學(xué)習(xí)記憶是人和動(dòng)物與生俱來的能力，記憶是學(xué)習(xí)的認(rèn)知側(cè)面，二者不可分割，學(xué)習(xí)產(chǎn)生新的記憶，記憶承載學(xué)習(xí)過程。

學(xué)習(xí)記憶功能異常是絕大多數(shù)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床特征，如阿爾茨海默癥，帕金森病，癲癇，精神分裂，腦癱，腦卒中等。

我們一般把記憶分為短期記憶和長期記憶。而根據(jù)記憶機(jī)能系統(tǒng)不同，可分為參考記憶、工作記憶、恐懼記憶等；根據(jù)內(nèi)容不同，可分為情景記憶、情緒記憶、動(dòng)作記憶、邏輯記憶等，相關(guān)行為學(xué)就是由此為原理而產(chǎn)生。

1948年，心理學(xué)家愛德華·托爾曼第一個(gè)嘗試研究空間內(nèi)老鼠的行為。他把饑餓的老鼠放在迷宮的入口處，迷宮出口處提供食物。托爾曼觀察到動(dòng)物的錯(cuò)誤率隨著訓(xùn)練次數(shù)增加而降低。隨著神經(jīng)科學(xué)的快速發(fā)展，行為學(xué)已經(jīng)是必不可少的研究手段，常見的學(xué)習(xí)記憶動(dòng)物行為學(xué)方法如下：
 
1.T/Y迷宮
 
依據(jù)動(dòng)物天生的探索習(xí)性（傾向于每次探索未探索方向），檢測(cè)動(dòng)物在T型/Y型迷宮中不同臂的探索情況，結(jié)合行為學(xué)記錄分析軟件，可以分析運(yùn)動(dòng)速度，穿梭次數(shù)，繪制運(yùn)動(dòng)軌跡等。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)范式很多，有加入食物獎(jiǎng)勵(lì)的，也有加入氣味/聲音作為cue， 也有加入delay延遲期的，適用于工作記憶，參考記憶檢測(cè)。
       
2.八臂迷宮/Barnes迷宮
 
放射性八臂迷宮，不同臂的方向可粘貼不同形狀的圖案提示，每個(gè)臂的盡頭有食物裝置，食物隨機(jī)放置，或者將食物與相應(yīng)圖案對(duì)應(yīng)起來，根據(jù)動(dòng)物本能探索和取食的策略，記錄動(dòng)物進(jìn)入每個(gè)臂的次數(shù)、時(shí)間、正確次數(shù)、錯(cuò)誤次數(shù)、路線等參數(shù)可以反應(yīng)空間記憶能力。
 
Barnes迷宮由周邊布滿孔洞的圓形平臺(tái)構(gòu)成，在其中一個(gè)洞的底部放置盒子作為動(dòng)物的躲避場(chǎng)所，可使用光，噪音，風(fēng)等刺激作為動(dòng)物找到躲避洞口的動(dòng)機(jī)。實(shí)驗(yàn)時(shí)將動(dòng)物放在平臺(tái)中央，記錄動(dòng)物找到目標(biāo)洞口的時(shí)間，進(jìn)入錯(cuò)誤洞口的次數(shù)反應(yīng)參考記憶，也可以記錄重復(fù)進(jìn)入錯(cuò)誤洞口的次數(shù)反應(yīng)工作記憶。
 
3.水迷宮
 
水迷宮由恒溫圓形水池，隱藏在水面下的目標(biāo)平臺(tái)和水池正上方的視頻采集系統(tǒng)組成，嚙齒類動(dòng)物雖然善于游泳，但是它們比較厭惡長期處于水環(huán)境中，會(huì)本能性的尋找水中的休息場(chǎng)所。水迷宮實(shí)驗(yàn)記錄動(dòng)物在規(guī)定時(shí)間內(nèi)尋找平臺(tái)的情況，結(jié)合行為學(xué)記錄系統(tǒng)，可以分析小鼠每次找到平臺(tái)所花的時(shí)間，游泳速度，不同象限的穿梭次數(shù)，活動(dòng)軌跡等，適用于空間記憶和工作記憶檢測(cè)。
   
4.新物體識(shí)別
 
將動(dòng)物在兩個(gè)或者更多的物體周邊停留一段時(shí)間進(jìn)行熟悉，然后用一個(gè)新物體代替原來的物體。如果記憶正常，小鼠會(huì)花費(fèi)更長時(shí)間去探索新物體；如果探索兩種物體花費(fèi)的時(shí)間相同，就可以被視為記憶缺失。
   
5.主動(dòng)回避/被動(dòng)回避實(shí)驗(yàn)
 
前者要求動(dòng)物主動(dòng)從厭惡刺激的環(huán)境中逃離，后者要求動(dòng)物克制自己不進(jìn)入有惡性刺激的環(huán)境。二者原理都是利用動(dòng)物的好暗避光（明暗穿梭），對(duì)厭惡刺激（例如足底刺激）的恐懼等相關(guān)的記憶而建立。
    主動(dòng)回避常用穿梭箱/跑道回避，穿梭箱箱體的一側(cè)有聲音/光聯(lián)系的電擊刺激，另外一側(cè)為安全區(qū)域，當(dāng)動(dòng)物進(jìn)入刺激側(cè)時(shí)給與電擊，讓動(dòng)物形成刺激條件和環(huán)境的關(guān)聯(lián)，可根據(jù)小鼠再次進(jìn)入刺激環(huán)境的逃避情況測(cè)試記憶保持能力。跑道回避，動(dòng)物需要穿過固定的斜坡，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)到達(dá)安全區(qū)就可以避免受到電刺激。實(shí)驗(yàn)主要觀察記錄動(dòng)物在訓(xùn)練不同天中到達(dá)安全區(qū)的時(shí)間，逃避的速度，及錯(cuò)誤次數(shù)（未能及時(shí)到達(dá)安全區(qū)）。研究人員認(rèn)為主動(dòng)回避實(shí)驗(yàn)主要反應(yīng)動(dòng)物的非陳述記憶的能力。
    跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)由底部可通電的反應(yīng)箱和中心安全平臺(tái)組成，當(dāng)箱子底部通電，小鼠會(huì)躲避電擊跳到平臺(tái)上，訓(xùn)練階段結(jié)束后隔一段時(shí)間對(duì)動(dòng)物進(jìn)行測(cè)試，記錄第一次跳下的時(shí)間（潛伏期），電擊次數(shù)，錯(cuò)誤次數(shù)等可以動(dòng)物空間記憶和記憶保持能力。爬桿實(shí)驗(yàn)和跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)相似，只是平臺(tái)換成了質(zhì)地堅(jiān)硬的爬桿。
   
6.條件性恐懼實(shí)驗(yàn)
   
用于嚙齒類動(dòng)物（大小鼠）環(huán)境相關(guān)的條件性恐懼記憶的研究。嚙齒類動(dòng)物在恐懼時(shí)會(huì)表現(xiàn)出特有的僵直狀態(tài)（Freezing），這種狀態(tài)下的動(dòng)物會(huì)傾向于保持靜止不動(dòng)的防御姿勢(shì)。在實(shí)驗(yàn)過程中，給予聲音信號(hào)（條件刺激）后給予電（非條件）刺激，訓(xùn)練結(jié)束后進(jìn)行聲音信號(hào)或者環(huán)境聯(lián)系實(shí)驗(yàn)。一般情況下嚙齒動(dòng)物在相應(yīng)的環(huán)境和不同環(huán)境下相同的聲音信號(hào)都會(huì)出現(xiàn)明顯的Freezing反應(yīng)，測(cè)試也可以在訓(xùn)練結(jié)束后立即或者幾天后檢測(cè)，可以反應(yīng)條件信號(hào)下的長期/短期恐懼記憶的保持消退情況。
   
7.操作性條件反射測(cè)試箱
 
用于研究操作性條件反射的典型儀器，不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ娇梢詸z測(cè)動(dòng)物獎(jiǎng)賞，學(xué)習(xí)記憶，成癮等，并且可以細(xì)致分析動(dòng)物注意力，動(dòng)機(jī)，決策等相關(guān)參數(shù)。相對(duì)于一般的迷宮類實(shí)驗(yàn)，操作箱關(guān)聯(lián)更高級(jí)的認(rèn)知行為，更能反應(yīng)不同腦區(qū)之間的相互聯(lián)系，在神經(jīng)環(huán)路研究上更具有優(yōu)勢(shì)。

Lafayette操作箱由可定制化的箱體，實(shí)驗(yàn)?zāi)�塊（壓桿，觸鼻，液體獎(jiǎng)賞，固體顆粒獎(jiǎng)賞，噪音，燈光，觸屏等），靈活化的編程軟件控制系統(tǒng)組成。箱體可根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行定制，包括大小鼠，鳥類，豬，靈長類等，同時(shí)箱體支持與外部設(shè)備聯(lián)合應(yīng)用，如電生理，光纖記錄，鈣成像，自主給藥，視頻拍攝等。研究人員可根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇帶有觸屏操作模塊，更好的研究視覺相關(guān)的學(xué)習(xí)記憶；或者楔形實(shí)驗(yàn)箱體，更有利于嚙齒類動(dòng)物學(xué)習(xí)訓(xùn)練任務(wù)。

   
以上就是常見的學(xué)習(xí)記憶動(dòng)物行為學(xué)方法介紹！
 
參考文獻(xiàn)：
Jonasson Z. Meta-analysis of sex differences in rodent models of learning and memory :a review of behavioral and biological data. Neuroscience and Biobehavioral Reviews 28 (8), 811–825, 2005.
Harburger LL, Pechenino AS, Saadi A, Frick KM. Post-training progesterone dosedependently enhances object, but not spatial, memory consolidation. Behavioral Brain Research 194 (2), 174–180, 2008.
Maei HR, Zaslavsky K, Wang AH, Yiu AP, Teixeira CM, Josselyn SA, Frankland PW.Development and validation of a sensitive entropy-based measure for the water maze. Frontiers in Integrative Neurosciences 3, 33, 2009.
Sunita Sharma, Sharlene Rakoczy, Holly Brown-Borg. Assessment of spatial memory in mice. Life Sciences 87(1),521-536,2010.
Zlomuzica A, Ruocco LA, Sadile AG, Huston JP, Dere E. Histamine H1 receptor knockout mice exhibit impaired spatial memory in the eight-arm radial maze. British Journal of Pharmacology 157 (1), 86–91, 2009.
Baker M. Animal Models: Inside The Minds Of Mice And Men. Nature 475(7354),123-8,2011.