大(dà)家好！前面幾期的(de)玩轉實驗給大(dà)家介紹動物(wù)行爲學實驗中常用(yòng)的(de)幾種迷宮實驗，包括Morris水(shuǐ)迷宮、T迷宮、Y迷宮、巴恩斯迷宮和(hé)八臂迷宮。這(zhè)麽多(duō)的(de)迷宮實驗，我們在實驗中應該怎麽選擇呢(ne)？不知道大(dà)家是否已經清楚。那麽爲了(le)讓大(dà)家能夠對(duì)這(zhè)幾種迷宮有一個(gè)更清晰的(de)認識，在進行選擇時(shí)能夠明(míng)确的(de)區(qū)分(fēn)，能夠根據實驗需要做(zuò)出正确的(de)選擇，本期的(de)玩轉實驗就給大(dà)家總結一下(xià)前面介紹的(de)五種迷宮實驗的(de)特點和(hé)優缺點。
Morris水(shuǐ)迷宮
通(tōng)過觀察并記錄動物(wù)學會在水(shuǐ)箱内遊泳并找到藏在水(shuǐ)下(xià)逃避平台所需的(de)時(shí)間、采用(yòng)的(de)策略和(hé)它們的(de)遊泳軌迹，分(fēn)析和(hé)推斷動物(wù)的(de)學習(xí)、記憶和(hé)空間認知等方面的(de)能力。它能比較客觀地衡量動物(wù)空間記憶、工作記憶以及空間辨别能力的(de)改變。
▶ 實驗方法
絕大(dà)部分(fēn)水(shuǐ)迷宮實驗主要包括（但不限于）以下(xià)三個(gè)部分(fēn)：（1）平台可(kě)見期實驗（“體檢”期）：2 days；▶ 評價指标
2、動物(wù)爬上平台的(de)路徑長(cháng)度1、小鼠在每個(gè)象限停留的(de)時(shí)間2、小鼠在每個(gè)象限的(de)路徑長(cháng)度4、小鼠第一次到達原平台位置的(de)時(shí)間和(hé)路徑長(cháng)度
評價空間參考記憶、空間學習(xí)記憶和(hé)工作記憶▶ 優點
1.可(kě)以去除前面實驗動物(wù)的(de)氣味，避免動物(wù)之間的(de)影(yǐng)響
2.實驗結果客觀
3能得(de)到較多(duō)的(de)實驗指标，結果全面
2.訓練時(shí)間長(cháng)，實驗周期長(cháng)
Y迷宮
利用(yòng)實驗動物(wù)對(duì)新異環境探索的(de)天性，由于動物(wù)每次轉換探索方向時(shí)都需要記住前一次探索過的(de)方向，因此Y型迷宮實驗能夠有效地測定動物(wù)的(de)空間工作能力。▶ 實驗方法
每隻老鼠從同一個(gè)臂即起始臂放入，連續自主交替8 min，檢測自主交替自主交替率。每隻老鼠結束後放回籠子，再進行下(xià)一隻實驗時(shí)，用(yòng)75 %的(de)酒精消除Y迷宮臂内的(de)氣味。每個(gè)Y迷宮的(de)3 個(gè)臂被随機設爲：新異臂（novel arm）、起始臂（start arm）和(hé)其他(tā)臂（other arm）。新異臂：在實驗的(de)第 1 個(gè)階段即訓練期時(shí)用(yòng)隔闆擋住，在第 2 個(gè)階段即測試期時(shí)打開；起始臂：小鼠進入迷宮時(shí)所在的(de)臂。整個(gè)實驗過程中起始臂和(hé)其他(tā)臂都是一直打開，動物(wù)可(kě)以自由出入。先随機封閉一個(gè)臂，讓老鼠在剩餘的(de)兩個(gè)臂中自由探索10 min，4 h後打開擋闆，每隻老鼠自由探索5 min，記錄老鼠進入各臂的(de)次數和(hé)時(shí)間，尤其是新臂的(de)次數和(hé)時(shí)間。每隻老鼠結束後放回籠子，進行下(xià)一隻前同樣用(yòng)75%酒精消除氣味影(yǐng)響。▶ 評價指标
4.計算(suàn)自發轉換率=總輪流次數/最大(dà)輪流次數*100%▶ 優點
1.是利用(yòng)的(de)動物(wù)探索天性，幹擾較小
T迷宮
利用(yòng)實驗動物(wù)對(duì)新環境喜愛(ài)探索的(de)天性，并借助食物(wù)爲其提供探究動力，由于動物(wù)每次選擇探索方向時(shí)都需要記住前一次探索過的(de)方向，因此T迷宮實驗能夠有效地測定動物(wù)的(de)空間記憶能力。▶ 實驗方法
這(zhè)一實驗方法完全依靠齧齒類動物(wù)愛(ài)探索的(de)天性，進行實驗時(shí)動物(wù)不用(yòng)禁食。首先讓動物(wù)完全适應迷宮，然後将動物(wù)放入主幹臂，開放閘門，讓其自由選擇進入其中一條臂，之後再次把動物(wù)放回主幹臂，重複以上實驗。記錄動物(wù)進入每一臂的(de)次數。以實驗過程中動物(wù)交替次數除以總的(de)選擇次數作爲記憶能力的(de)評價指标。如果由于藥物(wù)或相關腦(nǎo)區(qū)毀損等導緻記憶力減弱時(shí)，比值會降低。（2）随機選擇兩條臂中任意一條作爲目标臂，放入食物(wù)，并關閉另一條臂。将動物(wù)放入主幹臂，讓動物(wù)進入目标臂獲取食物(wù)，之後在兩條臂中交替放入食物(wù)進行訓練，經過一段時(shí)間的(de)訓練後，即可(kě)進行正式實驗。（3）選擇一條臂開放并放入食物(wù)，關閉另一條臂，動物(wù)進入開放臂獲得(de)食物(wù)後，馬上将其放回主幹臂，而後使兩條臂都保持開放，讓動物(wù)自由探索，并在此前放食物(wù)的(de)臂中不放食物(wù)，另一條臂中放入食物(wù)。如果動物(wù)選擇沒有食物(wù)的(de)臂，則記爲一次“錯誤次數”，反之爲“正确次數”， 進行多(duō)次重複測試。最後統計動物(wù)的(de)正确率，正确率越高(gāo)，則表明(míng)其工作記憶越好。▶ 評價指标
2.錯誤次數
▶ 應用(yòng)特點
評價空間工作記憶
2.完全利用(yòng)動物(wù)的(de)探索天性，可(kě)減少其他(tā)因素對(duì)實驗結果的(de)影(yǐng)響1.設備簡單，增加了(le)動物(wù)選擇正确的(de)可(kě)能性
2.禁食可(kě)能對(duì)實驗結果有一定影(yǐng)響八臂迷宮
利用(yòng)迷宮内遠(yuǎn)端标記物(wù)所提供的(de)位置信息，可(kě)以有效地确定放置食物(wù)的(de)手臂，來(lái)研究動物(wù)空間參照(zhào)記憶和(hé)工作記憶。需要注意的(de)是有些影(yǐng)響下(xià)丘腦(nǎo)功能或造成食欲缺乏的(de)藥物(wù)（如苯丙胺），會影(yǐng)響迷宮中所采用(yòng)的(de)食欲動機，使動物(wù)不能很好的(de)完成迷宮實驗。▶ 實驗方法
1、在實驗開始前一天，對(duì)實驗動物(wù)進行稱重，之後禁食1天。2、适應：将動物(wù)逐個(gè)放在迷宮中央，讓其在迷宮内自由探究5min，連續兩天。期間迷宮内不放食料。3、覓食訓練：在随機選擇的(de)4個(gè)臂中放入食物(wù)，并開燈将臂照(zhào)亮。将動物(wù)放入迷宮中央，讓其随機進入一個(gè)亮臂，吃(chī)完臂内食物(wù)後，再在同一條臂内放入食物(wù)。動物(wù)再次進入同一臂并吃(chī)完食物(wù)後，關掉這(zhè)一臂内的(de)燈泡，且不再放食物(wù)。當動物(wù)分(fēn)别進入4個(gè)亮臂，吃(chī)完8次食物(wù)（2次／臂），或動物(wù)在迷宮内10min仍未完成，則實驗終止，訓練完成。實驗過程中需要記錄動物(wù)的(de)入臂情況（進入的(de)哪個(gè)臂和(hé)入臂順序）。如果動物(wù)進入了(le)一個(gè)未照(zhào)亮的(de)臂，則記爲1次入臂錯誤。4、在訓練下(xià)一隻動物(wù)前，需要先清潔迷宮。覓食訓練周期爲15天，每天都應該随機選擇放食物(wù)和(hé)照(zhào)亮的(de)4個(gè)臂。5、探查訓練( probe trial) ：隻随機選擇一個(gè)臂放入食物(wù)并照(zhào)亮。之後将動物(wù)放入迷宮，動物(wù)很快(kuài)進入亮臂并吃(chī)掉裏面的(de)食物(wù)後，将該臂的(de)燈關掉，立即随機選擇另一臂，打開燈并放入食物(wù)，需要完成8個(gè)亮臂的(de)訓練。每次照(zhào)亮的(de)臂都是随機選擇，所以在一次訓練中，有的(de)臂可(kě)能不隻一次照(zhào)亮。如果動物(wù)選擇了(le)未照(zhào)亮的(de)臂，則記錄爲入臂錯誤。▶ 評價指标
包括參考記憶錯誤次數：進入未放食物(wù)的(de)臂的(de)次數；工作記憶錯誤次數：重複進入已探索過的(de)臂的(de)次數▶ 優點
1.可(kě)區(qū)分(fēn)長(cháng)期的(de)參考記憶和(hé)短期的(de)工作記憶
2.對(duì)動物(wù)體能消耗小，傷害較小
3.可(kě)避免動物(wù)運動能力對(duì)實驗結果的(de)影(yǐng)響▶ 缺點
Bames迷宮
利用(yòng)齧齒類動物(wù)避光(guāng)喜暗且愛(ài)探究的(de)特性來(lái)設計的(de)動物(wù)行爲學檢測實驗。▶ 實驗方法
1．實驗開始前一天，将動物(wù)單個(gè)從目标洞置于目标箱内适應4min。2．将動物(wù)置于迷宮中央的(de)塑料圓桶内限制活動5s。3．移開圓桶，啓動計時(shí)器，實驗者在擋簾後進行觀察。動物(wù)四肢均進入目标箱，則計爲一次逃避（escape）,并讓動物(wù)在箱内停留30s。每一動物(wù)一次最多(duō)觀察4min。在此期間如果動物(wù)仍然找不到目标箱，則将動物(wù)從迷宮移開，放入目标箱内并停留30s。利用(yòng)這(zhè)一間隙清潔迷宮。動物(wù)每天訓練兩次，連續5~6d。4．從第二次訓練開始，每次訓練之前将迷宮随機轉動一至數個(gè)洞的(de)位置，但目标箱始終固定在同一方位。這(zhè)樣做(zuò)的(de)目的(de)是防止動物(wù)依靠氣味、而非憑借記憶來(lái)确定目标洞的(de)位置。▶ 評價指标
▶ 優點
1.利用(yòng)齧齒類動物(wù)避光(guāng)喜暗且愛(ài)探究的(de)特性
▶ 缺點
1.實驗過程中動物(wù)可(kě)能會缺乏探究能力
總的(de)來(lái)說，這(zhè)幾種迷宮各有優缺點，分(fēn)别适用(yòng)于不同的(de)實驗需求。Morris水(shuǐ)迷宮評價指标多(duō)，結果相對(duì)來(lái)說更可(kě)靠；Y迷宮操作簡單方便；八臂迷宮完全利用(yòng)動物(wù)天性，操作同樣簡便；T迷宮也(yě)是依靠動物(wù)探索天性來(lái)實現；Barnes迷宮則是利用(yòng)外界刺激來(lái)完成，有一定的(de)局限性。在選擇迷宮時(shí)，如果是評價實驗動物(wù)的(de)記憶能力和(hé)空間學習(xí)能力，那麽這(zhè)五種迷宮均适用(yòng)，不過我們認爲Morris 水(shuǐ)迷宮的(de)實驗結果準确性更高(gāo)。如果是用(yòng)來(lái)評價實驗動物(wù)的(de)工作記憶能力，那麽可(kě)以選擇Morris水(shuǐ)迷宮、Y迷宮、T迷宮或者八臂迷宮，但一般認爲Y迷宮和(hé)T迷宮對(duì)動物(wù)刺激更小，得(de)到的(de)結果更可(kě)靠。
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Pycard 基因敲除小鼠
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