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

日期：2025-05-04 15:56

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摘要：

20世紀(jì)與21世紀(jì)之交，整體動(dòng)物學(xué)水平的基因功能研究已經(jīng)越來(lái)越受到國(guó)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(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)在其中所起的作用是不可替代的，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)也將會(huì)因基因功能研究的展開(kāi)而得到進(jìn)一步的發(fā)展。

以動(dòng)物行為學(xué)作為起點(diǎn)建立檢測(cè)平臺(tái)篩選功能基因，能從整體和活體動(dòng)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(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，在一定時(shí)間內(nèi)臨時(shí)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(dòng)物行為學(xué)檢測(cè)平臺(tái)可以用來(lái)快速、簡(jiǎn)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(dòng)物的性狀進(jìn)行比較，同時(shí)也促進(jìn)了動(dòng)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(cè)模型包括：考察日常代謝能力的攝食量和攝水量；考察移動(dòng)（Iocomotionactiviry）和直立（rearing）的曠場(chǎng)行為；考察疼痛閾值的甩尾試驗(yàn)（TFLtest）；考察認(rèn)知能力的洞板試驗(yàn)（hoIeboard test）；考察記憶能力的步下法試驗(yàn)（step-downtest)等。

對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果與對(duì)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(yàn)是基于小鼠喜歡探洞的天性而設(shè)計(jì)的，它能有效反映小鼠對(duì)新環(huán)境的探索能力?；谛∈蟮奶蕉创螖?shù)會(huì)隨著時(shí)間延長(zhǎng)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(diǎn)，洞板試驗(yàn)也曾被一些學(xué)者用于評(píng)價(jià)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(duì)小鼠記憶力的影響。在用洞板試驗(yàn)評(píng)價(jià)小鼠記憶能力時(shí)，小鼠**次進(jìn)入洞板儀后的探洞行為被視為一個(gè)熟悉環(huán)境的學(xué)習(xí)過(guò)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(lái)評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)小鼠記憶能力的實(shí)驗(yàn)方法，大多考察的是小鼠的關(guān)聯(lián)性記憶能力（associativelearning），即通過(guò)對(duì)小鼠施加外來(lái)剌激，如電擊、禁食等手段，來(lái)建立剌激與小鼠行為的聯(lián)系，從而評(píng)價(jià)小鼠的關(guān)聯(lián)性記憶，適應(yīng)性是小鼠*簡(jiǎn)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(shí)間依賴性減少。這種評(píng)價(jià)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(shí)驗(yàn)方法來(lái)對(duì)小鼠的記憶能力進(jìn)行**的考察。

直立是小鼠一種非常常見(jiàn)的行為，作為小鼠行為學(xué)的一個(gè)常規(guī)指標(biāo)，幾乎在絕大多數(shù)的小鼠曠場(chǎng)行為實(shí)驗(yàn)中都會(huì)被檢測(cè)。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(bào)道。Edsbagge等（2004）曾經(jīng)將直立作為評(píng)價(jià)小鼠探索行為的指標(biāo)，但也沒(méi)有直接的證據(jù)能證實(shí)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(shí)可將直立行為作為評(píng)估小鼠探索能力的一個(gè)指標(biāo)?；诖?，在今后觀察小鼠探索行為的實(shí)驗(yàn)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(shí)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(dòng)物行為學(xué)研究將會(huì)在基因功能研究領(lǐng)域中發(fā)揮越來(lái)越重要的作

用.（轉(zhuǎn)自中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院）

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