行为学相关实验水迷宫

1、附3.大（小）鼠Morris水迷宫“水迷宫是由Richard Morris在1984年发明的，随后他阐述了评估学习记忆 方法的细节和步骤。近30年来，在行为神经科学研究中，它成为最常用的验室 研究工具之一。水迷宫实验常被用于啮齿类动物神经认知疾病模型的验证和神经 认知治疗可行性的评估。有相当多的试验者利用水迷宫来评价动物的学习与记忆 能力，同时也利用该实验评价水迷宫成绩、神经递质系统、药物作用之间的关系。 通过非常多的应用，水迷宫实验在当代神经科学研究中占据了一个十分重要的位 置。实验将大（小）鼠置于恒温水池中，大（小）鼠会试图找到让自己脱离浸在 水中的位置，在池中特定位置放置一个平台，让大（

2、小）鼠通过学习知道平台的 位置，之后撤去平台，通过对大（小）鼠空间探索训练与定向航行实验中相关指 标的检测分析，评价大（小）鼠的对空间位置学习能力以及记忆能力一、操作步骤：使用CLEVER公司行为学观测系统，北京硕林苑科技有限公司的SLY-WMS装 置联合分析，水迷宫主要由一圆柱型水池和一可移动位置的站台组成。水池高 70cm，直径160cm，站台直径8cm，水池上空通过一个数字摄相机与计算机相 连接。预先在水池中注入清水，水深40cm，加入炭素墨水/奶粉使池水变为不透 明的黑/白色，站台表面为黑/白色，使大（小）鼠不能看到，水面高出站台表面 0.5cm。水温控制在1921C，在水池上标定相同

3、一点作为每次实验大（小）鼠 的入水点。实验前一天让大（小）鼠自由游泳2min以适应周围环境，从第一天开始， 每天训练4次，每次随机选择一个入水点，将大（小）鼠面向池壁放入水中，观 察并记录大鼠寻找并爬上平台的路线图及所需时间（逃避潜伏期）。4次训练大（小）鼠分别从四个不同的入水点入水，如果在120s内未找到平台，需将其引 至平台。这时潜伏期记为120s，每次训练间隔60s，连续47天。实验时，将大（小）鼠置于水中，记录逃避潜伏期、轨迹图、各象限游泳距 离。软件操作步骤见说明书。二、评价指标：总路程（总活动度）即实验动物总的运动路程：与动物自身的游泳速度直接 相关，在相同的时间内，只反映动物的游

4、泳速度的快慢；即路程越长，反映 了动物的游泳速度越快。总时间：开始录像到录像结束的总观察时间，即为单次的训练时间，一般现 在为60s。平均速度：总路程/总时间，从中可以看出动物游泳速度的个体差异来，动 物的潜伏期和游泳速度有一定的关系；上台时间（逃避潜伏期）：指实验动物每次入水后第一次成功找到站台所需 的时间；成功上台是指在台上逗留时间超过510秒钟（可自己定义），如 果逗留时间不足510秒，则不算上台，潜伏期时间即为训练时间；潜伏期是morris水迷宫一个很重要的参照指标，它的时间长短也代表着动 物空间学习记忆能力的好坏，潜伏期短，预示着动物的学习记忆能力好；但是和 动物自身的游泳速度有关，

5、比如有的正常大鼠游泳速度慢些，所以潜伏期比痴呆 组动物还长，另外，某些动物放入水中后会左右观望打圈，或者原地不动确定方 向后直接游到台上，出现这种现象，说明动物记忆力好，这个现象是很重要的， 如果在治疗组动物发现这种情况，是非常好的。但是由于动物原地不动，这个时 候潜伏期的时间可能会长，所以潜伏期并不能作为判断记忆力好坏的最终指标。上台前路程：指实验动物在第一次成功上台前所运动的路程；与潜伏期时间 相关，潜伏期时间越长，上台前路程也就越大；二者之间呈正相关系，所以 也间接反映了潜伏期时间的长短，也可以看做是评定动物记忆力好坏的指标 之一。上台前平均速度：上台前路程/上台时间；从中可以看出动物游

6、泳速度的个 体差异来，动物的潜伏期和游泳速度有一定的关系；象限活动指数 （1）象限活动距离/时间：实验动物在各象限所活动的距离/时间之和；平台所 在象限对侧象限活动的距离/时间越长，反映了动物的空间记忆能力比较好；(2)中心活动距离/时间：实验动物在水池中心区域内活动的距离/时间之和； 啮齿类动物游泳有绕边性和边缘性，而站台是在远离周边靠近水池中心的，如果 动物改变了游泳路线在水池中心区域内活动的距离/时间长的话，反映其空间记 忆能力好。相反，动物在水池周边区域内活动的距离/时间长的话，反映其空间 记忆能力差。站台穿越次数：指在撤去平台后，在一定的时间内，实验动物穿越原站台位 置的次数。(穿越

7、一次指进出站台区域各一次)；在一定的时间内，动物穿越 原站台位置的次数越多，说明其空间学习记忆能力越好。初始角(弧度)：指在将实验动物放入水池后，动物的运动轨迹的起始点的切 线与起始点和站台中心连线之间的夹角；如果初始角的角度越小，说明动物记得站台的位置，直接向站台方向游，反 映空间学习记忆能力比较好。三、注意事项：迷宫周围的物品必须保持固定不变，实验者尽量避免来回走动。水温在实验期间应保持恒定，稳定在1921乱实验过程中保持环境安静，光线不宜太强。参考文献： 徐叔云，卞如濂，陈修.药理实验方法学.第3版.北京：人民卫生出版社,2002. 1937.Karl T, Pabst R, von Horsten S. Behavioral phenotyping of mice in pharmacological and toxicological research. Exp Toxicol Pathol 2003; 55: 69-83.Vorhees CV, Williams MT. Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory. Nat Protoc. 2006;1(2):848-58.DHooge R, De Deyn