一、核心原理
新物体识别实验的根本原理基于啮齿类动物（大小鼠）天生对新异事物的好奇和探索倾向。与食物或电击驱动的实验不同，这是一种利用动物自发行为来评估其非陈述性记忆（尤其是辨识记忆）的经典范式。
简单来说：动物会花更多时间探索它不熟悉的物体，而减少探索它熟悉的物体。 如果动物记住了之前见过的“旧物体”，那么当引入一个“新物体”时，它会被新物体吸引，探索新物体的时间显著更长。
二、实验范式与记忆过程分解
标准的NOR实验通常分为三个阶段，清晰地对应了记忆的形成、巩固和提取。
1. 适应阶段：

• 目的：让动物熟悉实验箱环境，消除其对新环境的紧张和探索冲动，使其后续的探索行为主要集中在物体上，而非环境。
• 操作：将动物单独放入空实验箱中自由活动一段时间（通常5 - 15分钟）。

2. 熟悉阶段（训练期/编码期）：

• 目的：让动物同时探索两个完全相同的物体（A和A‘），从而将这两个物体的信息（形状、纹理、气味等）编码为“熟悉”或“旧”的记忆。
• 操作：在实验箱中对称放置两个相同的物体。放入动物，允许其自由探索一段时间（通常5 - 10分钟）。在此阶段，动物会对两个物体形成相同的记忆印迹。

3. 测试阶段（记忆提取期）：

• 目的：测试动物对“旧”物体的记忆和对“新”物体的识别能力。
• 操作：在间隔一段时间（从几分钟到数天不等）后，将其中一个旧物体（如A）替换为一个形状、材质不同的新物体（B）。再次将动物放入箱中，允许其自由探索（通常5分钟）。
• 关键行为指标：记录动物探索新物体和旧物体的时间。

三、关键测量指标与数据分析

• 探索行为定义：通常指动物的鼻子或脸部距离物体≤2厘米，并有主动的嗅闻、触碰行为。背对物体或坐在物体上不计入。
• 核心计算指标：

1. 辨别指数：(探索新物体时间 - 探索旧物体时间) / 总探索时间
意义：最核心的指标。正值表示对新物体的偏好（即存在记忆），数值越大记忆越好。接近0表示没有偏好（记忆缺失或遗忘）。
2. 识别指数/偏好百分比：探索新物体时间 / 总探索时间 × 100%

• 意义：另一个常用指标。通常认为，如果动物记得旧物体，该百分比会显著高于随机水平（50%）。

3. 总探索时间：在测试阶段探索新旧物体的总时间。

• 意义：重要的对照组指标。用于排除实验处理（如药物、基因操作）影响了动物的整体活动性、探索动机或焦虑水平，而非特异性影响记忆。理想情况下，实验组和对照组的总探索时间应无差异，但辨别指数有差异。

四、对应的神经生物学基础
NOR实验依赖一个核心的脑网络，其中海马体及其相关结构（如内嗅皮层、前额叶皮层）起着关键作用：

• 海马体：对于形成关于物体及其空间/情境背景的精细记忆至关重要。海马体损伤的动物在NOR测试中会表现出识别记忆障碍。
• 前额叶皮层：尤其与长时间间隔（如24小时以上）的记忆提取、决策和注意力有关。
• 嗅觉系统与周围皮层：动物大量依赖嗅觉信息识别物体。
• 胆碱能系统：基底前脑的胆碱能神经元投射到海马和皮层，对学习和记忆至关重要。常用药物如东莨菪碱（胆碱能拮抗剂）会损害NOR表现，作为制造认知障碍的模型。

五、实验优势与关键注意事项
优势：

• 无外部强化：无需食物剥夺或电击，压力小，更接近“自然”的学习形式。
• 操作简便：设备相对简单，无需复杂训练。
• 高效快速：一天内可完成多只动物的测试。
• 适用于多种研究：广泛应用于评估药物对认知的影响（促智药）、神经退行性疾病模型（如阿尔茨海默病）、脑损伤模型以及基因工程动物的记忆表型分析。

关键注意事项（为了实验的有效性）：
1. 物体选择：物体必须足够大，动物无法移动或攀爬；材质易于清洁（如玻璃、金属、塑料）；新旧物体在高度、体积上应大致相当，但形状、纹理明显不同。
2. 彻底清洁：在每个动物测试之间，必须用酒精等消毒剂彻底清洁实验箱和物体，以消除上一只动物的气味信息，这是实验成功的关键。
3. 平衡设计：新旧物体的位置（左/右）以及哪个物体被选为“新物体”需要在不同动物间进行平衡，以避免位置偏好。
4. 控制变量：实验应在安静、光线均匀的环境中进行，避免外部干扰。实验者的存在也应保持一致。
六、时间间隔的意义
改变熟悉阶段与测试阶段之间的时间间隔，可以测试不同类型的记忆：

• 短间隔：评估短期记忆或工作记忆。
• 长间隔：评估长期记忆。例如，24小时间隔是测试长期记忆的常用标准。

总结
新物体识别实验的原理，本质上是利用大小鼠自发探究新奇事物的天性，通过量化其探索新旧物体的时间差异，来客观评估其识别记忆的形成、巩固和提取能力。 它是一个将简单行为范式与复杂