動物行為實驗指南 | 嚙齒動物食物囤積行為測試方法

Craig等人在描述與進食、飲水和繁殖相關的行為時，首次提及了食物囤積行為。其中所描述的一種行為是 “欲望攝取行為”，這是一種特定物種為實現某個目標對象而產生的動機性行為。食物囤積就是欲望攝取行為的一種。大鼠并非天生的囤積者，它們通常只是將食物從一個地方搬運到另一個地方以便食用。然而，在實驗室環境中，當嚙齒動物獲取食物受到限制或完全無法獲取食物時，它們就會表現出囤積行為。后來， Morgan等人提出了一個 “能量不足假設”，即當動物達到一定的能量不足閾值時，它們就會表現出囤積行為。他們通過觀察食物剝奪和飽腹狀態如何影響大鼠的食物囤積行為來驗證這一假設。Deacon描述了一種簡單易用的裝置，用于評估小鼠的囤積行為，這也是目前研究嚙齒動物囤積行為的標準方案之一。

裝置與設備：

囤積行為測試裝置由8排相互連接的居住小室組成，每個小室都連接著一根囤積管。每個居住小室由丙烯酸玻璃制成，配有一個可拆卸的透明蓋子，并附有一個水瓶。連接每個居住小室的囤積管由丙烯酸材料和6毫米的金屬絲網構成。小室和囤積管的尺寸會根據所研究的動物而有所不同。對于小鼠而言，小室的尺寸為30厘米×13厘米×15厘米，囤積管長50厘米（丙烯酸部分10厘米/金屬絲網部分45厘米），直徑為4厘米。對于大鼠來說，小室的尺寸為45厘米×22.5厘米×22.5厘米，囤積管長75厘米（丙烯酸部分15厘米/金屬絲網部分67.5厘米），直徑為6厘米。囤積管的近端和遠端都可以用合適直徑的可拆卸木塞封閉。

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訓練方案：

實驗對象以3至5只為一組，飼養在鋪有木屑墊料的塑料籠中，飼養環境采用12小時光照-黑暗循環。在開始測試前，清潔居住小室和囤積管，以消除任何可能影響實驗表現的不必要刺激。從群居籠中轉移一些沾有糞便的木屑墊料到居住小室中，并堵塞囤積管的近端。

稱取100克食物顆粒，將它們放置在囤積管的遠端，并用木塞封閉。在光照階段開始時，將一只實驗對象分別放入8個居住小室中。在黑暗階段開始前，移除囤積管近端的木塞，以便實驗對象能夠進入管內。第二天光照階段開始時，從居住小室中收集食物顆粒并稱重。然后將實驗對象放回它們的群居籠中。

多次重復該測試，使實驗對象適應實驗過程。在給予所研究的處理后，按照上述方法再次重復測試。

應用

評估大鼠食物儲存行為的探索性研究

有研究對飲食良好的大鼠進行了一項研究，以觀察飲食和習性如何影響食物儲存行為。結果發現，從幼年時期就開始喂食顆粒飼料的大鼠組，在為期10天的測試中表現出的食物儲存行為，比持續喂食粉末飼料的大鼠組更為明顯。研究還觀察到，食物剝奪程度越高，儲存的食物量就越多。

評估大鼠的食物剝奪與囤積行為

摩根等人首次對大鼠進行了此類實驗，以觀察食物剝奪和飽腹狀態對食物囤積行為的影響。他們進行了四個不同的實驗，食物剝奪的時間逐漸增加。研究中觀察到，當大鼠被剝奪食物24小時，僅給予1小時進食時間時，它們不會立即表現出囤積行為，但一旦開始表現出這種行為，食物剝奪的時長就不會影響囤積行為的強度。大鼠的囤積行為存在晝夜節律。結果發現，大鼠的目的不是收集食物顆粒，而是進行囤積活動。

評估電刺激引發的囤積行為

有研究對下丘腦外側，特別是刺激進食的區域施加電刺激。觀察發現，非饑餓狀態的大鼠在受到電刺激時會表現出強烈的囤積行為。當大鼠長時間被剝奪食物時，也會表現出這種行為。該研究表明，下丘腦因長期營養缺乏而參與引發了囤積行為。

評估小鼠的挖掘、筑巢和囤積行為

迪肯繼續開展研究，進一步開發了一種囤積行為實驗范式，用于描述小鼠的 “日常生活活動”（ADL），有助于更深入地理解像阿爾茨海默病（AD）這樣的神經退行性疾病。該研究使用了雌性C57BL/6轉基因小鼠，這些小鼠接受了立體定向手術，造成海馬體和前額葉皮層損傷。觀察發現，與前額葉皮層損傷對囤積行為影響極小的小鼠相比，海馬體損傷的小鼠沒有表現出囤積行為。

數據采集：

從囤積管轉移到居住小室內的食物顆粒的質量。

優點：

囤積行為測試裝置簡單易用。它可用于描述嚙齒動物的日常生活活動，這可以類推到人類的日常生活活動。該裝置的尺寸可以調整，以便研究其他小型哺乳動物的囤積行為。它可用于識別參與食物囤積行為的潛在腦區，或確定影響囤積行為的條件。

文獻引用：

• Craig W (1918). Appetites and Aversions as Constituents of Instincts. The Biological Bulletin 34(2), 91-107. DOI: 10.2307/1536346.

• Wolfe JB (1939). An exploratory study of food-storing in rats. Journal of Comparative Psychology, 28(1), 97-108. DOI: 10.1037/h0060894.

• Morgan C. T, Stellar E, & Johnson O (1943). Food-deprivation and hoarding in rats. Journal of Comparative Psychology, 35(3), 275-295. DOI: 10.1037/h0056707.

• Herberg LJ, Blundell JE (1967). Lateral hypothalamus: hoarding behavior elicited by electrical stimulation. Science, 155(3760), 349-50. DOI: 10.1126/science.155.3760.349.

• Deacon RM (2006). Assessing hoarding in mice. Nature Protocols 1(6), 2828-30. DOI: 10.1038/nprot.2006.171.

• Keen-Rhinehart, Dailey MJ, Bartness T (2010). Physiological mechanisms for food-hoarding motivation in animals. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci., 365(1542), 961-75. DOI: 10.1098/rstb.2009.0225.

• Deacon RM (2012). Assessing burrowing, nest construction, and hoarding in mice. J Vis Exp. 59, e2607. DOI: 10.3791/2607.

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