

 3.  丰富环境、群居(增加社会交往)能够增加SAMP8小鼠海马CA1区NMDAR1的蛋白含量。

 4.  丰富环境和群居(增加社会交往)对SAMP8小鼠的海马神经元及其认知功能具有独立性保护作用,二者无交互作用。

1条大神的评论

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    访客 2022-09-13 下午 03:46:34

    交往)能改善SAMP8小鼠海马神经元的病理性损伤,减轻尼氏体、神经元及其细胞器的变性和丢失。  3.  丰富环境、群居(增加社会交往)能够增加SAMP8小鼠海马CA

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