当前自然环境和人文环境变化日新月异,这就要求包括人类在内的各个物种去灵活应对。当原有的问题解决方式无法解决新出现的问题时,创新无疑是最有效的解决问题途径之一。动物与人类一样具有创新问题解决能力。动物通过创新,可以提升动物在复杂或变化环境中生存的能力,使动物发现更多的新资源或者以更有效的方式利用原有资源。以往研究表明环境会也会影响动物的高级认知和生理活动。因此,不管是从进化的角度还是根据以往研究报道,都可以推论环境是影响动物创新的重要因素之一。由于脑内GABA的不同水平对参与创新过程的注意、工作记忆、学习等高级认知功能也有显著影响。而GABA对认知功能到底起着增强作用还是抑制作用,至今仍存在较大的争议。因此,研究动物创新不仅有重要的意义,也能为人类创造力的研究提供了借鉴与启发。另外,关于动物创新的研究在西方层出不穷,然而国内在这方面的研究目前仍处于起步状态。基于对这些问题的思考,在考虑理论价值和实践意义的情况下,我们采用动物行为实验和生物化学实验相结合的方式探讨环境、动物创新问题解决和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)三者之间的关系。围绕这一目标,我们设计了如下两个研究:研究一,主要探讨环境与小鼠创新问题解决之间的关系。环境分为物理居住环境(丰富和贫乏物理居住环境)和社会环境两个自变量(群居和独居社会环境),分别有两个水平。将40只雄性昆明幼鼠随机分配到丰富独居、贫乏独居、贫乏群居、丰富群居四种环境处理中给予时长2个月的环境处理,每组10只。随后检测小鼠在注意定势转移任务(Attentional set-shifting task,ASST)和新奇任务中的行为表现。实验结果表明:1、丰富的物理居住环境会提升小鼠的一般问题解决能力,而群居的社会环境会降低小鼠的一般问题解决能力;2、物理居住环境和社会环境都影响小鼠的一般问题解决能力,而小鼠的创新问题解决能力可能只受物理居住环境影响。研究二,探讨GABA与小鼠创新问题解决和环境之间的关系。在研究一的基础上,为了更全面的了解环境处理后小鼠前额和海马中GABA的变化情况,将研究二分为以下三个子研究。实验2a采用酶联免疫吸附测定法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测小鼠前额和海马中GABA的含量。结果表明:1、丰富独居组小鼠前额的GABA含量显著低于其它三种环境处理条件下小鼠前额的GABA含量,且另外三种环境处理条件下小鼠前额的GABA含量之间差异并不显著;2、小鼠海马GABA含量与环境处理之间没有显著关系;实验2b运用免疫组织化学染色检测小鼠前额和海马中GABA能神经元的数量。实验结果与研究2a 一致;实验2c运用免疫印迹检(Westernblotting,WB)测小鼠前额和海马中GABA特异性受体GABAARα1的含量。研究结果显示,丰富独居组和丰富群居组小鼠前额GABAA Rα1含量间没有显著关系,其它两两之间都呈显著相关。小鼠前额GABAARα1含量从低到高依次是丰富独居组、丰富群居组、贫乏独居组、贫乏群居组。综合研究二可以得出结论:环境处理会引起小鼠前额GABA含量的变化。表明GABA可能是外部环境影响动物问题解决的潜在神经机制之一,并在其中发挥着抑制作用。最后反思了本研究中存在的不足之处,提出了下一步研究的设想,并对本研究的理论和实践意义进行了探讨。