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實驗62 小白鼠電防御條件反射的建立、分化與消退

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　　【目的要求】

　　1．學習用動物建立條件反射的基本實驗方法。

　　2．通過小白鼠條件反射的建立、分化與消退，了解條件反射活動的基本規律與生物學意義

　　【基本原理】

　　各種無關刺激（如聲音或光等）與非條件刺激（如電流、食物等）先后作用于動物，并重復一定次數后，大腦皮層上相應的兩個興奮灶之間，由于興奮的擴散，在功能上逐步形成了暫時性接通。此時，無關刺激就成為具有信號意義的條件刺激，它能代替非條件刺激引起機體相應的反射活動，此即條件反射的建立。條件反射的鞏固需要非條件刺激的不斷強化，否則，條件刺激的信號作用就逐漸消退。消退是大腦皮層上的興奮過程轉化為抑制過程的結果，稱為消退抑制。分化也是抑制過程的發展。由于大腦皮層對刺激具有高度的分辨能力，陽性刺激在皮層產生興奮過程，而相近似的陰性刺激則產生抑制過程，這種抑制稱為分化抑制，對大腦皮層的分析機能具有重要的意義。

　　【動物與器材】

　　小白鼠、小動物條件反射箱、節拍器（或電鈴、電燈）、調壓變壓器、秒表、換向電鑰。

　　【方法與步驟】

　　1．小動物條件反射箱的結構小白鼠條件反射箱為一長46cm、寬16cm、高23cm的木制箱子，箱蓋可為一活動的玻璃蓋，也可為兩層，下層為玻璃蓋，上層是鏡框，內嵌鏡子。將鏡框打開一定角度，可通過鏡子的反射觀察動物在箱內的活動情況（圖9-11）。箱中間裝有隔板，分左右兩個小室。

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　　隔板中央下方有小門，動物可通過小門來往于左、右兩室。箱底裝有平行排列的金屬片，單數金屬片與電源的一極相接，而雙數金屬片與電源的另一極相連。電源需經調壓變壓器與金屬片連接。如條件反射箱無刺激開關，變壓器與金屬片之間應串聯換向電鑰（圖9-12）。通電時，當小白鼠踏在兩條相鄰的金屬片上，動物的身體把相鄰的兩條金屬片接通，電流就會通過身體而發揮刺激作用，引起動物防御性運動反射。在箱的左、右兩壁，各裝有兩個開關，上面為燈光開關，下面為電刺激開關。有些條件反射箱的左、右兩壁下方中央各開一個小門，通過小門可將動物放進或取出。

　　2．動物的訓練先將小白鼠放入箱內，使其適應環境。調節調壓變壓器（10－40V），逐漸加強電刺激，使動物產生防御性運動反射，從一室逃到另一室。每隔1－2min重復一次，直至小白鼠受到刺激時能順利地逃入另一室為止。注意：刺激強度應適中，過弱不能引起動物的反應；過強也會引起不良反應。調節變壓器時，應以能引起小白鼠運動反射的最小刺激強度為佳。

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　　3．條件反射的建立先給予180次/min節拍器刺激，或按下動物所在一室的燈光開關（用燈光刺激時，室內光線不宜過強），檢查能否引起動物的反應。如不能引起運動反射，說明這種刺激為無關刺激。然后開動節拍器5s，或給予燈光2—3s，再按下電刺激開關，給予非條件刺激強化，并使兩者重合10—15s，至動物逃入另一室時，兩種刺激同時停止。這樣，每隔1－2min重復進行一次。經20－30次結合之后，休息5min，重復上述步驟，直至單獨給予節拍器或燈光刺激，動物就逃入另一室為止，說明條件反射已經形成。再重復上述步驟以鞏固新形成的條件反射。實驗過程中，隨時將實驗結果填入表9-1中。

　　表9-1小白鼠條件反射的形成、分化與消退實驗記錄表

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　　4．條件反射的分化在條件反射形成以后，給予180次/min節拍器的條件刺激，并伴有強化。而用40次/min的節拍器作為分化刺激，單獨作用15s，不予強化。這樣，兩種不同性質的刺激物交替使用。最初，由于條件反射的泛化，小白鼠對分化刺激也出現運動反應。隨著對比實驗次數的增加，動物只對條件刺激發生反應，而對分化刺激則無反應，此時條件反射的分化相已經形成。

　　5．條件反射的消退繼續用180次/min的節拍器作為刺激，但不再給予強化。最初，小白鼠還會出現條件反射，重復幾次后，潛伏期逐漸延長，最后反射消失，此時條件反射已經消退。

　　【注意事項】

　　1．用節拍器作為條件刺激時，實驗室內需保持安靜，否則條件反射形成困難。如有條件，最好分室進行實驗。

　　2．實驗過程中，應防止觸電事故。捉拿動物時，應事先關閉電源。

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