動物行為學各類迷宮比較

T迷宮、Barnes迷宮、八臂輻射迷宮、Morris水迷宮比較

在非臨床有效性研究過程中，主要采用行為學試驗研究對動物學習記憶功能的影響。人和動物的內(nèi)部心理過程是無法直接觀察到的，只能根據(jù)可觀察到的刺激反應來推測腦內(nèi)發(fā)生的過程，對腦內(nèi)記憶過程的研究只能從人類或動物學習或執(zhí)行某項任務后間隔一定時間，測量他們的操作成績或反應時間來衡量這些過程的編碼形式、貯存量、保持時間和它們所依賴的條件等等。學習、記憶實驗方法的基礎是條件反射，各種各樣的方法均由此衍化出來。目前已經(jīng)建立了大量的學習記憶研究的行為學方法，各有優(yōu)缺點?，F(xiàn)將動物行為學各類迷宮比較簡述如下。

1、T迷宮實驗（T迷宮視頻分析系統(tǒng)）

觀察指標：動物完成實驗所需的時間、每次探索和前一次不同臂的比例。

優(yōu)缺點：優(yōu)點是T型迷宮未提供獎懲條件，*是利用動物探索的天性，因此能*大可能的減少影響實驗結(jié)果的混雜因素。缺點是嚙齒動物有天生的偏側(cè)優(yōu)勢，即動物在T型迷宮中更偏向于一邊走（左邊或右邊），而且這種現(xiàn)象存在種系差異以及性別差異。

由于動物每次轉(zhuǎn)換探索方向時都需要記住前一次探索過的方向，因此T型迷宮實驗能很好的測驗動物的工作記憶，從而測定動物的空間記憶能力。和T型迷宮類似的還有Y型迷宮，其實驗的設計原理和實驗方案和Y型迷宮都十分相似，只是把迷宮的形狀由T型換成Y型。

2、Barnes迷宮實驗

原理：動物利用提供的視覺參考物，有效確定躲避場所的臂所在的部。Barnes迷宮由一個圓形平臺構(gòu)成，在平臺的周邊，布滿了很多穿透平臺的小洞。平臺的直徑、厚度以及洞口寬度根據(jù)實驗動物不同而不同。洞口數(shù)目由實驗者習慣而定，一般為10到30個。在其中一個洞的底部放置有一個盒子，作為實驗動物的躲避場所；其它洞的底部是空的，試驗動物無法進入其中。實驗場所和其它迷宮實驗場所類似，要求能給實驗動物提供視覺參考物。實驗方案根據(jù)實驗者的習慣以及不同的實驗要求而定，每次訓練后都用70%的酒精進行清洗，并變換正確的洞口，但洞口的空間位置不變，以防止動物通過嗅覺而找到洞口。Barnes迷宮一般采用強光、噪聲以及風吹等刺激作為實驗動物進入躲避洞口的動機。

觀察指標：測定動物對于目標的空間記憶能力。實驗時把實驗動物放置在高臺的中央，記錄實驗動物找到正確洞口的時間，以及進入錯誤洞口的次數(shù)以反應動物的空間參考記憶能力。也可以通過記錄動物重復進入錯誤的洞口數(shù)來測量動物的工作記憶。

優(yōu)點：不需要食物剝奪和足底電擊，因此對動物的應激較小。實驗對于動物的體力要求很小，能*低限度的減少因年齡因素所致的體力下降對實驗結(jié)果的影響。實驗所需時間較少，整個實驗能在7～17天內(nèi)完成。能防止動物憑借氣味來完成實驗。

3、放射狀迷宮實驗（八臂迷宮）

原理：大鼠利用房間內(nèi)遠側(cè)線索所提供的信息，可以有效地確定放置食物的臂所在部位。放射狀臂形迷宮可以用于大鼠空間參照記憶和工作記憶的研究。參照記憶過程中，信息在許多期間/天內(nèi)都是有用的，并且通常在整個實驗期間都是需要的。而工作記憶過程與參照記憶過程不同，它只有一個主要但暫時的信息，由于迷宮內(nèi)所提供的信息（臂內(nèi)誘餌）僅對一個實驗期間有用，而對后續(xù)實驗無用，大鼠必須記住在延遲間隔期內(nèi)（分鐘到小時）內(nèi)的信息。在臂形迷宮中作出正確選擇以食物作為獎賞。

優(yōu)缺點：適合于測量動物的工作記憶和空間參考記憶，并且其重復測量的穩(wěn)定性較好。但有些**（***），可以影響下丘腦功能或造成食欲缺乏，影響迷宮中所采用的食欲動機，因此動物就不能很好的完成迷宮實驗。

4、Morris水迷宮實驗

原理：一種小鼠、大鼠能夠?qū)W會在水箱內(nèi)游泳并找到藏在水下逃避平臺的實驗方法。由于沒有任何可接近的線索以標志平臺的位置，所以動物的有效定位能力需應用水箱外的結(jié)構(gòu)作為線索。迷宮由圓形水池、自動攝像及分析系統(tǒng)兩部分組成，圖像自動采集和處理系統(tǒng)主要由攝像機、計算機、圖像監(jiān)視器組成，動物入水后啟動監(jiān)測裝置，記錄動物運動軌跡，試驗完畢自動分析報告相關(guān)參數(shù)。

檢測指標：實驗程序包括：（1）定位航行實驗（placenavigation），用于測量小鼠對水迷宮學習和記憶的獲取能力。實驗歷時4天，上、下午各訓練1次，共計8次。實驗觀察和記錄小鼠尋找并爬上平臺的路線圖及所需時間，即記錄其潛伏期和游泳速度。（2）空間搜索實驗（spatialprobetest），用于測量學會尋找平臺后，對平臺空間位置記憶的保持能力。定位航行實驗結(jié)束后，撤去平臺，從同一個入水點放入水中，測其**次到達原平臺位置的時間、穿越原平臺的次數(shù)。

優(yōu)缺點：Morris水迷宮是目前*的較為客觀的學習記憶功能評價方法。利用Morris水迷宮檢測空間記憶學習能力。水迷宮與放射臂狀迷宮相比較的主要*性在于

①在水迷宮中，動物訓練所需的時間較短（1周），而臂形迷宮則需要幾周的訓練時間；

②迷宮內(nèi)的線索，例如氣味可以被消除掉；

③大的劑量-效應研究可以在一周內(nèi)進行；

④可以利用計算機建立圖像自動采集和分析系統(tǒng)，這就能根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)，制成相應的直方圖和運行軌跡圖，便于研究者對實驗結(jié)果作進一步分析和討論，用來研究有關(guān)大鼠運動或動機問題；

⑤動物在實驗中可以不禁食。從理論上講，水迷宮實驗是一個厭惡驅(qū)動的實驗而臂形迷宮實驗是食欲驅(qū)動的實驗。

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