個(gè)性化對(duì)棕色田鼠空間記憶及食物找回的影響.pdf

1、嚙齒動(dòng)物通過什么方式找回貯藏的食物，是研究嚙齒動(dòng)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(duì)于分散貯食的嚙齒動(dòng)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(dòng)物常常利用發(fā)達(dá)的嗅覺來定位和尋找種子貯藏點(diǎn)，最終找回埋藏的食物，但嗅覺尋找對(duì)于遠(yuǎn)距離的貯食所起的作用并不明顯；動(dòng)物視覺可以為其空間記憶提供基礎(chǔ)，空間記憶則是動(dòng)物通過對(duì)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(duì)找回遠(yuǎn)距離貯藏種子而言。由于不同的動(dòng)物個(gè)體的個(gè)性不同，從而導(dǎo)致這些個(gè)體對(duì)空間的探索和發(fā)現(xiàn)能力不同，所以個(gè)性化可能對(duì)個(gè)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(duì)象，對(duì)其進(jìn)行個(gè)性化-空間記憶-食物找回的實(shí)驗(yàn)，從而找出三者之間的關(guān)系。我們認(rèn)為，個(gè)性化和空間記憶對(duì)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(duì)此展開研究。本研究的主

3、要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1）個(gè)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(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用鏡像刺激法，通過1-0法、持續(xù)時(shí)間法、頻次法和行為軌跡分布圖等4種方法對(duì)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(gè)性化。結(jié)果表明，4種方法均能鑒定出棕色田鼠的個(gè)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(jì)快捷但較為粗糙，結(jié)果準(zhǔn)確性差；持續(xù)時(shí)間法的結(jié)果精準(zhǔn)但統(tǒng)計(jì)過程略微復(fù)雜；頻次法統(tǒng)

4、計(jì)過程相比于持續(xù)時(shí)間法較為簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)個(gè)體的行為點(diǎn)分布，可以很明顯的看出兩種個(gè)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(diǎn)是繪圖過程相對(duì)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(shí)驗(yàn)時(shí)，由于時(shí)間不充足，可以使用頻次法統(tǒng)計(jì)，節(jié)省時(shí)間的同時(shí)結(jié)果也較為準(zhǔn)確；而在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可采用持續(xù)時(shí)間法和行為軌跡分布圖，可以更為準(zhǔn)確、清楚的展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　2）棕色田鼠的個(gè)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(shí)驗(yàn)和孔板實(shí)驗(yàn)，對(duì)成年雄性棕色田鼠進(jìn)行個(gè)性化鑒別，對(duì)行為譜中23種行為的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)其探索孔洞的時(shí)間進(jìn)行分析，運(yùn)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(gè)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(gè)體：1號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、10號(hào)鼠，謹(jǐn)慎個(gè)體：2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、9號(hào)鼠；②個(gè)性冒失的棕色田鼠對(duì)于4個(gè)孔洞的探索時(shí)間（

6、27.40±6.95）顯著高于個(gè)性謹(jǐn)慎的棕色田鼠（4.40±2.11）（t=3.168， df=8，P=0.013），因此個(gè)性冒失的棕色田鼠可能會(huì)對(duì)新環(huán)境進(jìn)行更主動(dòng)的探索，而個(gè)性謹(jǐn)慎的棕色田鼠則相反。
　　3）對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)10只鑒定出個(gè)性化的成年雄性棕色田鼠進(jìn)行空間記憶能力測(cè)試。實(shí)驗(yàn)在特制的實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)箱的四角放置有四個(gè)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(gè)性冒失的棕色田鼠對(duì)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(gè)性謹(jǐn)慎的棕色田鼠對(duì)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(gè)性冒失的棕色田鼠對(duì)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(gè)性謹(jǐn)慎的棕色田鼠對(duì)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(shí)驗(yàn)中，個(gè)性冒失的棕色田鼠對(duì)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(gè)性謹(jǐn)慎的棕色田鼠對(duì)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(duì)換：冒失個(gè)體的實(shí)驗(yàn)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(gè)位置之間沒有顯著差異（所有P>0.05）。謹(jǐn)慎個(gè)體的實(shí)驗(yàn)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(duì)原訓(xùn)練位置沒有特殊的偏好，而是遵循對(duì)于材質(zhì)的記憶尋找食物；b.順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°：無論冒失還是謹(jǐn)慎個(gè)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(duì)原訓(xùn)練位置沒有特殊的偏好，而是遵循對(duì)于材質(zhì)的記憶尋找食物；④與個(gè)性的相關(guān)性：在探索率方面，冒失個(gè)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(gè)體（35.80±2.02）（t=2.953，df=21.980，P=0.007）；在時(shí)間序方面，冒失個(gè)體多為先隨機(jī)后定點(diǎn)的挖掘方式，四種實(shí)驗(yàn)方位下的挖掘率為100％、100%、80%、80%（0.9±0.057），謹(jǐn)

11、慎個(gè)體多為先隨機(jī)后定點(diǎn)的挖掘方式或無挖掘，四種實(shí)驗(yàn)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(gè)性特征有關(guān)。
　　4）空間記憶對(duì)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(duì)10只成年雄性棕色田鼠食物找回能力進(jìn)行測(cè)定。食物找回實(shí)驗(yàn)與空間記憶實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)箱相同，統(tǒng)計(jì)棕色田鼠每分鐘內(nèi)的食物

12、找回率，共計(jì)10 min。結(jié)果顯示：空間記憶力強(qiáng)的個(gè)體的食物找回率（0.91±0.032）顯著高于空間記憶力弱的個(gè)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(gè)性化特征，冒失個(gè)體更傾向于主動(dòng)的、大范圍的探索，且活動(dòng)速度快、具有連貫性，謹(jǐn)慎個(gè)體更傾向于小范圍活動(dòng)或停留不動(dòng)，活動(dòng)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(gè)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(gè)體的空間記憶能力明顯強(qiáng)于謹(jǐn)慎個(gè)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(gè)體找回食物的概率明顯高于空間記憶能力弱的個(gè)體。
　　綜上所述，棕色田鼠的個(gè)性化可以分為冒失和謹(jǐn)慎兩種；冒失個(gè)體的空間記憶能力強(qiáng)，食物找回率高，謹(jǐn)慎個(gè)體的空間記憶能力弱，食物找回率低。關(guān)于棕色田鼠個(gè)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)