在神经科学和心理学研究中，小鼠的社交行为是探索自闭症、精神分裂症、焦虑症等病疾机制的重要切入点。三箱社交实验（Three-Chamber Social Test）作为经典的行为学范式，通过模拟小鼠对“陌生个体”与“非生命物体”的选择偏好，定量评估其社交能力与社交新颖性认知。以下系统地解析该实验的设计原理、操作流程及关键注意事项，为科研工作者和爱好者提供实用指南。
一、应用领域：从病疾模型到药wu筛选
三箱社交实验广泛应用于以下研究方向：
1. 自闭症谱系障碍（ASD）研究
通过敲除SHANK3、NLGN3等基因构建自闭症模型小鼠，检测其社交互动缺陷。
2. 精神分裂症机制探索
评估NMDA受体拮抗剂诱导的社交退缩行为。
3. 抗焦虑/抑郁药wu开发
分析药wu干预后小鼠对陌生同类的探究意愿变化。
4. 社交记忆研究
引入“熟悉鼠”与“陌生鼠”对比，测试小鼠的社交新颖性识别能力。
5. 环境因素影响评估
如孕期压力、重金属暴露等对子代社交行为的影响。
二、实验原理：行为选择的量化逻辑
实验基于小鼠的天然行为特征：
- 探索本能：小鼠倾向于探索新环境或新个体；
- 社交偏好：正常小鼠会选择与同类互动而非无生命物体；
- 新颖性驱动：当存在熟悉与陌生个体时，更偏好后者。
实验装置由三个透明亚克力箱（20×40×22cm）组成，中间箱与两侧箱通过可移动隔板连通。一侧放置陌生小鼠（Strange Mouse, S1），另一侧放置物体（Object, O）或第2只陌生鼠（S2）。通过记录小鼠在各区域的停留时间、接触次数等参数，计算其社交指数（Social Index）：
三、实验流程：标准化操作步骤
#1. 实验准备
- 动物适应性饲养：实验前7天将小鼠置于12h/12h光暗循环环境，所有测试在暗周期（活跃期）进行。
- 陌生鼠选择：使用同品系、同性别的年龄匹配小鼠（避免攻击行为），提前隔离饲养24小时。
- 装置设置：
- 三箱清洁：依次用肥皂水、70%乙醇擦拭，消除气味残留。
- 物体选择：固定塑料圆柱或金属网格笼（直径10cm）。
- 环境控制：维持光照强度20-30勒克斯，背景噪音<50分贝。
#2. 实验阶段
阶段一：自由探索（10分钟）
移除两侧隔板，让受试小鼠在三箱内自由活动，适应环境。
阶段二：社交偏好测试（10分钟）
- 一侧箱放入陌生鼠（S1，置于金属笼内防止接触），另一侧放入物体（O）。
- 记录小鼠在S1区、O区的停留时间及鼻触次数。
阶段三：社交新颖性测试（10分钟）
- 将物体（O）替换为第2只陌生鼠（S2），检测小鼠对“熟悉（S1）”与“新颖（S2）”的选择偏好。
#3. 数据采集与分析
- 关键参数：
- 各区停留时间占比
- 主动接触次数（鼻触、跟随）
- 自我理毛次数（焦虑指标）
- 分析软件：EthoVision、Visutrack等自动追踪系统，或人工盲法视频分析。
四、注意事项：规避误差的关键点
#1. 环境控制
- 气味干扰：每只小鼠测试后彻底清洁装置，建议使用含1%醋酸溶液去除尿渍信息素。
- 光照均一性：避免单侧强光导致位置偏好。
- 温湿度稳定：维持23±1℃，湿度50±10%。
#2. 动物状态管理
- 避免应激：抓取小鼠时使用隧道法，测试前30分钟将动物静置在实验间。
- 品系差异：C57BL/6小鼠社交活跃，而BALB/c品系天性孤僻，需设置合理基线。
- 年龄限制：优选8-12周龄小鼠，老年鼠（>18月）可能出现自然社交衰退。
#3. 实验设计优化
- 陌生鼠轮换：同一只陌生鼠zui多参与3次测试，防止“过度熟悉化”。
- 性别匹配：雌性小鼠发情周期可能影响社交意愿，建议记录动情周期阶段。
- 时长调整：对高焦虑品系（如BTBR），可缩短测试至5分钟/阶段。
#4. 数据分析陷阱
- 排除标准：总活动距离<500cm的数据视为无效（可能因病疾或环境不适）。
- 多参数交叉验证：结合接触次数与停留时间综合判断，避免单一指标偏差。
- 批次效应控制：同一实验的所有测试需在连续3天内完成，减少环境波动影响。
五、技术延伸：从传统到智能
随着技术进步，三箱实验正与新型工具结合：
- 无线神经记录：同步检测前额叶皮层神经元活动，关联社交行为与神经编码。
- 深度学习算法：通过Visutrack实现接触行为的自动识别，准确率>95%。
- 多模态刺激：加入气味扩散装置，研究嗅觉在社交决策中的作用。
三箱社交实验以其简洁的设计和丰富的可拓展性，成为解析社交行为神经机制的利器。研究者需牢记：标准化操作是数据可靠性的基石，而多维度的参数分析则能深度揭示行为背后的生物学意义。未来，该范式与基因编辑、光遗传等技术的融合，必将为精神病疾研究与疗治开辟新路径。
动物行为分析软件：
VisuTrack软件
SuperMaze软件
FishTrack斑马鱼分析软件
动物行为仪器：
自身给药、条件恐惧、斯金纳、震惊反射（PPI）、跑步机、各类经典迷宫等
动物抓挠分析仪、动物震颤行为分析仪、动物捕食行为分析仪
动物主动步态分析、动物被动步态分析、动物自由步态分析（内测中）
睡眠剥夺仪、体温维持仪、智能热板仪、转棒疲劳仪、鼠尾光照测痛仪等
神经电生理：
光遗传、无线光遗传
光纤记录系统（单通道、多通道）
电生理信号采集系统（脑电、肌电等）
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