Morris水迷宮 ---學(xué)習(xí)記憶的行為學(xué)研究方法(1)本實(shí)驗(yàn)由美國科學(xué)家Richard GMMorris于1981年建立。*初用于研究腦內(nèi)結(jié)構(gòu)對學(xué)習(xí)和記憶的調(diào)節(jié)作用,后來逐步發(fā)展成為目前*為常用的評價動物學(xué)習(xí)與記憶的模型。這一實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)是,嚙齒類動物在水中有強(qiáng)烈的逃避水環(huán)境的動機(jī),并以*快、*直接的途徑逃離水環(huán)境。學(xué)會逃避水環(huán)境的過程體現(xiàn)動物的學(xué)習(xí)能力;根據(jù)周圍環(huán)境進(jìn)行空間定位,有目的地游往水中**的地方(平臺),體現(xiàn)動物的空間記憶能力。
實(shí)驗(yàn)用大鼠或小鼠進(jìn)行。大鼠水迷宮實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括一個灰色或黑色圓形水池(直徑200cm,高100cm;小鼠規(guī)格尺寸減半)、一個平臺(直徑10cm)、一臺跟蹤攝像機(jī)以及攝像機(jī)相聯(lián)的計算機(jī)(圖25-1)。池內(nèi)盛水,深50cm,水溫為攝氏22~24℃。平臺置于水面下2cm(小鼠為1cm)。在水中加入奶粉或牛奶將水?dāng)嚋喴悦庾寗游锟辞逅缕脚_。攝像機(jī)位于水池中央上方200cm,可記錄動物的位置、游泳距離和時間(從而可計算出游泳速度)以及游泳路徑等。房間周圍墻壁上貼上色彩鮮明、形狀不同的圖畫用為迷宮外暗示(extra-mazecues)。
分獲得性訓(xùn)練、探查和對位訓(xùn)練3個過程。
1.獲得性訓(xùn)練(Acquisition phase)理論上將水池分為4個象限,平臺置于其中一個象限區(qū)的中央。
(1) 將動物(大鼠或小鼠)頭朝池壁放入水中,放入位置隨機(jī)取東、西、南、北四個起始位置之一。記錄動物找到水下平臺的時間(s)。在前幾次訓(xùn)練中,如果這個時間超過60s,則引導(dǎo)動物到平臺。讓動物在平臺上停留10s.
(2) 將動物移開、擦干。必要時將動物(尤其是大鼠)放在150W的白熾燈下烤5min,放回籠內(nèi)。每只動物每天訓(xùn)練4次,兩次訓(xùn)練之間間隔15~20min,連續(xù)訓(xùn)練5d。
2.探查訓(xùn)練(probe trial1) *后一次獲得性訓(xùn)練結(jié)束后的**天,將平臺撤除,開始60s的探查訓(xùn)練。將動物由原先平臺象限的對側(cè)放入水中。記錄動物在目標(biāo)象限(原先放置平臺的象限)所花的時間和進(jìn)入該象限的次數(shù),以此作為空間記憶的檢測指標(biāo)。
3.對位訓(xùn)練(reveral phase) 測定動物的工作記憶(workingmemory)。探查訓(xùn)練結(jié)束后的**天,開始維持4天的對位訓(xùn)練。將平臺放在原先平臺所在象限的對側(cè)象限,方法與獲得性訓(xùn)練相同。每天訓(xùn)練4次。每次記錄找到平臺的時間和游泳距離以及游泳速度。
4.對位探查訓(xùn)練(probetrial2)*后一次對位訓(xùn)練的**天進(jìn)行。方法與上述探查訓(xùn)練類似。記錄動物60s內(nèi)動物在目標(biāo)象限(平臺**次所在區(qū))所花時間和進(jìn)入該區(qū)的次數(shù)。
1.對比食物驅(qū)動的模型(如放射臂迷宮),水迷宮實(shí)驗(yàn)的*大優(yōu)點(diǎn)在于,動物具有更大的、逃離水環(huán)境的動機(jī)。而且不必禁食,特別適合老年動物的測試。加上它對衰老引起的記憶減弱尤其敏感,因此,水迷宮*常用于老年動物記憶的研究。
2.如用小鼠,除游泳池尺寸約為大鼠的50%以外,平臺直徑也較少(7.5cm)。實(shí)驗(yàn)方法與大鼠類似,但訓(xùn)練周期較短。一般獲得性訓(xùn)練3天共訓(xùn)16次(**天4次,后兩天每天6次;兩次訓(xùn)練之間的間隔5~10min,第四天為探查訓(xùn)練,第五、六天為對位訓(xùn)練,每天訓(xùn)練六次,第七天為**次探查訓(xùn)練。
3.如用肉眼觀察,在所有試驗(yàn)過程中試驗(yàn)著始終坐在同一位置,距離泳池*近的邊緣約60cm。
4.每天在固定時間測試。操作輕柔,避免不必要的應(yīng)激刺激。
5.當(dāng)與其他同類實(shí)驗(yàn)相比較時,要注意到動物的性別、品系、泳池的尺寸和水溫等多種因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。此外,當(dāng)以游泳速度作為觀察指標(biāo)時,要考慮到動物的體重、年齡以及骨骼肌發(fā)育狀況等對游泳速度可能造成影響。
6.用老年動物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)確認(rèn)動物的游泳能力和視力不因年齡增大而影響行為操作。其方法如下:將平臺露出水面以使動物能夠看見平臺。動物放入泳池后如毫無困難地直接游向平臺,說明動物的游泳能力和視力均正常,可以開始實(shí)驗(yàn)。
7.游泳對動物是一個較大的應(yīng)激刺激,可引起神經(jīng)***的變化。這些變化可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。對老年動物,嚴(yán)重時可誘發(fā)心血管**而導(dǎo)致卒中甚至死亡。因此,必要時可將動物多次放入泳池或適當(dāng)延長其游泳時間以增加動物對游泳的適應(yīng)能力。
8.當(dāng)用牛奶或奶粉攪渾泳池的水時,要定期換水以免水腐敗變質(zhì);
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