個性化對棕色田鼠空間記憶及食物找回的影響.pdf

1、嚙齒動物通過什么方式找回貯藏的食物，是研究嚙齒動物找回貯藏食物機(jī)制的關(guān)鍵問題。以往的一些研究表明：嗅覺、視覺、空間記憶和隨機(jī)探索可能對于分散貯食的嚙齒動物找回貯藏食物的過程有著重要作用和影響。大多數(shù)研究認(rèn)為，嚙齒動物常常利用發(fā)達(dá)的嗅覺來定位和尋找種子貯藏點，最終找回埋藏的食物，但嗅覺尋找對于遠(yuǎn)距離的貯食所起的作用并不明顯；動物視覺可以為其空間記憶提供基礎(chǔ)，空間記憶則是動物通過對種子的空間定位，利用周邊環(huán)境的記憶從而找回種子，因此空間記憶

2、很有可能在鼠類種子找回機(jī)制中起關(guān)鍵作用，尤其對找回遠(yuǎn)距離貯藏種子而言。由于不同的動物個體的個性不同，從而導(dǎo)致這些個體對空間的探索和發(fā)現(xiàn)能力不同，所以個性化可能對個體的空間記憶能力有一定的影響。我們以棕色田鼠（Lasiopodomys mandarinus）為研究對象，對其進(jìn)行個性化-空間記憶-食物找回的實驗，從而找出三者之間的關(guān)系。我們認(rèn)為，個性化和空間記憶對棕色田鼠的食物尋找和貯藏能力存在著重要影響，因此，我們對此展開研究。本研究的主

3、要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1）個性化研究方法的探討
　　從2013年6月到2013年10月，在查閱文獻(xiàn)以及預(yù)實驗的基礎(chǔ)上，采用鏡像刺激法，通過1-0法、持續(xù)時間法、頻次法和行為軌跡分布圖等4種方法對成年雄性棕色田鼠的19種行為進(jìn)行鑒定和比較，并分析其個性化。結(jié)果表明，4種方法均能鑒定出棕色田鼠的個性化類型，即冒失類和謹(jǐn)慎類兩種類型；但是，1-0法統(tǒng)計快捷但較為粗糙，結(jié)果準(zhǔn)確性差；持續(xù)時間法的結(jié)果精準(zhǔn)但統(tǒng)計過程略微復(fù)雜；頻次法統(tǒng)

4、計過程相比于持續(xù)時間法較為簡潔，結(jié)果也較為準(zhǔn)確；行為軌跡分布圖可以很明顯的顯示出實驗個體的行為點分布，可以很明顯的看出兩種個性行為的差異及其分布的差別，結(jié)果的表現(xiàn)更為顯著、清晰，但缺點是繪圖過程相對于其它三種方法更為復(fù)雜。本研究認(rèn)為，在進(jìn)行野外實驗時，由于時間不充足，可以使用頻次法統(tǒng)計，節(jié)省時間的同時結(jié)果也較為準(zhǔn)確；而在實驗室內(nèi)可采用持續(xù)時間法和行為軌跡分布圖，可以更為準(zhǔn)確、清楚的展現(xiàn)實驗結(jié)果。
　　2）棕色田鼠的個性化
　

5、　從2013年10月到2014年1月，在查閱文獻(xiàn)以及前期研究的基礎(chǔ)上，通過鏡像刺激實驗和孔板實驗，對成年雄性棕色田鼠進(jìn)行個性化鑒別，對行為譜中23種行為的持續(xù)時間進(jìn)行統(tǒng)計，并對其探索孔洞的時間進(jìn)行分析，運用主成分分析法和聚類分析法分析數(shù)據(jù)，鑒定出棕色田鼠的個性化，最終將棕色田鼠分為冒失和謹(jǐn)慎兩組。結(jié)果如下：①冒失個體：1號、5號、7號、8號、10號鼠，謹(jǐn)慎個體：2號、3號、4號、6號、9號鼠；②個性冒失的棕色田鼠對于4個孔洞的探索時間（

6、27.40±6.95）顯著高于個性謹(jǐn)慎的棕色田鼠（4.40±2.11）（t=3.168， df=8，P=0.013），因此個性冒失的棕色田鼠可能會對新環(huán)境進(jìn)行更主動的探索，而個性謹(jǐn)慎的棕色田鼠則相反。
　　3）對棕色田鼠的空間記憶及其影響因素分析
　　從2014年2月至2014年6月，結(jié)合文獻(xiàn)和前期實驗結(jié)果，對10只鑒定出個性化的成年雄性棕色田鼠進(jìn)行空間記憶能力測試。實驗在特制的實驗箱內(nèi)進(jìn)行，實驗箱的四角放置有四個大小相同材

7、質(zhì)不同的圓柱形標(biāo)記物（分別是塑料、紙、玻璃、金屬）。結(jié)果顯示：①與食物的相關(guān)性：個性冒失的棕色田鼠對無食物的玻璃標(biāo)記物處的探索率（46.57±1.49）與有食物的玻璃標(biāo)記物處的探索率（43.02±3.05）無顯著差異（df=8，P>0.05）；個性謹(jǐn)慎的棕色田鼠對無食物的玻璃標(biāo)記物處的探索率（35.70±3.15）與有食物的玻璃標(biāo)記物處的探索率（38.83±2.57）無顯著差異（df=8, P>0.05）。這表明空間記憶能力與食物的氣味

8、無關(guān)；②與材質(zhì)的相關(guān)性：個性冒失的棕色田鼠對每種材質(zhì)標(biāo)記物的探索率有顯著的差異（df=3, P<0.001），個性謹(jǐn)慎的棕色田鼠對每種材質(zhì)標(biāo)記物的探索率有顯著差異（df=3, P=0.021）；在玻璃標(biāo)記物處有食物的實驗中，個性冒失的棕色田鼠對每種材質(zhì)標(biāo)記物的探索率有顯著的差異（df=3, P<0.001），個性謹(jǐn)慎的棕色田鼠對每種材質(zhì)標(biāo)記物的探索率也有顯著的差異（df=3, P<0.001）。這表明空間記憶能力的是由材質(zhì)決定的；③與方

9、位的相關(guān)性：a.玻璃、金屬對換：冒失個體的實驗中，玻璃分別與塑料、紙、金屬之間有顯著差異（所有P<0.001），塑料、紙、金屬三個位置之間沒有顯著差異（所有P>0.05）。謹(jǐn)慎個體的實驗中，玻璃分別與位置塑料、紙、金屬之間沒有顯著差異（所有P>0.05），所以棕色田鼠對原訓(xùn)練位置沒有特殊的偏好，而是遵循對于材質(zhì)的記憶尋找食物；b.順時針旋轉(zhuǎn)90°：無論冒失還是謹(jǐn)慎個體，玻璃分別和塑料、紙、金屬之間有顯著差異性（所有P<0.001），塑料

10、、紙、金屬之間沒有顯著差異性（所有P>0.05），表明棕色田鼠對原訓(xùn)練位置沒有特殊的偏好，而是遵循對于材質(zhì)的記憶尋找食物；④與個性的相關(guān)性：在探索率方面，冒失個體在玻璃標(biāo)記物處的探索率（42.64±1.13）顯著的大于謹(jǐn)慎個體（35.80±2.02）（t=2.953，df=21.980，P=0.007）；在時間序方面，冒失個體多為先隨機(jī)后定點的挖掘方式，四種實驗方位下的挖掘率為100％、100%、80%、80%（0.9±0.057），謹(jǐn)

11、慎個體多為先隨機(jī)后定點的挖掘方式或無挖掘，四種實驗方位下的挖掘率為40%、20%、0%、0%（0.15±0.096），有顯著差異性（t=7，df=6，P<0.001）。這表明空間記憶能力的強(qiáng)弱與棕色田鼠的個性特征有關(guān)。
　　4）空間記憶對食物找回能力的影響
　　從2014年7月至2014年11月，結(jié)合前期研究結(jié)果，對10只成年雄性棕色田鼠食物找回能力進(jìn)行測定。食物找回實驗與空間記憶實驗的實驗箱相同，統(tǒng)計棕色田鼠每分鐘內(nèi)的食物

12、找回率，共計10 min。結(jié)果顯示：空間記憶力強(qiáng)的個體的食物找回率（0.91±0.032）顯著高于空間記憶力弱的個體（0.12±0.041）（t=15.107， df=28，P<0.001）。
　　研究結(jié)果表明：1）棕色田鼠存在明顯的個性化特征，冒失個體更傾向于主動的、大范圍的探索，且活動速度快、具有連貫性，謹(jǐn)慎個體更傾向于小范圍活動或停留不動，活動速度慢、連貫性較弱；2）棕色田鼠存在空間記憶能力，且在排除食物氣味和標(biāo)記物方位的影

13、響后，個性化和標(biāo)記物的材質(zhì)影響著棕色田鼠的空間記憶能力，冒失個體的空間記憶能力明顯強(qiáng)于謹(jǐn)慎個體；空間記憶能力在食物找回的過程中起著決定作用，空間記憶能力強(qiáng)的個體找回食物的概率明顯高于空間記憶能力弱的個體。
　　綜上所述，棕色田鼠的個性化可以分為冒失和謹(jǐn)慎兩種；冒失個體的空間記憶能力強(qiáng)，食物找回率高，謹(jǐn)慎個體的空間記憶能力弱，食物找回率低。關(guān)于棕色田鼠個性化、空間記憶以及食物找回的研究結(jié)果為進(jìn)一步開展棕色田鼠更深層次的研究奠定了基礎(chǔ)