大鼠掠食行为的神经生物学探讨

【摘要】：第一部分大鼠掠食行为观察方法的建立 目的在实验室建立能模仿自然环境中大鼠掠食行为的观察方法。 方法大鼠禁食(不禁水)12h后于观察当日下午5：00放入一旷场中(150cm×150cm×50cm)适应2h后,于下午7：00在旷场中一侧放入一鼠笼(30cm×18cm×16cm),鼠笼的铁丝网顶盖上放有250g标准的大鼠颗粒状饲料,鼠笼中有一只与待测鼠相同性别的大鼠,第2天上午7：00分别收集鼠笼顶盖上剩余饲料以及散落在旷场中的饲料,并分别称重。散落在旷场中的饲料量即为大鼠每晚掠食量,此即为竞争性掠食。如果鼠笼中没有大鼠则为非竞争性掠食。如果用一有机玻璃盘(30cm×18cm×2cm)(盘里有250g饲料)代替鼠笼称之为非障碍性掠食。同时我们观察了禁食与不禁食、旷场底有无垫料、大鼠连续5天在同一旷场中进行观察以及增加动物攀爬难度等因素对大鼠竞争性掠食的影响。 结果在三种掠食行为观察中,大鼠都把大部分颗粒状饲料掠至旷场中。竞争、非竞争与非障碍性掠食三种行为的掠食量差异没有显著性,同时雌雄大鼠的掠食量差异也没有显著性。不禁食会减少竞争性掠食量,而旷场内有无垫料对竞争性掠食量没有显著影响。大鼠连续5天进行竞争性掠食行为观察,其掠食量每天稍有增加,但差异无显著性。增加20cm攀爬难度后,大鼠的竞争性掠食量明显减少,但对非竞争性掠食行为无影响。 结论我们在实验室建立起一种简单易行,不需要对动物进行训练,基本能模拟在自然环境中大鼠的各种掠食行为观察方法。 第二部分大鼠前扣带皮质在掠食行为中的作用 目的探讨前扣带皮质Anterior cingulate cortex, ACC)在大鼠掠食行为中的作用。 方法大鼠双侧前扣带皮质、眶额皮质(Orbitofrontal cortex, OFC)给予海人藻酸(Kanic acid, KA)以毁损,对照动物ACC、OFC内给予生理盐水。动物存活3周后进行掠食行为以及每晚摄食量观察。用高架十字迷宫实验、旷场实验、被迫游泳实验、糖水偏好实验等观察动物焦虑样、抑郁样行为以及探究行为有无改变。行为学观察完成后,动物处死,行尼氏染色观察ACC、OFC毁损情况。 结果大鼠双侧ACC、OFC给予KA能导致明显毁损。大鼠双侧ACC毁损后无论竞争性掠食、非竞争性掠食还是非障碍性掠食功能都明显受损,每晚掠食量下降,尤以竞争性掠食量下降最为明显；ACC毁损大鼠每晚摄食量无改变；OFC毁损对大鼠掠食行为无影响。同时大鼠ACC毁损后动物并未呈现出焦虑样、抑郁样等情绪行为以及探究行为改变。 结论大鼠ACC参与掠食行为的调节。 第三部分大鼠脑内多巴胺能与谷氨酸能神经递质系统在掠食行为中的作用 目的探讨大鼠脑内多巴胺D2受体与非竞争性NMDA受体在掠食行为中的作用。 方法用免疫荧光染色确证ACC内有无多巴胺D：受体与NMDA受体的表达,然后大鼠在掠食行为观察前30min,皮下注射NMDA受体拮抗剂MK-801或多巴胺D2受体拮抗剂氟哌啶醇(haloperidol, Hal)或溶媒(vehicle, Veh),然后进行竞争、非竞争与非障碍性掠食行为观察,以及每晚摄食量观察。 结果大鼠ACC内多巴胺D2受体与NMDA受体有明显表达；大鼠给予多巴胺D2受体拮抗剂Hal后,竞争、非竞争与非障碍性掠食量都明显减少；大鼠给予NMDA受体拮抗剂MK-801后,竞争性掠食量有明显下降,而对非竞争性与非障碍性掠食量没有影响。Hal与MK-801对大鼠每晚的摄食量没有影响。 结论大鼠脑内多巴胺能递质系统与谷氨酸能递质系统参与了大鼠掠食行为的调节,但二者在大鼠掠食行为中起的作用可能不同。