Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)是經(jīng)典的對(duì)空間學(xué)習(xí)記憶能力進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù)手段，嚙齒類動(dòng)物善于游泳，但是游泳對(duì)嚙齒類動(dòng)物的體力消耗較大，所以嚙齒類動(dòng)物會(huì)本能的在水中尋找場(chǎng)所休息。水迷宮實(shí)驗(yàn)利用嚙齒類動(dòng)物的這一特性來衡量小鼠的記憶和學(xué)習(xí)等能力。

大小鼠的實(shí)驗(yàn)區(qū)別

實(shí)驗(yàn)可以用于大鼠或小鼠。大小鼠使用的水迷宮大小有所不同，如大鼠的迷宮直徑為210cm，小鼠的直徑為 122cm。兩者的側(cè)面均為 51cm高，帶有不反射光線的內(nèi)表面。同樣，水中的目標(biāo)平臺(tái)也有所不同，大鼠的平臺(tái)通常為直徑10cm，小鼠為5~10cm不等，平臺(tái)越小，測(cè)試難度越高。水溫一般為19~22°C。對(duì)于白色鼠，較大迷宮的內(nèi)部被涂成黑色，而對(duì)于黑色鼠，迷宮的內(nèi)部被涂成白色。

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)方法可以根據(jù)模型動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶損傷程度不同略有不同：

01

定位巡航實(shí)驗(yàn)

定位航行實(shí)驗(yàn)主要反 映的是小鼠的記憶能力和對(duì)物體的識(shí)別能力。

實(shí)驗(yàn)方法：水迷宮實(shí)驗(yàn)先連續(xù)進(jìn)行 4 天的定位航行實(shí)驗(yàn)，每只小鼠每天測(cè)試 4 次，每次間隔 10 min，按順時(shí)針順序分別從 4 個(gè)象限入水點(diǎn)將小鼠面朝墻壁放入水中，透明狀平臺(tái)放置于SW 象限，水面沒過平臺(tái)大約 1 cm 左右，并在水面上灑滿白色塑料小珠，保證實(shí)驗(yàn)小鼠無(wú)法用肉眼發(fā)現(xiàn)平臺(tái)。

時(shí)間控制：水迷宮的定位航行實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)時(shí)間為 60 s，若小鼠在平臺(tái)上停留時(shí)間超過 2 s 以上，判定為成功找到平臺(tái)，將小鼠從入水到成功找到平臺(tái)所需的時(shí)間記作定位航行的潛伏期，若 60 s 時(shí)間結(jié)束時(shí)，小鼠還未找到平臺(tái)則潛伏期記為 60 s。定位航行實(shí)驗(yàn)開始前，先讓小鼠在水迷宮的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中適應(yīng) 15 min，每次定位航行實(shí)驗(yàn)開始前，先將小鼠置于平臺(tái)上適應(yīng) 15 s，測(cè)試完成，無(wú)論小鼠是否尋找到平臺(tái)，均需要在平臺(tái)適應(yīng)10 s。

評(píng)價(jià)：通過軟件計(jì)算每天定位航行的潛伏期的平均值，以評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)小鼠的空間記憶能力。

02

空間搜索實(shí)驗(yàn)

在定位航行實(shí)驗(yàn)結(jié)束的第二天，進(jìn)行空間搜索實(shí)驗(yàn)，首先需要拆除平臺(tái)，選擇 SW 象限作為入水象限，通過軟件計(jì)算小鼠在 60 s 內(nèi)通過 SW 象限的原平臺(tái)位置的次數(shù)和游泳的平均速度來評(píng)價(jià)動(dòng)物的空間記憶能力。

03

工作記憶實(shí)驗(yàn)

工作記憶實(shí)驗(yàn)主要反應(yīng)的是小鼠對(duì)復(fù)雜的認(rèn)知工作所必需的信息進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)和處理的能力。

空間搜索實(shí)驗(yàn)結(jié)束的次日，開始連續(xù)進(jìn)行 4 天工作記憶實(shí)驗(yàn)，固定 SW 象限作為入水象限，且每天變換一次平臺(tái)的位置，按照 SW、NE、NW、SE 順序依次進(jìn)行，測(cè)試前不再進(jìn)行適應(yīng)，測(cè)試結(jié)束后適應(yīng) 5 s，其余實(shí)驗(yàn)過程與定位航行實(shí)驗(yàn)相同。以每次實(shí)驗(yàn)的潛伏期來評(píng)價(jià)小鼠的工作記憶能力。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后無(wú)論小鼠是否找平臺(tái)，都給予每只小鼠在平臺(tái)上適應(yīng) 5 s。當(dāng)小鼠每次完成水迷宮實(shí)驗(yàn)后，立刻在暖燈下使用干毛巾給予擦拭。

行為學(xué)是研究動(dòng)物個(gè)體和動(dòng)物社群為適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境變化 ( 刺激 ) 所做出反應(yīng)的學(xué)科。由于行為學(xué)研究的是動(dòng)物行為，因此，它也被稱為“動(dòng)物行為學(xué)"。

注意事項(xiàng)

動(dòng)物的行為是一個(gè)運(yùn)動(dòng)、變化的動(dòng)態(tài)過程，并與其生存環(huán)境相適應(yīng)。大多數(shù)的生理學(xué)家、遺傳學(xué)家和心理學(xué)家等多從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行動(dòng)物行為學(xué)觀測(cè)，因而小動(dòng)物神經(jīng)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是從事神經(jīng)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本條件。

動(dòng)物神經(jīng)行為學(xué)測(cè)試方法和技術(shù)的不斷發(fā)展導(dǎo)致觀測(cè)儀器設(shè)備也不斷升級(jí)換代，雖方便了神經(jīng)行為學(xué)的觀察和記錄，但對(duì)神經(jīng)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)的條件建設(shè)提出了相應(yīng)要求。為了更全面的觀察記錄小動(dòng)物神經(jīng)行為學(xué)測(cè)試中的表現(xiàn)，進(jìn)行神經(jīng)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)時(shí)，注意房間的布局和設(shè)計(jì)是得到真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提和保障。由于科學(xué)實(shí)驗(yàn)追求的是真實(shí)實(shí)驗(yàn)情況的觀察和真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的采集，所以小動(dòng)物神經(jīng)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中更要求觀察到的現(xiàn)象是動(dòng)物本身的真實(shí)反應(yīng)，盡可能減少干擾對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。從不被動(dòng)物察覺的情況下進(jìn)行觀察，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物擁有舒適的居住環(huán)境和合理的實(shí)驗(yàn)順序等是小動(dòng)物神經(jīng)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)的必須條件。相應(yīng)地，進(jìn)行小動(dòng)物神經(jīng)行為學(xué)觀測(cè)的實(shí)驗(yàn)室就要滿足以上這些條件，因而改造或建設(shè)神經(jīng)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)室時(shí)必須要注意以上幾個(gè)方面的問題。