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一分鐘學會Morris水迷宮實驗的測試方法、實驗步驟和注意事項
閱讀：3302 發(fā)布時間：2022-4-11Morris水迷宮是英國心理學家Morris于20世紀80年（1981）代初設計并應用于腦學習記憶機制研究的一種實驗手段，其在阿爾茨海默病（AD）研究中的應用非常普 遍。較為經(jīng)典的Morris水迷宮，測試程序主要包括定位航行試驗和空間探索試驗兩個找隱藏在水中平臺的一種實驗，主要用于測試實驗動物對空間位 置感和方向感（空間定位）的學習記憶能力。被廣泛應用于學習記憶、老年癡呆、海馬/外海馬研究、智力與衰老等多個學科的科學研究和計算機輔助教學等領域，是醫(yī)學院校開展行為學研究尤其是學習與記憶研究的經(jīng)典實驗。
實驗目的
Morris 水迷宮實驗是一種強迫實驗動物（小鼠）游泳，學習尋找隱藏在水中平臺的一種實驗，主要用于測試實驗動物對空間位置感和方向感（空間定位）的學習記憶能力。被廣泛應用于學習記 憶、老年癡呆、海馬/外海馬研究、智力與衰老等多個學科的科學 研究和計算機輔助教學等領域，是醫(yī)學院校開展行為學研究尤其 是學習與記憶研究的經(jīng)典實驗。
實驗原理
雖然老鼠是天生的游泳健將，但是它們卻厭惡處于水中的狀態(tài)，同時游泳對于老鼠來說是十分消耗體力的活動，它們會本能 的尋找水中的休息場所。尋找休息場所的行為涉及一個復雜的記憶過程，包括收集與空間定位有關的視覺信息，再對這些信息進 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，最終從水中逃脫。
實驗設備
小鼠Morris 水迷宮在線檢測系統(tǒng)由一個ABS噴塑圓柱形水池和VisuTrack動物行為分析系統(tǒng)（上海欣軟）兩部分組成。水池直徑為120cm，高50cm。平臺直徑6cm，高14cm。按東南西北四個方向?qū)⑺仄?均劃分為4個象限（NE、SE、SW、NW），象限池壁圓弧中點為可選的動物入水點，平臺可置于任意一個象限的中央。VisuTrack圖像采集分析系統(tǒng)記錄動物游泳軌跡數(shù)據(jù)，用于指標的提取及分析。攝像頭可以使用模擬相機，清晰度在700線以上為好，2.8mm廣角鏡頭。
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Morris水迷宮實驗方法
定位航行實驗（place navigation）
實驗開始先將小鼠放入水池中（不放平臺）自由游泳2min使其熟悉迷宮環(huán)境。實驗共歷時5d，每天定于固定時間段，每個時間段訓練4次。訓練開始時， 將平臺置于 NW 象限，從池壁四個起始點的任一點將小鼠面向池 壁放入水池。自由錄像記錄系統(tǒng)記錄小鼠找到平臺的時間（逃避 潛伏期）和游泳路徑，4次訓練即將小鼠分別從四個不同的起始點 （不同象限）放入水中。Morris水迷宮實驗方法小鼠找到平臺后或120s 內(nèi)找不到平臺（潛伏期記為 120s），則由實驗者將其拿上平 臺，在平臺上休息15s再進行下一次試驗。每天以小鼠4次訓練 潛伏期的平均值作為小鼠當日的學習成績。
空間探索試驗（spatial probe）
第6天撤除原平臺，將小鼠任選 1 個入水點放入水中，所有小鼠必須為同一入水點，記錄大鼠在2min 內(nèi)跨越原平臺的次數(shù)。
注意事項
在實驗過程中注意事項尤為重要，只有注意這些外部因素才能使實驗不受影響順利進行，而且實驗數(shù)據(jù)更加準確。
1、對比食物驅(qū)動的模型，水迷宮實驗的優(yōu)點在于，動物具有更大的、逃離水環(huán)境的動機。而且不必禁食，特別適合老年動物的測試。加上它對衰老引起的記憶減弱尤其敏感，因此，水迷宮常用于老年動物記憶的研究。
2、每天在固定時間測試。操作輕柔，避免不必要的應激刺激。懸尾應激可顯著損傷小鼠的空間記憶及其反轉學習的獲得和鞏固，其中相對空間記憶及其反轉學習的鞏固受損尤為嚴重，所以在實驗過程中避免小鼠懸尾時間過長。
3、當與其他同類實驗相比較時，要注意到動物的性別、品系、泳池的尺寸和水溫等多種因素對實驗結果的影響。此外，當以游泳速度作為觀察指標時，要考慮到動物的體質(zhì)量、年齡以及骨骼肌發(fā)育狀況等對游泳速度可能造成影響。
4、用老年動物進行實驗時，應確認動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：將平臺露出水面使動物能夠看見平臺。動物放入泳池后如毫無困難地直接游向平臺，說明動物的游泳能力和視力均正常，可以開始實驗。
5、 游泳對動物是一個較大的應激刺激，可引起神經(jīng)內(nèi)分泌的變化。這些變化可能對實驗結果造成干擾。對老年動物，嚴重時可誘發(fā)心血管疾病而導致卒中甚至死亡。因此，必要時可將動物多次放入泳池或適當延長其游泳時間以增加動物對游泳的適應能力。
6、水迷宮實驗過程中，水面布光和對外界環(huán)境的隔離要求很高，水面的陰影會干擾實驗結果，外界工作人員或者其他物體移動會干擾實驗動物的記憶，所以水迷宮外的一切物品在實驗的始終要保持不變。
參考文獻
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Morris水迷宮是利用小鼠尋找水中的休息場所的本能，通過定位航行試驗和空間探索試驗兩個部分來測 試小鼠對空間位置感和方向感（空間定位）的學習記憶能力。在實驗過程中注意事項不容忽視，只有注意這些外部因素， 才能使實驗不受影響順利進行，而且實驗數(shù)據(jù)更加準確。