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那些年我們Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)過程中踩過的“坑”和隱藏的“貓膩”

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果受到很多因素影響,今天特別寫篇文章作一個(gè)總結(jié),供大家參考:


1、動(dòng)物品系


不同的小鼠品系在 MWM 測(cè)試期間的性能差異很大。

  • 大鼠:盡管眼睛色素沉著減少,但白化菌株(如 Sprague-Dawley、Wistar、Fischer 344 和 Lewis)學(xué)習(xí)良好,色素菌株(如 Long-Evans 和 Listar)也是如此。

  • 小鼠:許多實(shí)驗(yàn)室報(bào)告說,C57BL 小鼠在 MWM 測(cè)試中表現(xiàn)*好,C57BL 小鼠是相當(dāng)優(yōu)良的游泳者,對(duì)被放置在水中時(shí)會(huì)做出適當(dāng)?shù)挠斡舅阉鞣磻?yīng)


2、設(shè)備裝置


很多市售的Morris水迷宮尺寸不規(guī)范,材質(zhì)比較老套,比如還有很多廠家在使用不銹鋼材質(zhì),不銹鋼焊接而成的水迷宮水池通常具有突出的焊縫、波紋表面或其他提供近端提示的特征,這樣的線索破壞了水迷宮測(cè)試的目標(biāo),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)康木褪菧y(cè)試動(dòng)物使用遠(yuǎn)端線索導(dǎo)航的能力。光滑的內(nèi)墻、溫和的材質(zhì)感還可以*大限度地減少動(dòng)物在早期試驗(yàn)中爬墻的嘗試,因此,建議使用保溫系數(shù)更好的ABS工程材料的水迷宮水池。


莫里斯本人*初的迷宮直徑為 130 厘米,但后來他引入了一個(gè)更大的直徑為 214 厘米的迷宮。此后,他又提到了一個(gè) 200 厘米直徑的迷宮。在這里,我們將描述兩種裝置:一種用于大鼠,一種用于小鼠。構(gòu)成評(píng)估空間學(xué)習(xí)的*佳任務(wù)的下限規(guī)格,目前比較主流和規(guī)范的水迷宮水池直徑(內(nèi)徑),應(yīng)當(dāng)保持大鼠在160cm以上,小鼠在120cm以上。值得注意的是,很多廠家生產(chǎn)的大鼠水迷宮水池大鼠的直徑只有150cm,其實(shí)對(duì)大鼠水迷宮實(shí)驗(yàn)有深刻的影響。


*常見的問題是使用不合適的水池與平臺(tái)尺寸組合。許多水池偏小或處于構(gòu)成評(píng)估空間學(xué)習(xí)的*佳任務(wù)的下限。較小的水箱允許動(dòng)物使用其他策略(例如從墻壁游泳固定距離)來解決任務(wù),同時(shí)盡量減少遠(yuǎn)端線索的使用。不幸的是,如果水池太小,動(dòng)物會(huì)學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)者不會(huì)意識(shí)到動(dòng)物正在使用非遠(yuǎn)端線索來尋找平臺(tái),并且不會(huì)出現(xiàn)任何問題。*終,實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)差異不明顯,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物雖然學(xué)得很快,但幾乎沒有學(xué)習(xí)曲線,失去實(shí)驗(yàn)意義。因此,從一開始就選擇合適的水箱尺寸是獲得有效空間學(xué)習(xí)的*佳方法。下圖為國(guó)外同行測(cè)試的結(jié)果參考圖:


3、逃生站臺(tái)、平臺(tái)


平臺(tái)可以是方形或圓形,直徑通常為 10 或 11 cm或 10-12 cm,通常浸沒在表面以下 1-2 cm,對(duì)于小鼠來說,這個(gè)深度通常會(huì)減小到0.5-1 厘米。需要注意的是,在某些學(xué)習(xí)階段使用較小的平臺(tái)尺寸來增加任務(wù)難度是有益的。任務(wù)難度是搜索區(qū)域與目標(biāo)大小之比的一個(gè)“函數(shù)”。


平臺(tái)通常由丙烯酸或 PVC 制成,底座通常是一塊較大的丙烯酸樹脂,位于水池的底部,并且足夠大以提供穩(wěn)定性,這樣當(dāng)動(dòng)物爬上它時(shí)它就不會(huì)傾斜,當(dāng)動(dòng)物撞到它時(shí)它會(huì)抵抗運(yùn)動(dòng)。


4、水溫


另一個(gè)常見的問題是水溫。*初建議大鼠需要比大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的典型環(huán)境空氣溫度(19-22°C)更溫暖的水,但這尚未得到廣泛證實(shí)。在已平衡至 19–22 °C 環(huán)境溫度的水中進(jìn)行測(cè)試的大鼠表現(xiàn)良好,并且在典型測(cè)試年齡時(shí)沒有顯示出明顯疲勞或體溫過低的跡象。然而,小鼠的情況可能會(huì)有所不同。


5、房間配置


Morris水迷宮應(yīng)放置在具有充足周圍視覺線索的房間中,同時(shí)在測(cè)試期間不要移動(dòng)這些提示線索。線索與迷宮外墻的距離也很重要,一些實(shí)驗(yàn)室相對(duì)雜亂,在迷宮周圍安裝窗簾很有用。窗簾不需要完全閉光。


6、燈光


房間照明應(yīng)該是間接的,不要直射,特別是如果使用攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)和跟蹤軟件來記錄性能。跟蹤軟件對(duì)水面的光反射很敏感,這些反射通過間接照明被*小化。


7、實(shí)驗(yàn)員


實(shí)驗(yàn)者可以:(a) 在測(cè)試期間離開房間;(b) 站在視覺障礙后面;(c) 在固定位置保持靜止。后者是*常見的,但不應(yīng)忘記實(shí)驗(yàn)者隨后成為遠(yuǎn)端線索之一。在不同象限中進(jìn)行測(cè)試的動(dòng)物,尤其是在迷宮的遠(yuǎn)端和近端一半,有時(shí)會(huì)顯示出不同的潛伏期,這取決于它們是游向還是遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)者。不應(yīng)讓實(shí)驗(yàn)者在等待動(dòng)物執(zhí)行任務(wù)時(shí)四處走動(dòng)而混淆結(jié)果。


8、跟蹤系統(tǒng)


有許多商業(yè)供應(yīng)商提供可用于 MWM 的跟蹤系統(tǒng)。非詳盡列表包括上海欣軟VisuTrack、HVS Image、Accuscan、Columbus Instruments、Watermaze Software等。與任何軟件系統(tǒng)一樣,在選擇之前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。


9、測(cè)試順序、測(cè)試次數(shù)


水迷宮實(shí)驗(yàn)測(cè)試次數(shù)通常為每天4次,幾乎沒有證據(jù)表明每天的試驗(yàn)次數(shù)會(huì)產(chǎn)生較大的敏感性差異。


測(cè)試順序有2種,也是經(jīng)常有老師咨詢我們的。**種方法就是每只老鼠先完成當(dāng)天的4次測(cè)試,再開始下一只老鼠的測(cè)試;另一種方法就是讓一只動(dòng)物一個(gè)trai結(jié)束,在平臺(tái)上停留 15 秒,然后將其移至籠子并直接開始測(cè)試**只動(dòng)物并重復(fù)此輪換,直到所有動(dòng)物完成試驗(yàn)trial 1,然后重復(fù)該過程以進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn),trial2、trial3及trail4。后一種方法提高了小鼠的學(xué)習(xí)能力,但并沒有可比的數(shù)據(jù)用于大鼠。



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