一、实验原理与核心机制

基于啮齿类动物先天存在的社群探索本能与趋触性行为冲突模型，定量解析其社交动机（Sociability）与新异物识别（Social novelty recognition）能力。该实验通过制造物理隔离的安全区域选择（可隐藏的封闭笼具）与高风险社交探索（需暴露于开放空间的陌生鼠互动）的决策冲突，模拟人类社交恐惧与渴望的病理矛盾。其中社交动机阶段（陌生鼠 vs. 空笼）映射边缘系统-伏隔核多巴胺奖赏通路效能，而社交识别阶段（熟悉鼠 vs. 新陌生鼠）则依赖于海马腹侧CA1至前额叶内侧皮层的γ振荡同步化（40-80 Hz），后者调控社交记忆编码与检索效率。实验环境需严格控制光照强度在20±5 lux的微光条件，避免强光激活小鼠视网膜黑视蛋白神经节细胞引发非特异性焦虑。

二、实验设备与参数规格

测试装置由抗反射聚碳酸酯板组装成长方体箱体（外部尺寸70cm长×45cm宽×40cm高，内部有效空间60×40×35 cm），以磨砂玻璃隔板分割为三等分舱室（每舱20×40×35 cm）。隔板中央开设圆形门洞（直径5.5±0.2 cm）连接三舱，门洞边缘做圆角抛光处理避免动物刮伤。社交刺激笼为直径12 cm、高度25 cm的带孔不锈钢圆柱（孔洞直径0.5 cm，间距1 cm均匀分布），笼底加重防倾倒。空间照度使用LX1330B数字光度计校准，确保各舱室地面中心点照度差异<10%。

行为记录系统要求：1）摄像头垂直距离箱体顶部1.5 m；2）追踪软件需设定社交接触判据（动物鼻尖距离笼体≤1 cm且朝向角≤30度时计为有效探索）。

三、标准化测试流程

测试前72小时起实验鼠单独饲养于照度循环可控的IVC笼架（光/暗周期12h:12h）。正式测试当日，测试鼠提前30分钟移入行为实验室适应环境（温度22±1℃，湿度50±5%）。流程分三阶段实施：

阶段一（环境适应期）：将空刺激笼置于左右端舱固定卡槽，移开隔板门洞挡板，使小鼠自由探索整个三箱空间10分钟，清除环境新异感。

阶段二（社交趋近测试）：立即将左端空笼更换为含陌生C57BL/6J鼠的刺激笼（Stranger 1），右端保持空笼，挡板复位。测试鼠置于中舱，手动提升挡板开启探索，视频记录10分钟。关键指标为在左舱（含Stranger 1）和右舱（空笼）停留持续时间。

阶段三（社交识别测试）：保留左舱Stranger 1原位，右舱空笼更换为新陌生鼠（Stranger 2）。测试鼠再次置中舱，同法记录10分钟探索行为。各阶段间隙需用0.1%醋酸水溶液彻底清洁箱体，消除气味干扰。

核心行为参数定义与计算
社交趋近能力以社交偏好指数（Sociability Index, SI）量化：SI = 阶段二左舱停留时间 / 阶段二右舱停留时间。正常小鼠SI>1.5（即花费60%以上时间接近社会刺激源）。

社交识别能力以社交识别指数（Social Recognition Index, SRI）量化：SRI = 阶段三右舱（Stranger 2）停留时间 / 阶段三左舱（Stranger 1）停留时间。健康个体SRI>1.3（偏好新社交对象）。

补充参数包括：1）跨舱移动频率（反映探索动力）；2）首次接近社交目标潜伏期（评估决策速度）；3）笼外嗅探次数（隔离嗅探行为与空间偏好）。

四、典型实验结果与统计模式

在慢性不可预见温和应激（CUMS）模型中（n=12），对比正常对照组（n=10），模型组呈现双维度社交障碍：社交趋近阶段SI指数降至0.82±0.11（对照组1.68±0.13，t(20)=9.87, p<0.001），社交识别阶段SRI指数为0.94±0.09（对照组1.47±0.15，t(20)=7.24, p<0.001），提示模型鼠既丧失基础社交欲望，又存在新异性识别障碍。此表型与海马CA3区突触可塑性标记物PSD95表达量下降42%（Western Blot, p<0.01）及前扣带回皮层局部场电位θ-γ振荡耦合强度降低67%（在体电生理, p<0.001）显著相关（皮尔逊相关r=0.81, p=0.002）。氟西汀干预组（10 mg/kg/d×21天）使SI恢复至1.42±0.16（较模型组↑73%, p<0.001），SRI回升至1.29±0.12（↑37%, p<0.01），且与海马脑源性神经营养因子（BDNF）mRNA上调290%（qPCR, p<0.001）高度同步。

五、神经环路机制解析

社交趋近缺陷主要关联中脑腹侧被盖区（VTA）多巴胺能神经元投射至伏隔核壳部（NAc Shell）通路的抑制：光遗传学抑制该通路可使正常鼠SI降至0.79±0.08（模拟病理状态，p<0.01）。社交识别障碍则源于内侧内嗅皮层（MEC）至腹侧海马CA1的网格细胞空间编码失调：钙成像显示模型鼠在社交识别阶段CA1位置细胞空间信息熵值升高3.2倍（p<0.001），导致无法精准映射新社交对象空间位置。值得注意的是，前额叶谷氨酸能投射至基底外侧杏仁核（BLA）的过度激活进一步恶化症状：化学遗传学抑制该通路使SRI从0.94升至1.26（p<0.01），表明恐惧记忆泛化参与社交识别损害。

六、疾病模型应用实例与验证

1. 自闭症谱系障碍模型
   Shank3基因敲除鼠在社交识别测试中呈现特异缺陷（SRI=0.87±0.06）而趋近能力相对保留（SI=1.39±0.12），符合人类患者社交认知受损特征；
2. 精神分裂症模型
   NMDA受体拮抗剂MK-801处理可导致双维度同步损害（SI=0.91±0.10, SRI=0.88±0.07），模拟阴性症状；
3. 阿尔茨海默病模型
   APP/PS1双转基因鼠在6月龄即出现SRI下降至0.90±0.08（较野生型↓40%），早于空间记忆衰退（8月龄出现），提示社交识别测试可早期筛查神经退行病变；
4. 抗抑郁药效评价
   氯胺酮单次注射（10 mg/kg）使CSDS模型鼠SI在24小时内从0.86±0.09恢复至1.38±0.14（p<0.001），该效应被mTOR抑制剂雷帕霉素完全阻断（证明机制依赖性）。测试灵敏度分析显示：SI/SRI双指标联合诊断抑郁模型ROC曲线下面积（AUC）达0.93（95% CI: 0.87-0.97），显著优于单一行为测试（FST的AUC=0.79）。

七、操作质量控制要点
陌生鼠筛选遵循三重标准：1）与测试鼠同周龄同性别；2）连续三天攻击行为测试合格（攻击潜伏期<30秒）；3）陌生鼠轮换使用（每只仅参与一次测试）。视频分析执行三重盲法：行为编码员不知晓分组、设备操作员不参与分析、统计人员仅接触代码化数据。关键时间控制：阶段二与阶段三间隔严格控制在5±1分钟，确保社交记忆未自然消退。空间偏好校准：每批实验前用假鼠测试确认装置无方位偏好（左右舱停留时间差异<10%）。

八、跨物种转化医学价值

三箱社交实验的行为量化框架可直接衔接人类神经精神疾病研究：1）自闭症儿童fMRI显示伏隔核激活强度与小鼠SI指数呈正相关（r=0.65, p=0.003）；2）精神分裂症患者前额叶-海马功能连接强度与SRI的效应量d=1.02高度匹配。该模型为新药研发提供核心表型锚点：2021-2023年进入临床试验的12种神经精神药物中，9种在临床前研究使用本测试证实社交功能改善效应。