王宇宸

幼年飼養(yǎng)環(huán)境對SD 大鼠社會行為的影響

王宇宸

本研究研究了豐富化環(huán)境的兩個因素：物質條件和社會交往條件對大鼠成年后的攻擊行為和社會識別能力的影響。結果發(fā)現二者對于兩種指標均具有顯著的主效應和交互作用。這在行為水平論證了生理學上的一些研究結果，在理論上對豐富化環(huán)境的具體因素進行了分離，在實際意義上可以對教育領域進行指導。

豐富化環(huán)境；攻擊性；社會識別

1 引言

豐富化環(huán)境是生理心理學研究中的重要概念。它最早由Hebb等人在1947年提出，被定義為實驗動物飼養(yǎng)環(huán)境中非生命刺激和社會刺激的結合，其中非生命刺激物主要指采用各種玩具、物理裝飾給動物帶來的軀體感知運動上的刺激，社會刺激是指實驗動物是否具有相互交往的機會。

目前，關于豐富化環(huán)境對大鼠行為影響的研究非常廣泛。在社會行為方面，攻擊行為是被廣泛使用的一種指標，涉及復雜的腦回路，能夠反映動物的憤怒情緒、焦慮水平等。有研究表明早期提供豐富化的飼養(yǎng)環(huán)境或進行社會隔離會影響其之后的攻擊行為。Klein等人（1994）采用掠食應激測試的方法發(fā)現，早期在豐富化環(huán)境中飼養(yǎng)的大鼠成年后，攻擊性及社會競爭能力降低。Cilia等人（2005）采用社會隔離的模型對大鼠進行早期干預，8周后發(fā)現隔離大鼠的攻擊性顯著提高。我們可以確定早期的豐富化環(huán)境干預會影響大鼠的攻擊性行為，但是影響的方式在不同研究結果中并未統一。研究大鼠攻擊性行為的模型有很多，其中居住—入侵者模型適用于研究動物的社會行為，因此我們采用此模型（王歡歡等, 2013）。

另一項被廣泛研究的社會行為是社會識別能力，社會識別指的是動物確認、識別和記憶其他同種個體的行為，為一系列社會行為的前提（趙琳等, 2006）。孫磊等人（2008）在幼年時期將大鼠進行社會隔離，8周后進行社會識別和社會記憶的測試，發(fā)現隔離組的社會識別時間顯著長于群養(yǎng)組。

這些行為上的變化在生理學水平上同樣得到了豐富的驗證。在大腦激素水平方面，豐富化環(huán)境可以導致不同腦區(qū)的腦源性神經營養(yǎng)因子（Brain Derived Neurotrophic Factor, BDNF）產生不同趨勢的變化，海馬和下丘腦的BDNF水平升高（Williamson et al., 2012），這些區(qū)域BDNF含量的上升對大鼠的攻擊性行為、社會記憶等有促進作用。另外，豐富化環(huán)境刺激下的大鼠海馬和下丘腦的神經生長因子（Nerve Growth Factor, NGF）水平是普通環(huán)境的5倍，NGF的含量也與上述社會行為有關。

綜上所述，在以往的研究中表明，豐富化環(huán)境對大鼠的攻擊性、社會識別都表現出影響，而且在生理水平得到了廣泛驗證。但我們可以發(fā)現，在大多數研究中，豐富化環(huán)境的社會刺激物和非生命刺激物經常是被結合起來作用于實驗動物的。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，使動物的NGF含量提高只需要豐富物質環(huán)境的刺激，而BDNF的提高則需要豐富化環(huán)境中兩種成分的結合作用。這說明，豐富化環(huán)境的兩個因素，物質條件和社會交往條件對于大鼠的社會行為影響是復雜的，二者單獨或結合作用于幼年期的大鼠可能對其成年后的社會行為帶來不同的影響。在現有的研究中，將社會性因素和非生物性因素分離，研究豐富化環(huán)境對大鼠行為影響的研究還有所不足。

在本研究中，我們的目的是探究豐富化環(huán)境的因素之一——非生命刺激是否單獨對大鼠的社會行為產生影響。我們將幼年大鼠按照社會交往條件（孤養(yǎng)、群養(yǎng)）×物質條件（豐富、單調）分為四個實驗組飼養(yǎng)。假設在攻擊行為方面：單調＞豐富，孤養(yǎng)＞群養(yǎng)；社會識別方面：單調＞豐富，孤養(yǎng)＞群養(yǎng)，且存在交互作用。

2 方法

2.1 實驗動物與分組

出生21d的SD大鼠32只。采用兩因素組間設計，按照社會交往條件（孤養(yǎng)、群養(yǎng)）×物質條件（豐富、單調）隨機將動物分成四個實驗組。具體的操作是：社會交往條件：孤養(yǎng)每籠1只，群養(yǎng)每籠4只；物質條件：單調無任何玩具，豐富組籠內提供跑輪和玩具，玩具每隔一日更換。3周后進行行為學實驗。

2.2 實驗程序

2.2.1 攻擊行為

采用Bibancos等人2007年提出的居住者—入侵者模型：將欲測量攻擊行為的大鼠放人一新的籠子之中，適應30min后將刺激大鼠（同性別，體重低于實驗大鼠）作為入侵者放入該籠，用攝像機記錄全過程。通過前5分鐘的回放評定大鼠的攻擊行為，記錄發(fā)生攻擊行為的時間，其中發(fā)生廝打和叫聲被判定為攻擊性行為。

2.2.2 社會識別和社會記憶

將欲測量社會識別的大鼠放入試驗箱，適應環(huán)境30min后，放入刺激大鼠， 1min后取出，10min后再次將同一只刺激大鼠放入試驗箱，重復該過程4次。在第5次放入另一只刺激大鼠，用攝像機記錄實驗過程。每次實驗中實驗大鼠跟刺激大鼠身體接觸（表現為嗅刺激大鼠的生殖器區(qū)、頭部和身體其他部位）的時間為社會識別時間。

3 結果

3.1 幼年飼養(yǎng)環(huán)境對攻擊性的影響

方差分析結果表明，物質條件主效應顯著，F(1,24)=12.093，p＜.05；社會條件主效應顯著，F(1,24)=17.319，p＜.05；交互作用顯著，F(1,24)=70.229，p＜.05。

3.2 幼年飼養(yǎng)環(huán)境對社會識別的影響

方差分析結果表明，物質條件主效應顯著，F(1,24)=12.093，p＜.05；社會條件主效應顯著，F(1,24)=17.319，p＜.05；交互作用顯著，F(1,24)=70.229，p＜.05。

4 討論

結果表明，單調環(huán)境下飼養(yǎng)的大鼠攻擊行為顯著更高，社會識別時間顯著更長，孤養(yǎng)環(huán)境下飼養(yǎng)的大鼠其攻擊行為顯著更高，社會識別時間顯著更長。且在兩種社會行為指標上，社會交往條件和物質條件交互作用顯著。符合預期假設。

實驗結果在行為水平上驗證了豐富化環(huán)境的兩種條件對于大鼠成年后的社會行為影響的復雜性?？梢酝茢?，兩種豐富化環(huán)境的條件對BDNF和NGF兩種腦內激素水平的影響是不同的，而且具有交互作用。這與生理學層面的研究結果相符合。

本研究有以下幾個意義。首先，我們將豐富化環(huán)境的兩個因素分離研究，證明的兩個因素的差異和交互作用，突破了以往的局限；其次，我們?yōu)樨S富化環(huán)境對社會行為影響的方向這一尚未統一的問題補充了數據；最后，我們的研究可以遷移到幼兒教育的領域，可能適當地平衡物質條件和社會交往條件才能有助于兒童的發(fā)展。

（作者單位：首都師范大學教育學院心理系）

[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, 張建一, & 李昌琪. (2013). 豐富環(huán)境對社會行為的影響及其生物學研究進展. 現代生物醫(yī)學進展, 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] 羅雁威, 曹文宇, 徐楊, 鐘小林, 段娟, & 王雪琴等. (2012). 大鼠幼年期豐富環(huán)境刺激對其成年后社會競爭行為的影響. 中國解剖學會2012年年會.

[6] 孫磊, 張旭, 王寧, 何淑嫦, & 趙曉紅. (2008). 社會隔離對sd大鼠社會行為和nmda受體相關基因在丘腦表達的影響. 環(huán)境與健康雜志, 25(12), 1063-1065.

[7] 夏衛(wèi)萍, 劉鐵橋, & 郝偉. (2010). 豐富環(huán)境對腦功能的影響. 中國藥物依賴性雜志, 19(6), 457-462.

王宇宸（1995～），男，本科在讀，研究方向為社會認知。