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腦聲常談丨Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法及注意事項(xiàng)

2024-04-30 14:26
來源:澎湃新聞·澎湃號(hào)·湃客
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Morris水迷宮是英國(guó)心理學(xué)家Morris于20世紀(jì)80年代初設(shè)計(jì)并應(yīng)用于腦學(xué)習(xí)記憶機(jī)制研究的一種實(shí)驗(yàn)手段,其在阿爾茨海默癥研究中的應(yīng)用非常普遍。較為經(jīng)典的Morris水迷宮,測(cè)試程序主要包括定位航行試驗(yàn)和空間探索試驗(yàn)兩個(gè)部分。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)是一種強(qiáng)迫實(shí)驗(yàn)動(dòng)物游泳,學(xué)習(xí)尋找隱藏在水中平臺(tái)的一種實(shí)驗(yàn),主要用于測(cè)試實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)空間位置感和方向感的學(xué)習(xí)記憶能力。被廣泛應(yīng)用于學(xué)習(xí)記憶、老年癡呆、海馬/外海馬研究、智力與衰老等多個(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)院校開展行為學(xué)研究尤其是學(xué)習(xí)與記憶研究的首選經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)原理

雖然鼠是天生的游泳健將,但是它們卻厭惡處于水中的狀態(tài),同時(shí)游泳對(duì)于鼠來說是十分消耗體力的活動(dòng),它們會(huì)本能的尋找水中的休息場(chǎng)所。尋找休息場(chǎng)所的行為涉及一個(gè)復(fù)雜的記憶過程,包括收集與空間定位有關(guān)的視覺信息,再對(duì)這些信息進(jìn)行處理、整理、記憶、加固、然后再取出,目的是能成功的航行并且找到隱藏在水中的站臺(tái),最終從水中逃脫。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備

小鼠Morris水迷宮在線檢測(cè)系統(tǒng)由一個(gè)不銹鋼噴塑圓柱形水池和圖像采集分析系統(tǒng)兩部分組成。水池直徑為100cm,高38cm。平臺(tái)直徑6cm,高14cm。按東南西北四個(gè)方向?qū)⑺仄骄鶆澐譃?個(gè)象限(NE、SE、SW、NW),象限池壁圓弧中點(diǎn)為可選的動(dòng)物入水點(diǎn),平臺(tái)可置于任意一個(gè)象限的中央。圖像采集分析系統(tǒng)記錄動(dòng)物游泳軌跡數(shù)據(jù),用于指標(biāo)的提取及分析。

Morris水迷宮,型號(hào):XR-XM101

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)方法

(1)定位航行實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)開始先將小鼠放入水池中自由游泳2min使其熟悉迷宮環(huán)境。實(shí)驗(yàn)共歷時(shí)5d,每天定于固定時(shí)間段,每個(gè)時(shí)間段訓(xùn)練4次。訓(xùn)練開始時(shí),將平臺(tái)置于NW象限,從池壁四個(gè)起始點(diǎn)的任一點(diǎn)將小鼠面向池壁放入水池。自由錄像記錄系統(tǒng)記錄小鼠找到平臺(tái)的時(shí)間和游泳路徑,4次訓(xùn)練即將小鼠分別從四個(gè)不同的起始點(diǎn)放入水中。Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)方法小鼠找到平臺(tái)后或120s內(nèi)找不到平臺(tái),則由實(shí)驗(yàn)者將其拿上平臺(tái),在平臺(tái)上休息15s再進(jìn)行下一次試驗(yàn)。每天以小鼠4次訓(xùn)練潛伏期的平均值作為小鼠當(dāng)日的學(xué)習(xí)成績(jī)。

(2)空間探索試驗(yàn)

第6天撤除原平臺(tái),將小鼠任選1個(gè)入水點(diǎn)放入水中,所有小鼠必須為同一入水點(diǎn),記錄大鼠在2min內(nèi)跨越原平臺(tái)的次數(shù)。

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)(大小鼠),腦聲常談

注意事項(xiàng)

在實(shí)驗(yàn)過程中注意事項(xiàng)尤為重要,只有注意這些外部因素才能使實(shí)驗(yàn)不受影響順利進(jìn)行,而且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

1、對(duì)比食物驅(qū)動(dòng)的模型,水迷宮實(shí)驗(yàn)的最大優(yōu)點(diǎn)在于,動(dòng)物具有更大的、逃離水環(huán)境的動(dòng)機(jī)。而且不必禁食,特別適合老年動(dòng)物的測(cè)試。加上它對(duì)衰老引起的記憶減弱尤其敏感,因此,水迷宮最常用于老年動(dòng)物記憶的研究。

2、每天在固定時(shí)間測(cè)試。操作輕柔,避免不必要的應(yīng)激刺激。懸尾應(yīng)激可顯著損傷小鼠的空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的獲得和鞏固,其中相對(duì)空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的鞏固受損尤為嚴(yán)重,所以在實(shí)驗(yàn)過程中避免小鼠懸尾時(shí)間過長(zhǎng)。

3、當(dāng)與其他同類實(shí)驗(yàn)相比較時(shí),要注意到動(dòng)物的性別、品系、泳池的尺寸和水溫等多種因素對(duì)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(shí),要考慮到動(dòng)物的體質(zhì)量、年齡以及骨骼肌發(fā)育狀況等對(duì)游泳速度可能造成影響。

4、用老年動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)確認(rèn)動(dòng)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(tái)露出水面使動(dòng)物能夠看見平臺(tái)。動(dòng)物放入泳池后如毫無困難地直接游向平臺(tái),說明動(dòng)物的游泳能力和視力均正常,可以開始實(shí)驗(yàn)。

5、游泳對(duì)動(dòng)物是一個(gè)較大的應(yīng)激刺激,可引起神經(jīng)內(nèi)分泌的變化。這些變化可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。對(duì)老年動(dòng)物,嚴(yán)重時(shí)可誘發(fā)心血管疾病而導(dǎo)致卒中甚至死亡。因此,必要時(shí)可將動(dòng)物多次放入泳池或適當(dāng)延長(zhǎng)其游泳時(shí)間以增加動(dòng)物對(duì)游泳的適應(yīng)能力。

6、水迷宮實(shí)驗(yàn)過程中,水面布光和對(duì)外界環(huán)境的隔離要求很高,水面的陰影會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,外界工作人員或者其他物體移動(dòng)會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的記憶,所以水迷宮外的一切物品在實(shí)驗(yàn)的始終要保持不變。

文獻(xiàn)引用

1.Morris水迷宮訓(xùn)練對(duì)老年癡呆大鼠模型學(xué)習(xí)記憶能力及海馬組織腫瘤壞死因子-α、超氧化物歧化酶、丙二醛水平的影響[J]. 彭璇;吳剛;吳昊;黃德斌.中國(guó)老年學(xué)雜志,2017

2.全身麻醉藥對(duì)腦室內(nèi)注射β-淀粉樣蛋白單體的老年大鼠Morris水迷宮訓(xùn)練成績(jī)的影響[J]. 劉永哲;高明龍;潘寧玲;張宏.山西醫(yī)藥雜志,2009

3.3種擬癡呆動(dòng)物模型在Morris水迷宮行為學(xué)測(cè)試中學(xué)習(xí)記憶行為的差異[J]. 李斌;謝淑玲;彭麗燕;王飛;楊昆;伍文彬.醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào),2014

4.王俊亞,張冬梅.Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)的測(cè)試方法介紹及注意事項(xiàng)[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2012,28(21):3289-3290.

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