幼年饲养环境对SD 大鼠社会行为的影响

王宇宸

幼年饲养环境对SD 大鼠社会行为的影响

王宇宸

本研究研究了丰富化环境的两个因素：物质条件和社会交往条件对大鼠成年后的攻击行为和社会识别能力的影响。结果发现二者对于两种指标均具有显著的主效应和交互作用。这在行为水平论证了生理学上的一些研究结果，在理论上对丰富化环境的具体因素进行了分离，在实际意义上可以对教育领域进行指导。

丰富化环境；攻击性；社会识别

1 引言

丰富化环境是生理心理学研究中的重要概念。它最早由Hebb等人在1947年提出，被定义为实验动物饲养环境中非生命刺激和社会刺激的结合，其中非生命刺激物主要指采用各种玩具、物理装饰给动物带来的躯体感知运动上的刺激，社会刺激是指实验动物是否具有相互交往的机会。

目前，关于丰富化环境对大鼠行为影响的研究非常广泛。在社会行为方面，攻击行为是被广泛使用的一种指标，涉及复杂的脑回路，能够反映动物的愤怒情绪、焦虑水平等。有研究表明早期提供丰富化的饲养环境或进行社会隔离会影响其之后的攻击行为。Klein等人（1994）采用掠食应激测试的方法发现，早期在丰富化环境中饲养的大鼠成年后，攻击性及社会竞争能力降低。Cilia等人（2005）采用社会隔离的模型对大鼠进行早期干预，8周后发现隔离大鼠的攻击性显著提高。我们可以确定早期的丰富化环境干预会影响大鼠的攻击性行为，但是影响的方式在不同研究结果中并未统一。研究大鼠攻击性行为的模型有很多，其中居住—入侵者模型适用于研究动物的社会行为，因此我们采用此模型（王欢欢等, 2013）。

另一项被广泛研究的社会行为是社会识别能力，社会识别指的是动物确认、识别和记忆其他同种个体的行为，为一系列社会行为的前提（赵琳等, 2006）。孙磊等人（2008）在幼年时期将大鼠进行社会隔离，8周后进行社会识别和社会记忆的测试，发现隔离组的社会识别时间显著长于群养组。

这些行为上的变化在生理学水平上同样得到了丰富的验证。在大脑激素水平方面，丰富化环境可以导致不同脑区的脑源性神经营养因子（Brain Derived Neurotrophic Factor, BDNF）产生不同趋势的变化，海马和下丘脑的BDNF水平升高（Williamson et al., 2012），这些区域BDNF含量的上升对大鼠的攻击性行为、社会记忆等有促进作用。另外，丰富化环境刺激下的大鼠海马和下丘脑的神经生长因子（Nerve Growth Factor, NGF）水平是普通环境的5倍，NGF的含量也与上述社会行为有关。

综上所述，在以往的研究中表明，丰富化环境对大鼠的攻击性、社会识别都表现出影响，而且在生理水平得到了广泛验证。但我们可以发现，在大多数研究中，丰富化环境的社会刺激物和非生命刺激物经常是被结合起来作用于实验动物的。然而，一些研究表明二者的作用并不是完全等同的。Fiore等人2003年的研究表明，使动物的NGF含量提高只需要丰富物质环境的刺激，而BDNF的提高则需要丰富化环境中两种成分的结合作用。这说明，丰富化环境的两个因素，物质条件和社会交往条件对于大鼠的社会行为影响是复杂的，二者单独或结合作用于幼年期的大鼠可能对其成年后的社会行为带来不同的影响。在现有的研究中，将社会性因素和非生物性因素分离，研究丰富化环境对大鼠行为影响的研究还有所不足。

在本研究中，我们的目的是探究丰富化环境的因素之一——非生命刺激是否单独对大鼠的社会行为产生影响。我们将幼年大鼠按照社会交往条件（孤养、群养）×物质条件（丰富、单调）分为四个实验组饲养。假设在攻击行为方面：单调＞丰富，孤养＞群养；社会识别方面：单调＞丰富，孤养＞群养，且存在交互作用。

2 方法

2.1 实验动物与分组

出生21d的SD大鼠32只。采用两因素组间设计，按照社会交往条件（孤养、群养）×物质条件（丰富、单调）随机将动物分成四个实验组。具体的操作是：社会交往条件：孤养每笼1只，群养每笼4只；物质条件：单调无任何玩具，丰富组笼内提供跑轮和玩具，玩具每隔一日更换。3周后进行行为学实验。

2.2 实验程序

2.2.1 攻击行为

采用Bibancos等人2007年提出的居住者—入侵者模型：将欲测量攻击行为的大鼠放人一新的笼子之中，适应30min后将刺激大鼠（同性别，体重低于实验大鼠）作为入侵者放入该笼，用摄像机记录全过程。通过前5分钟的回放评定大鼠的攻击行为，记录发生攻击行为的时间，其中发生厮打和叫声被判定为攻击性行为。

2.2.2 社会识别和社会记忆

将欲测量社会识别的大鼠放入试验箱，适应环境30min后，放入刺激大鼠， 1min后取出，10min后再次将同一只刺激大鼠放入试验箱，重复该过程4次。在第5次放入另一只刺激大鼠，用摄像机记录实验过程。每次实验中实验大鼠跟刺激大鼠身体接触（表现为嗅刺激大鼠的生殖器区、头部和身体其他部位）的时间为社会识别时间。

3 结果

3.1 幼年饲养环境对攻击性的影响

方差分析结果表明，物质条件主效应显著，F(1,24)=12.093，p＜.05；社会条件主效应显著，F(1,24)=17.319，p＜.05；交互作用显著，F(1,24)=70.229，p＜.05。

3.2 幼年饲养环境对社会识别的影响

方差分析结果表明，物质条件主效应显著，F(1,24)=12.093，p＜.05；社会条件主效应显著，F(1,24)=17.319，p＜.05；交互作用显著，F(1,24)=70.229，p＜.05。

4 讨论

结果表明，单调环境下饲养的大鼠攻击行为显著更高，社会识别时间显著更长，孤养环境下饲养的大鼠其攻击行为显著更高，社会识别时间显著更长。且在两种社会行为指标上，社会交往条件和物质条件交互作用显著。符合预期假设。

实验结果在行为水平上验证了丰富化环境的两种条件对于大鼠成年后的社会行为影响的复杂性。可以推断，两种丰富化环境的条件对BDNF和NGF两种脑内激素水平的影响是不同的，而且具有交互作用。这与生理学层面的研究结果相符合。

本研究有以下几个意义。首先，我们将丰富化环境的两个因素分离研究，证明的两个因素的差异和交互作用，突破了以往的局限；其次，我们为丰富化环境对社会行为影响的方向这一尚未统一的问题补充了数据；最后，我们的研究可以迁移到幼儿教育的领域，可能适当地平衡物质条件和社会交往条件才能有助于儿童的发展。

（作者单位：首都师范大学教育学院心理系）

[1] Bibancos, T., Jardim, D. L., Aneas, I., & Chiavegatto, S. (2007). Social isolation and expression of serotonergic neurotransmissionrelated genes in several brain areas of male mice. Genes Brain & Behavior, 6(6), 529-39.

[2] Cilia, J., Hatcher, P. D., Reavill, C., & Jones, D. N. C. (2005). Long-term evaluation of isolation-rearing induced prepulse inhibition deficits in rats: an update. Psychopharmacology, 180(1), 57-62.

[3] 段娟, 王雪琴, 张建一, & 李昌琪. (2013). 丰富环境对社会行为的影响及其生物学研究进展. 现代生物医学进展, 13(1), 170-172.

[4] Lonetti, G., Angelucci, A., Morando, L., Boggio, E. M., Giustetto, M., & Pizzorusso, T. (2010). Early environmental enrichment moderates the behavioral and synaptic phenotype of mecp2 null mice. Biological Psychiatry, 67(7), 657-65.

[5] 罗雁威, 曹文宇, 徐杨, 钟小林, 段娟, & 王雪琴等. (2012). 大鼠幼年期丰富环境刺激对其成年后社会竞争行为的影响. 中国解剖学会2012年年会.

[6] 孙磊, 张旭, 王宁, 何淑嫦, & 赵晓红. (2008). 社会隔离对sd大鼠社会行为和nmda受体相关基因在丘脑表达的影响. 环境与健康杂志, 25(12), 1063-1065.

[7] 夏卫萍, 刘铁桥, & 郝伟. (2010). 丰富环境对脑功能的影响. 中国药物依赖性杂志, 19(6), 457-462.

王宇宸（1995～），男，本科在读，研究方向为社会认知。