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目的瞳孔反射是一类重要的内脏反射,包括瞳孔扩大和缩小反射两种方式,根据反射的获得特点它们又可分为非条件性和条件性反射两类。非条件性瞳孔反射例如瞳孔对光反射,已被广泛应用于神经核精神等疾病的临床检查和诊断。条件性瞳孔反射则被少量应用于动物实验研究。早期,Gerall曾做过正常猫和中筒箭毒碱猫建立条件性瞳孔扩大反射的比较研究,报道瘫痪猫条件性瞳孔扩大反射的建立出现延迟。关于条件性瞳孔缩小反射,一般认为很难建立。[1]1940年Wedell.C.H曾报道条件性瞳孔缩小不能被建立,[2]1954年Young也报道了同样的结果。[3]Kahneman的研究认为,瞳孔大小变化可以反应注意的“强度”。[4]近年来瞳孔直径测量在认知神经科学领域的应用越来越多。1993年Just和Carpenter把瞳孔反应作为描述大脑认知加工系统运转强度的重要指标。[5]Kahneman把瞳孔反应作为描述“记忆容量”的一个重要指标,他认为瞳孔扩大与工作记忆之间存在着联系。[6]2006年Dehaene等[7]的意识理论研究中提出,当意识状态尚不完整或不能通过语言表达的受试(如婴儿,动物和精神病人),瞳孔反应可以反应出注意力分配过程中认知的变化。近来在实验心理学和神经认知科学的研究证据表明,瞳孔变化有可能会先于意识的产生。以往研究表明,猫条件性瞳孔扩大反射只需约60次配对训练即可成功建立,[8]这较神经科学研究领域常用的躯体性条件反射,例如眨眼条件反射、穿梭箱条件逃避性反射等的建立要快的多。另外,瞳孔反射行为相对简单,其执行只涉及少量的核团神经肌肉参与,例如动眼神经副核,这有可能使反射的分析研究相对简单。因此,条件性瞳孔扩大反射可能是神经科学研究潜在的理想行为模型之一。近几年对于瞳孔反应的研究越来越广泛,但对于条件性瞳孔扩大反射的习得规律研究鲜有报道,因此我们拟对此进行研究,采用不同的条件刺激,不同的刺激间隔,观察其习得规律。方法实验一,选用成年健康家猫4只(雌雄不拘,14月龄,体质量为500~600g),以声音作为CS,电刺激作为US进行条件性瞳孔扩大反射训练。实验设计包括适应期(30次),非配对期(30次),训练期(60次)和消退期(30次)4个过程,每个训练期间隔10min。实验根据CS结束后到US开始前时间间隔不同,分成3个训练模式,刺激间隔分别为0ms,900ms,1900ms。家猫完成一种训练模式后至少15d,才进行下一种模式训练,以保证两种模式之间不会相互影响。实验二,选用成年健康家猫4只(雌雄不拘,14月龄,体质量为500~600g),以固定时程作为CS,电刺激作为US进行条件性瞳孔扩大反射训练。实验设计包括适应期(40次),训练期(40次),消退期(40次)3个过程。分成两个训练模式,固定时程分别为5s和10s。家猫完成一种训练模式后至少15d,才进行下一种模式训练。实验三,选用健康成年人26个(男性,20岁左右),以固定时程作为CS,电刺激作为US进行条件性瞳孔扩大反射训练。实验设计包括适应期(40次),训练期(40次),消退期(40次)3个过程。分成两个训练模式,固定时程分别为5s(n=15)和10s(n=11)。结果实验一,以声音作为CS,电刺激作为US的家猫条件性瞳孔扩大反射实验中。刺激间隔为0ms和1900ms模式,家猫均未能习得条件性瞳孔扩大反射。刺激间隔为900ms模式,训练期与假配对期进行比较具有显著差异。实验二,分别以固定时距5s和10s作为CS,电刺激作为US的家猫条件性瞳孔扩大反射。固定时距5s模式中,训练期与适应期比较具有显著差异,在训练后期习得率明显高于训练前期。固定时距10s模式中,适应期、训练期和消退期无明显差别。5s模式训练后期习得率与10s模式训练后期比较有显著差异。实验三,分别以为固定时距5s和10s作为CS,电刺激作为US的人条件性瞳孔扩大反射训练。5s模式中,训练后期与适应期比较有显著差异,但与10s模式训练期比较也有显著差异。结论1.家猫在以声音作为CS的条件性瞳孔扩大反射中,刺激间隔的长短能影响反射的习得。2.家猫对于声音的反应极其敏感,由声音引起的ɑ反应对反射的习得和判断均有影响。3.固定时距条件性瞳孔扩大反射的习得受到时距长短的影响。在10s模式中,人和家猫均不能习得。4.家猫相对于人更易习得固定时距条件性瞳孔扩大反射。5s模式中,家猫与人比较习得反射更明显。