(三) 實(shí)驗(yàn)方法

分獲得性訓(xùn)練、探查和對(duì)位訓(xùn)練3個(gè)過(guò)程。

1．獲得性訓(xùn)練（Acquisition phase）理論上將水池分為4個(gè)象限，平臺(tái)置于其中一個(gè)象限區(qū)的中央。

(1) 將動(dòng)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(gè)起始位置之一。記錄動(dòng)物找到水下平臺(tái)的時(shí)間（s）。在前幾次訓(xùn)練中，如果這個(gè)時(shí)間超過(guò)60s，則引導(dǎo)動(dòng)物到平臺(tái)。讓動(dòng)物在平臺(tái)上停留10s．

(2) 將動(dòng)物移開(kāi)、擦干。必要時(shí)將動(dòng)物（尤其是大鼠）放在150W的白熾燈下烤5min，放回籠內(nèi)。每只動(dòng)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 trial 1)*后一次獲得性訓(xùn)練結(jié)束后的**天，將平臺(tái)撤除，開(kāi)始60s的探查訓(xùn)練。將動(dòng)物由原先平臺(tái)象限的對(duì)側(cè)放入水中。記錄動(dòng)物在目標(biāo)象限（原先放置平臺(tái)的象限）所花的時(shí)間和進(jìn)入該象限的次數(shù)，以此作為空間記憶的檢測(cè)指標(biāo)。

3．對(duì)位訓(xùn)練（reveral phase）測(cè)定動(dòng)物的工作記憶（working memory）。探查訓(xùn)練結(jié)束后的**天，開(kāi)始維持4天的對(duì)位訓(xùn)練。將平臺(tái)放在原先平臺(tái)所在象限的對(duì)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(tái)的時(shí)間和游泳距離以及游泳速度。

4．對(duì)位探查訓(xùn)練（probe trial 2）*后一次對(duì)位訓(xùn)練的**天進(jìn)行。方法與上述探查訓(xùn)練類(lèi)似。記錄動(dòng)物60s內(nèi)動(dòng)物在目標(biāo)象限（平臺(tái)**次所在區(qū)）所花時(shí)間和進(jìn)入該區(qū)的次數(shù)。

(一) 實(shí)驗(yàn)概述

高架十字迷宮是利用動(dòng)物對(duì)新異環(huán)境的探究特性和對(duì)高懸敞開(kāi)臂的恐懼形成矛盾沖突行為來(lái)考察動(dòng)物的焦慮狀態(tài)。高架十字迷宮具有一對(duì)開(kāi)臂和一對(duì)閉臂，嚙齒類(lèi)動(dòng)物由于嗜暗性會(huì)傾向于在閉臂中活動(dòng)，但出于好奇心和探究性又會(huì)在開(kāi)臂中活動(dòng)，在面對(duì)新奇刺激時(shí)，動(dòng)物同時(shí)產(chǎn)生探究的沖動(dòng)與恐懼，這就造成了探究與回避的沖突行為，從而產(chǎn)生焦慮心理。而抗焦慮**能明顯增加進(jìn)入開(kāi)臂的次數(shù)與時(shí)間，十字迷宮距離地面較高，相當(dāng)于人站在峭壁上，使實(shí)驗(yàn)對(duì)象產(chǎn)生恐懼和不安心理。高架十字迷宮被廣泛應(yīng)用于新藥開(kāi)發(fā)/篩選/評(píng)價(jià)、藥理學(xué)、毒理學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、動(dòng)物心理學(xué)及行為生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科的科學(xué)-研究和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等領(lǐng)域，是醫(yī)學(xué)院校與科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展行為學(xué)研究尤其是焦慮抑郁研究的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。

(二) 實(shí)驗(yàn)方法

1．Y迷宮食物獎(jiǎng)賞測(cè)試

Y迷宮實(shí)驗(yàn)包含兩個(gè)階段，間隔1h。**個(gè)階段為訓(xùn)練期，新異臂被隔板擋住，小鼠由起始臂放入，在起始臂和其他臂中自由活動(dòng)10min，訓(xùn)練結(jié)束后，小鼠被放回飼養(yǎng)籠。1h后進(jìn)行第2個(gè)階段實(shí)驗(yàn)。第2個(gè)階段為檢測(cè)期，抽開(kāi)新異臂隔板，小鼠由起始臂放入，在3個(gè)臂中自由活動(dòng)5min。錄像記錄5min內(nèi)每只小鼠在各個(gè)臂停留的時(shí)間和穿梭次數(shù)。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：Y迷宮實(shí)驗(yàn)中，5min內(nèi)小鼠在各個(gè)臂之間停留的時(shí)間；Y迷宮實(shí)驗(yàn)中，5min內(nèi)小鼠在各個(gè)臂的穿梭次數(shù)。

注：實(shí)驗(yàn)中，隨機(jī)安排不同動(dòng)物對(duì)應(yīng)的Y迷宮的起始臂、新異臂和其他臂，但對(duì)于同一只小鼠，在迷宮實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)階段，三個(gè)臂是固定的。由于小鼠對(duì)該迷宮測(cè)試的記憶時(shí)間*長(zhǎng)不超過(guò)數(shù)小時(shí)，所以該迷宮測(cè)試可以在同一只小鼠上反復(fù)進(jìn)行，但兩次實(shí)驗(yàn)需間隔至少1周，并改變?nèi)齻€(gè)臂的搭配（Dellu et al， 2000）。評(píng)價(jià)空間識(shí)別記憶能力可以用小鼠在各個(gè)臂停留的時(shí)間作為檢測(cè)指標(biāo)，同時(shí)以動(dòng)物在各個(gè)臂的穿梭次數(shù)作為檢測(cè)其活動(dòng)能力的一個(gè)指標(biāo)（Dellu et al， 1992，2000）。

2．Y迷宮電刺激測(cè)試

Y-迷宮為一個(gè)三等臂式反射箱，三臂的夾角為120°，底部為可通電的銅棒，每臂端有一信號(hào)燈，燈亮表示**區(qū)，此臂不通電無(wú)電流，另兩臂通電(電壓50~70V，大致固定在能使小鼠產(chǎn)生逃避行為的強(qiáng)度)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，隨即變換**區(qū)，電擊小鼠，以小鼠立即逃往**區(qū)為一次正確反應(yīng)。具體方法：每只小鼠先在迷宮中適應(yīng)3min，每次電擊延遲為5s，直到小鼠的訓(xùn)練過(guò)程中連續(xù)9次正確反應(yīng)即為學(xué)會(huì)。記錄小鼠學(xué)會(huì)所需的訓(xùn)練次數(shù)，訓(xùn)練次數(shù)越少，說(shuō)明學(xué)習(xí)能力越強(qiáng)。24h后進(jìn)行記憶保持能力的檢測(cè)，以正確反應(yīng)次數(shù)占總檢測(cè)次數(shù)的百分比表示記憶保持能力(正確反應(yīng)的次數(shù)/總檢測(cè)次數(shù)×100%)，此值越高說(shuō)明記憶力越好。
 

(二) 實(shí)驗(yàn)方法

1．動(dòng)物適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境1周后，稱(chēng)重，禁食24小時(shí)。此后每天訓(xùn)練結(jié)束后限制性地給予正常食料（據(jù)體重不同，大鼠16-20g，小鼠2-3g），以使體重保持在正常進(jìn)食大鼠的80%~85%。
2．**天，迷宮各臂及中央?yún)^(qū)分撒著食物顆粒（每只4~5粒，直徑約3~4mm）。然后，同時(shí)將4只動(dòng)物置于迷宮中央（通往各臂的門(mén)打開(kāi)）。讓其自由攝食、探究10min。
3．第三天，重復(fù)**天的訓(xùn)練。這一過(guò)程讓動(dòng)物在沒(méi)有很強(qiáng)的應(yīng)激條件下熟悉迷宮環(huán)境。
4．第四天起，動(dòng)物單個(gè)進(jìn)行訓(xùn)練：在每個(gè)臂靠近外端食盒處各放一顆食粒，讓動(dòng)物自由攝食。食粒吃完或10min后將動(dòng)物取出。
5．第五天，將食物放在食盒內(nèi)，重復(fù)前**的訓(xùn)練，**2次。
6．第六天以后，隨機(jī)選4個(gè)臂，每個(gè)臂放一顆食粒；各臂門(mén)關(guān)閉，將動(dòng)物放在迷宮中央；30s后，臂門(mén)打開(kāi)，讓動(dòng)物在迷宮中自由活動(dòng)并攝取食粒，直到動(dòng)物吃完所有4個(gè)臂的食粒。如經(jīng)10min食粒仍未吃完，則實(shí)驗(yàn)終止。每天訓(xùn)練兩次，其間間隔1h以上。

(三) 記錄以下4個(gè)指標(biāo)：

1．工作記憶錯(cuò)誤（working memory errors），即在同一次訓(xùn)練中動(dòng)物再次進(jìn)入已經(jīng)吃過(guò)食粒的臂
2．參考記憶錯(cuò)誤（reference memory errors），即動(dòng)物進(jìn)入不曾放過(guò)食粒的臂；
3．總的入臂次數(shù)；
4．測(cè)試時(shí)間，即動(dòng)物吃完所有食粒所花的時(shí)間。此外，計(jì)算機(jī)還可記錄動(dòng)物在放射臂內(nèi)及中央?yún)^(qū)的活動(dòng)情況，包括運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)時(shí)間等。連續(xù)5次訓(xùn)練的工作記憶錯(cuò)誤為零、參考記憶錯(cuò)誤不超過(guò)1次時(shí)，可以開(kāi)始**測(cè)試或腦內(nèi)核團(tuán)結(jié)構(gòu)毀損實(shí)驗(yàn)。一般先給溶劑（如生理鹽水），再給削弱記憶的**（如東良宕堿、MK-801等），然后加用增強(qiáng)記憶的**，劑量由低到高。

(四) 計(jì)算與數(shù)據(jù)分析

用兩個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)動(dòng)物的記憶，即工作記憶錯(cuò)誤頻率（frequency of working memory errors）和參考記憶錯(cuò)誤頻率（frequency of reference memory errors），分別等于工作記憶錯(cuò)誤或參考記憶錯(cuò)誤與總的入臂次數(shù)的比率。用這兩個(gè)指標(biāo)分別評(píng)價(jià)工作記憶與參考記憶。同時(shí)，計(jì)算平均探究時(shí)間（average exploration time），即測(cè)試時(shí)間與總的入臂次數(shù)之比，為評(píng)價(jià)一般運(yùn)動(dòng)活性的指標(biāo)。根據(jù)毀損的腦區(qū)結(jié)構(gòu)或所給削弱記憶的**的不同，工作記憶錯(cuò)誤頻率和/或參考記憶錯(cuò)誤頻率顯著增高，記憶增強(qiáng)**或**可使這種錯(cuò)誤頻率降低。

(五) 注意事項(xiàng)

1．小鼠放射迷宮設(shè)備和實(shí)驗(yàn)程序與大鼠類(lèi)似，但迷宮規(guī)格應(yīng)比大鼠迷宮小1/4~1/2，以免增加小鼠行為操作難度。

2．本實(shí)驗(yàn)也可只用來(lái)測(cè)定工作記憶。方法中**不同的是，在所有放射臂均放置食粒，而不是只選4個(gè)臂放置食粒。

3．慢性應(yīng)激對(duì)動(dòng)物的迷宮操作可產(chǎn)生影響，且存在性別差異。經(jīng)過(guò)慢性應(yīng)激以后，雄性大鼠記憶力減弱，表現(xiàn)為記憶錯(cuò)誤頻率增加；雄性大鼠的空間記憶反而增強(qiáng)，表現(xiàn)為錯(cuò)誤頻率減少。

4．即使在限制進(jìn)食條件下，也應(yīng)讓大鼠體重每周增加5g，以免動(dòng)物因營(yíng)養(yǎng)**而患病。剔除身體狀態(tài)**的動(dòng)物。

5．迷宮周?chē)娜魏我患锲肪杀粍?dòng)物用來(lái)作為空間定為的標(biāo)志。去除或移動(dòng)這些標(biāo)志可能使動(dòng)物操作困難并降低迷宮臂選擇的準(zhǔn)確性。

6．根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牟煌詫m放射臂的數(shù)目可不同，包括8、16、24、32、40和48臂迷宮。迷宮臂越少要求動(dòng)物記住探究過(guò)的臂也越小，動(dòng)物的行為操作就越簡(jiǎn)單。增加臂的數(shù)目一方面增加了對(duì)動(dòng)物空間記憶的要求，另一方面也引入了更多的、有必要考慮的干擾因素（例如過(guò)去的迷宮學(xué)習(xí)對(duì)目前所測(cè)記憶的影響）。所以，通常使用8臂放射迷宮，既可減少不必要的、過(guò)多臂的干擾，又可縮短訓(xùn)練和測(cè)試所花的時(shí)間。

7．所用食物通常為小塊的、帶巧克力味（動(dòng)物*喜歡的味道之一）或甜味的早餐圈（每塊10mg）；也可用液體食物（如巧克力奶或水）。后者對(duì)于測(cè)試某些影響動(dòng)物對(duì)固體食物吞咽的**（如東良宕堿）尤為實(shí)用。

8．影響動(dòng)物迷宮操作主要有兩大因素：對(duì)迷宮或觀察者的恐懼與動(dòng)物探究習(xí)性和已知放在迷宮臂內(nèi)食物的驅(qū)使。恐懼因素過(guò)強(qiáng)會(huì)阻止動(dòng)物的迷宮操作，使動(dòng)物始終停留在迷宮的某一個(gè)地方而不去探究。缺乏對(duì)食物的渴求也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似結(jié)果，增加對(duì)動(dòng)物的撫摸，必要時(shí)加高迷宮臂的側(cè)墻，有助于減少動(dòng)物的恐懼。如食物的驅(qū)使作用不足，可減少食物量，但必須同時(shí)監(jiān)測(cè)體重和一般身體狀況。通常大鼠體重不應(yīng)低于禁食前的80%；對(duì)多數(shù)大鼠，體重降低15%即可。

9．與水迷宮不同，放射臂迷宮適合反復(fù)測(cè)試或長(zhǎng)期記憶的測(cè)試。一般認(rèn)為，工作記憶代表短期記憶，參考記憶代表長(zhǎng)期記憶。

動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題1----小鼠迷宮實(shí)驗(yàn)

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