實驗干貨 | 新物體識別實驗：解析認知與記憶的奧秘

2025-08-05 18:30:19 25閱讀次數

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在認知神經科學領域，評估動物對物體的認知與記憶能力對于探索學習記憶機制、研究神經退行性疾病以及開展藥物研發等工作具有重大意義。新物體識別實驗（Novel Object Recognition Test，NOR）作為一種簡單且有效的行為學實驗方法，逐漸受到科研人員的廣泛關注。

新物體識別實驗基于動物探索新奇物體的天然傾向，通過比較動物對熟悉物體和新奇物體的探索時間來評估其認知與記憶功能。該實驗具有操作簡便、成本較低、對動物應激較小等優點，廣泛應用于學習記憶相關的研究領域，如阿爾茲海默病（AD）、認知障礙等。

實驗原理

動物對環境中的物體具有天然的好奇心，當出現新奇物體時，它們會傾向于花費更多時間進行探索。實驗通常分為兩個階段：熟悉化階段和測試階段。在熟悉化階段，動物接觸兩個相同的熟悉物體；在測試階段，一個熟悉物體被替換為新奇物體，通過比較動物對熟悉物體和新奇物體的探索時間，計算偏好指數，從而評估動物的認知與記憶能力。

實驗流程拆解

熟悉化階段：建立初始認知

環境準備：選擇一個安靜、無干擾的實驗環境，確保照明適宜且均勻。使用專用的實驗箱，箱內空間大小適中，可放置兩個相同的位置對稱的物體，物體形狀、顏色、材質等特征應易于動物識別；
動物適應：將實驗動物提前置于實驗箱中適應一段時間，使其熟悉實驗環境，減少環境應激對其行為的影響；
動物入箱：將動物輕輕放入實驗箱內，確保其面向箱壁，避免直接接觸物體，以減少初始接觸時的應激反應；
自由探索：允許動物在實驗箱內自由活動，接觸并探索兩個熟悉物體，一般持續 5 - 10 分鐘。在此期間，觀察并記錄動物對每個物體的探索時間；
離箱處理：探索結束后，必要時使用保溫墊維持其體溫，然后送回飼養籠休息。

測試階段：評估認知與記憶

環境設置：保持實驗環境與熟悉化階段一致，將實驗箱內的一個熟悉物體替換為新奇物體，新奇物體應與熟悉物體在形狀、顏色、材質等方面有明顯差異，但不能過于突兀，以免引起動物的過度應激反應；
動物入箱：將動物再次放入實驗箱內，同樣確保其面向箱壁；
自由探索：讓動物在實驗箱內自由活動，接觸并探索熟悉物體和新奇物體，一般持續 5 - 10 分鐘。觀察并記錄動物對熟悉物體和新奇物體的探索時間；
離箱處理：探索結束后，按照熟悉化階段的離箱處理方法進行操作。

關鍵數據指標與分析

探索時間：通過視頻跟蹤系統或人工觀察記錄動物與物體接觸時的嗅聞、舔舐、抓握等行為的持續時間；
偏好指數：計算動物對新奇物體的偏好指數，公式為：偏好指數 =（新奇物體探索時間 - 熟悉物體探索時間）/（新奇物體探索時間 + 熟悉物體探索時間）。偏好指數越高，表明動物對新奇物體的興趣越大，認知與記憶功能可能越好。

避坑指南

環境控制：實驗環境應保持安靜、無干擾，避免強光、噪音等因素對動物行為產生影響；同時，實驗箱和物體應保持清潔，防止氣味殘留干擾動物的探索行為；
動物適應：充分的動物適應訓練是確保實驗結果可靠的關鍵步驟之一，需要提前讓動物熟悉實驗環境；
變量控制：盡量保證實驗動物的性別、周齡、體重等基本特征一致，以減少個體差異對實驗結果的影響；此外，在實驗過程中，應避免動物之間的相互干擾，確保每只動物的實驗獨立進行。

文獻案例

在文章”Cell-Type Specific Circuits in the Mammillary Body for Place and Object Recognition Memory”中，研究者使用新物體識別實驗（Novel Object Recognition Test，NOR）來評估小鼠的對象識別記憶能力。實驗分為訓練和測試兩個階段，訓練階段讓小鼠接觸兩個相同物體，測試階段則引入一個新物體替換其中一個熟悉物體。通過比較小鼠對熟悉物體和新奇物體的探索時間，計算偏好指數，來衡量小鼠的對象識別記憶能力。

研究發現，敲除Drd2神經元中的Cacna1h基因后，小鼠在新物體識別任務中的表現受到影響，無法有效區分熟悉物體和新奇物體，表明Drd2神經元在對象識別記憶中發揮重要作用。

玉研儀器：助力新物體識別精準實驗

玉研儀器提供專業的新物體識別實驗系統，包括實驗箱、高清攝像頭、視頻跟蹤與分析軟件等，能夠精準記錄動物的行為軌跡和探索時間，自動計算偏好指數等關鍵數據指標，為新物體識別實驗提供高效、可靠的解決方案。

智能硬件

實驗箱采用優質材料制造，結構穩固，內壁光滑，無毒無味，易于清潔和消毒；高清攝像頭可多角度拍攝動物行為，確保視頻畫質清晰；

精準算法

視頻分析軟件基于先進的圖像識別和行為分析算法，能夠準確識別動物與物體接觸的瞬間和探索時間，自動記錄關鍵行為數據，減少人為誤差；

高效數據處理

系統支持多個視頻同時分析，能快速處理大量視頻數據，大幅提升實驗效率，縮短研究周期。

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