新物體識別實驗（Novel Object Recognition Test, NORT）是目前神經(jīng)科學領(lǐng)域評估嚙齒類動物認知功能最廣泛應(yīng)用的行為學范式之一。該實驗基于動物對新奇物體的自發(fā)探索傾向，通過比較其對熟悉物體和新奇物體的探索時間，評價動物的學習記憶能力。相較于水迷宮、八臂迷宮等經(jīng)典范式，NORT具有無需食物或電擊等負性強化、對動物應(yīng)激小、可重復(fù)測試同一動物、與人類陳述性記憶評估方式高度相似等顯著優(yōu)勢，因而在神經(jīng)退行性疾病模型、藥物篩選、腦損傷機制等研究中得到廣泛應(yīng)用。

背景與原理

新物體識別測試的歷史可追溯至1950年Berlyne首次觀察到的嚙齒動物對新奇物體的探索行為。1980年代末，這一行為被正式改編為神經(jīng)行為學任務(wù)，最初在大鼠中建立，隨后推廣至小鼠模型。

實驗原理基于嚙齒動物的自發(fā)偏好：當同時呈現(xiàn)熟悉物體和新奇物體時，動物會將更多探索時間分配給新奇物體。這種偏好反映了動物對熟悉物體的記憶保持能力——如果記憶完整，動物會識別出熟悉物體并將注意力轉(zhuǎn)向新奇刺激；若記憶受損，則對新舊物體的探索時間無顯著差異。該范式特異性檢測海馬及旁海馬區(qū)的功能，具有跨物種適用性，因而成為基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化研究中的重要工具。

實驗裝置與材料 1. 實驗箱

通常采用方形開場（大鼠：100 cm × 100 cm，小鼠：60 cm × 60 cm），箱壁高度40-50 cm，材質(zhì)為啞光亞克力（黑色、白色或灰色），避免反光干擾行為追蹤。實驗箱上方安裝攝像機，連接行為軌跡分析系統(tǒng)。

2. 物體選擇

物體應(yīng)具有以下特征：

• 重量足夠，防止動物移動（可使用雙面膠固定）

• 形狀避免動物攀爬或坐臥

• 亮度、紋理、形狀差異顯著，但注意嚙齒動物顏色分辨能力有限

• 無異味，每次實驗間徹底清潔（75%酒精擦拭），消除嗅覺線索干擾

• 每對物體的探索偏好需在獨立群體中預(yù)驗證，確保無固有偏好

1. 適應(yīng)期

實驗前1天，將動物放入空實驗箱中自由探索5-10分鐘，以適應(yīng)環(huán)境、降低應(yīng)激反應(yīng)。適應(yīng)結(jié)束后清理排泄物，75%酒精擦拭箱體。

2. 熟悉期（訓練期）

• 將兩個完全相同物體（A和A）對稱放置于實驗箱內(nèi)，距箱壁5-10 cm

• 動物背對物體放入，允許自由探索5-10分鐘（具體時間依據(jù)物種及預(yù)實驗結(jié)果確定）

• 記錄動物探索每個物體的時間。探索行為定義為：動物鼻尖朝向物體且距離≤2 cm，或觸鼻、嗅聞、舔舐、前爪抓握物體

• 探索結(jié)束后動物返回飼養(yǎng)籠

• 熟悉期結(jié)束后間隔設(shè)定時間（通常為1小時、24小時或更長時間）進行測試

• 將一個熟悉物體替換為新奇物體（B），另一熟悉物體保留（A）

• 動物背對物體放入，自由探索5-10分鐘

• 記錄動物對熟悉物體（A）和新奇物體（B）的探索時間

探索時間：動物與物體接觸的累計時間。

辨別指數(shù)（Discrimination Index）常用兩種計算方式：

• DI（絕對差異）= 探索新物體時間 - 探索舊物體時間

• RI（相對偏好）= 探索新物體時間 /（探索新物體時間 + 探索舊物體時間）×100%

• d2（相對辨別指數(shù)） = （新 - 舊）/（新 + 舊），該指標可校正個體間總探索時間的差異

RI > 50% 或 d2 > 0 表明動物對新奇物體存在偏好，提示記憶功能正常。

前沿進展與研究新視角 1. 居家籠自動化測試系統(tǒng)的突破

傳統(tǒng)NORT存在諸多不可控變量：實驗者操作差異、運輸應(yīng)激、環(huán)境更換導致的探索動機波動等。近期研究報道了一種全自動居家籠新物體識別測試系統(tǒng)，在動物飼養(yǎng)籠內(nèi)直接完成整個實驗流程。

該系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于：

• 長期記憶檢測：小鼠在24小時及7天滯留間隔后均表現(xiàn)出對新奇物體的優(yōu)先探索，且在距離物體一定距離時即開始辨別，提示存在遠距離感知判斷

• 多中心可重復(fù)性：研究在兩個獨立設(shè)施中重復(fù)獲得一致結(jié)果，驗證了方法的穩(wěn)健性

• 計算模型指導：研究者建立了經(jīng)驗引導的計算模型，證明即使在探索行為定義存在模糊性的情況下，該自動化系統(tǒng)仍具有高度魯棒性

這一進展有望解決傳統(tǒng)NORT中因人工操作和實驗環(huán)境變換導致的批間差異問題，提高研究的標準化程度和可重復(fù)性。

大小鼠新物體識別實驗箱，XR-XX117，上海欣軟

2. 物體偏好偏倚的校正策略

研究發(fā)現(xiàn)，即使是經(jīng)過預(yù)篩選的物體對，仍可能在某些動物群體中表現(xiàn)出固有偏好。針對這一問題，研究者提出采用相對辨別指標替代絕對探索時間進行分析，可有效消除物體本身特性帶來的偏倚。此外，物體放置的平衡設(shè)計（如左右位置在不同動物間交替）也至關(guān)重要。

3. 記憶保留時間的多維度解析

新近研究發(fā)現(xiàn)，動物對熟悉物體的記憶保留機制在不同時間窗口存在差異。24小時測試時，動物對新奇物體的識別能力依賴于其與替換物體（即熟悉期物體）的既往互動強度；而7天測試時，這種依賴性消失，提示短期記憶與長期記憶的神經(jīng)機制可能存在分離。這一發(fā)現(xiàn)為研究記憶鞏固和消退過程提供了新的時間維度視角。

4. 探索行為的精細化解構(gòu)

結(jié)合高分辨率視頻追蹤系統(tǒng)，研究者可進一步分析動物接近物體前的決策過程，包括接近軌跡、速度變化、探頭行為等。這些精細指標有望揭示記憶提取過程中的決策機制，而不僅僅是最終的探索時間總量。

實驗注意事項

1. 環(huán)境控制：保持實驗環(huán)境安靜、光照均勻（20-30 lux）、溫度濕度恒定

2. 氣味消除：每次實驗后徹底清潔箱體與物體，避免嗅覺線索干擾

3. 動物處理：提前3-5天每日撫摸動物，減少實驗者應(yīng)激

4. 平衡設(shè)計：物體位置、新奇物體選擇在不同動物間平衡，排除位置偏好

5. 排除標準：總探索時間過低（如<5秒）的動物應(yīng)剔除分析

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