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動物行為學(xué)在現(xiàn)代生命科學(xué)研究中的應(yīng)用

日期：2025-05-09 15:15
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摘要：

20世紀(jì)與21世紀(jì)之交，整體動物學(xué)水平的基因功能研究已經(jīng)越來越受到國際學(xué)術(shù)界的重視，這方面的研究與分子生物學(xué)相關(guān)研究的結(jié)合，已經(jīng)成為闡述基因功能的強(qiáng)有力的手段，而實驗動物科學(xué)在其中所起的作用是不可替代的，實驗動物科學(xué)也將會因基因功能研究的展開而得到進(jìn)一步的發(fā)展。

以動物行為學(xué)作為起點建立檢測平臺篩選功能基因，能從整體和活體動物的水平上**觀察基因的功能；一旦發(fā)現(xiàn)行為學(xué)變化，能比較有意義地指導(dǎo)進(jìn)一步的機(jī)理研究。

以反義核酸技術(shù)與動物行為學(xué)實驗相結(jié)合，在一定時間內(nèi)臨時阻斷特定基因的表達(dá)，以此為基礎(chǔ)所建立的大規(guī)模篩選新基因功能用的動物行為學(xué)檢測平臺可以用來快速、簡便、直觀地初步篩選新的功能基因或者研究已知基因的新功能，并可與相應(yīng)的遺傳工程動物的性狀進(jìn)行比較，同時也促進(jìn)了動物學(xué)與分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)以及遺傳學(xué)的交叉和結(jié)合。

小鼠的行為學(xué)檢測模型包括：考察日常代謝能力的攝食量和攝水量；考察移動（Iocomotionactiviry）和直立（rearing）的曠場行為；考察疼痛閾值的甩尾試驗（TFLtest）；考察認(rèn)知能力的洞板試驗（hoIeboard test）；考察記憶能力的步下法試驗（step-downtest)等。

對一批新基因功能的初步篩選結(jié)果顯示，有近５０％的基因在不同行為學(xué)模型中的實驗結(jié)果與對照組的結(jié)果存在著顯著性差異，預(yù)示這些基因有著深入研究的前景。

例如：洞板試驗是基于小鼠喜歡探洞的天性而設(shè)計的，它能有效反映小鼠對新環(huán)境的探索能力?；谛∈蟮奶蕉创螖?shù)會隨著時間延長以及反復(fù)進(jìn)入洞板儀次數(shù)的增多而明顯減少即產(chǎn)生適應(yīng)性這一特點，洞板試驗也曾被一些學(xué)者用于評價小鼠的記憶能力。1999年，Brodkin等就曾利用小鼠探洞行為的適應(yīng)性研究東莨菪堿（scoplamine）對小鼠記憶力的影響。在用洞板試驗評價小鼠記憶能力時，小鼠**次進(jìn)入洞板儀后的探洞行為被視為一個熟悉環(huán)境的學(xué)習(xí)過程，而之后多次進(jìn)入洞板儀的探洞次數(shù)則被作為考察小鼠記憶維持情況的指標(biāo)，由此來評價小鼠的記憶能力。

記憶包括許多種類，如空間記憶、環(huán)境恐懼性記憶等，目前較常用的評價小鼠記憶能力的實驗方法，大多考察的是小鼠的關(guān)聯(lián)性記憶能力（associativelearning），即通過對小鼠施加外來剌激，如電擊、禁食等手段，來建立剌激與小鼠行為的聯(lián)系，從而評價小鼠的關(guān)聯(lián)性記憶，適應(yīng)性是小鼠*簡單的一種學(xué)習(xí)形式，它被定義為小鼠反復(fù)暴露于類似環(huán)境中其相關(guān)行為呈時間依賴性減少。這種評價記憶的方法觀察的是小鼠在未受外界傷害性剌激情況下的一種自發(fā)性的記憶，不同于關(guān)聯(lián)性記憶。也正由于記憶的多樣性和復(fù)雜性，有必要使用多種行為學(xué)實驗方法來對小鼠的記憶能力進(jìn)行**的考察。

直立是小鼠一種非常常見的行為，作為小鼠行為學(xué)的一個常規(guī)指標(biāo)，幾乎在絕大多數(shù)的小鼠曠場行為實驗中都會被檢測。但直立行為究竟反映了小鼠的哪些特質(zhì)，還很小有文獻(xiàn)具體報道。Edsbagge等（2004）曾經(jīng)將直立作為評價小鼠探索行為的指標(biāo)，但也沒有直接的證據(jù)能證實直立行為為何就能反映小鼠的探索能力，*近有研究提出了證據(jù)，認(rèn)為確實可將直立行為作為評估小鼠探索能力的一個指標(biāo)。基于此，在今后觀察小鼠探索行為的實驗中，可以將直立行為和探洞行為的結(jié)果進(jìn)行綜合分析，以避免單一指標(biāo)的局限。

反義核酸技術(shù)由于具有阻斷表達(dá)不夠徹底，阻斷時間短暫等局限性，正在逐漸被PNA干擾（RNA）、嗎啉基寡核苷酸（morpholinooligo）等技術(shù)所替代。隨著相關(guān)技術(shù)的改進(jìn)，動物行為學(xué)研究將會在基因功能研究領(lǐng)域中發(fā)揮越來越重要的作
用.（轉(zhuǎn)自中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院）


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