学校主页

媒体关注

2013年12月25日
[新安晚报]训练后,鼠目不再“寸光”

标准视力表上有大小和方向不同的字母“E”,相信大家都见过。通过视力表,医生就能了解人的视力水平,可是你知道怎样给小鼠测量视力吗?近日,记者走进中国科大生命学院脑功能与脑疾病重点实验室,亲眼目睹了这群聪明的小家伙们是如何完成任务的。据介绍,通过行为学训练来提高小鼠的视力,还可以给人类视力缺陷治疗提供一定参考呢。
  

小黑鼠挑战“水迷宫”
  

在科大生命学院感觉系统发育可塑性实验室里,一个盛有奶白色水的梯形水迷宫放在隔间的正中央。迷宫一端并排摆放着两个被挡板隔开的电脑屏幕,上面分别显示出密度一致的横竖条纹图案,负责该实验项目的博士生王艳透露,竖条纹对应的水面下还潜藏了一块方形的透明平台。而一旁笼里的小黑鼠们,已经叽叽喳喳地开始“热身”了,这到底是要做什么呢?
  

只见王艳拎起一只“小黑”的尾巴,把它轻轻放进水迷宫末端的水中。它立即直线游到挡板的位置,似乎稍加思考,随即游到竖条纹那一面,成功登陆到藏在水面下的平台上。“我们可以认为它这次做对了任务。”王艳说,完成任务的小鼠会被接回到带有电热毯和吸水纸的笼子里休息,作为奖赏。“失手”的小鼠则会被继续训练。
  

为了不让小鼠钻空子,平台的位置是左右随机变换的,但是始终都在竖条纹下面,这样经过训练的小鼠就会选择游向竖条纹一面,从而快速找到平台。
  

视力经训练大幅提升
  

“小鼠天生就是游泳健将,可它们又不喜欢水环境,一旦进入水中就会拼命游泳找寻支撑物逃离。”王艳说,这个实验就是利用该原理,训练小鼠根据屏幕上竖条纹的视觉提示找到藏在水下的平台,通过不断提高任务难度即条纹逐渐变密来测试小鼠的视力。
  

“小鼠差不多经过三天的训练就可以达到90%以上的正确率,然后通过条纹不断变密将任务变难,当小鼠做这个任务的正确率下降并稳定在70%左右时,可以默认这个时候条纹的密度,已经达到了小鼠辨别物体大小的极限了。”王艳说,一般测得小鼠的视力需要一周多时间,不过小鼠的视力还是很差的,如果人的视力指数是20到30的话,那么小鼠只有0.4到0.5左右。
  

 研究还表明,小鼠通过不断训练,还可以大幅提高视力。通过建立完善的小鼠的视知觉训练模型,可以对进一步研究人的弱视发病原因和治疗新途径提供很好的理论实践基础。目前,该项课题研究已经得到了国家自然科学基金(面上项目)的支持。
  

项目为帮助弱视人群
  

王艳告诉新安晚报记者,大家都知道利用眼镜可以矫正近视、远视,可是有一种视力缺陷却无法通过佩戴眼镜或者眼科手术矫正到0.8以上,这就是弱视。“儿童弱视,8岁以下大多可以通过遮盖好眼的方法治疗,可是大于12岁的患者,国际上公认没有有效治疗手段,随着年龄的增长,弱视症状并不会减轻只会逐渐加重,所以对于儿童弱视早发现做治疗就显得尤其重要。”王艳说。
  

为了让小鼠视力的提高能更好地模拟人类视力改善,王艳她们还把小鼠的两只眼睛轮番蒙上黑色胶带,观察每只眼睛的视力随着训练改变情况。“因为人弱视的病因并不清楚,其发病率大约有2%~4%,目前对于成人的治疗几乎没有有效的手段,因此建立各种动物学模型,模拟人的临床治疗,找到相应的病因和治疗途径就非常重要。我们可以先通过建立小鼠的动物模型来找到弱视的发病原理,研究与知觉学习视力提升的相关神经系统和皮层机制。”王艳说,类似的动物学模型还可使用猫、猴子等。
  

 ■花絮
  

与不少实验中使用的小白鼠不同,记者发现,科大的视觉实验中都采用小黑鼠。王艳解释,因为白色的小鼠患白化病,视觉系统发育不完善,相比之下,小黑鼠更具实际意义。
  

此外,这些肩负科研任务的小鼠们可不是大家生活中看到的家鼠哦,它们都是从北京实验动物中心经过层层动物检验后空运过来的呢,遗传背景清楚,也没有致病原。小鼠是生物科研领域内的功臣,它们也有着顽强的生命力,一般可以存活2年多。
   

本报记者 陈牧/文 卞世鹏/图2013年12月20日 新安晚报

  • 08.21
  • 08.19
  • 08.10
  • 08.08