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新聞資訊
01 簡介
Morris水迷宮實驗是一項迫使實驗動物（如大鼠和小鼠）游泳，以學(xué)習(xí)尋找水中隱藏平臺的實驗。該實驗主要用于評估實驗動物的空間定位和方向感學(xué)習(xí)記憶能力。這一實驗已廣泛應(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、新藥開發(fā)/篩選/評價、藥理學(xué)、毒理學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、動物心理學(xué)以及行為生物學(xué)等多個學(xué)科的科學(xué)研究和計算機(jī)輔助教學(xué)領(lǐng)域。在全球范圍內(nèi)，Morris水迷宮實驗已被廣泛認(rèn)可，成為醫(yī)學(xué)院校進(jìn)行行為學(xué)研究，尤其是學(xué)習(xí)與記憶研究的首選經(jīng)典實驗。 02 實驗?zāi)康?/strong> 應(yīng)用于學(xué)習(xí)記憶行為學(xué)檢測，反映實驗動物空間學(xué)習(xí)記憶能力的獲得、保持、再現(xiàn)等過程，檢測動物的空間記憶和探索能力。 03 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，他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到一個復(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，最終從水中逃脫。 （圖片來源：自主拍攝） 實驗主要分為兩個主要階段：學(xué)習(xí)階段和測試階段。 學(xué)習(xí)階段：動物被置于水池中，需要通過游泳來找到水下的平臺。初始階段，動物可能會表現(xiàn)出隨機(jī)游泳的行為，但隨著時間推移，它們會學(xué)會利用特定的空間提示來準(zhǔn)確定位平臺的位置。這一過程的目標(biāo)在于評估動物的空間學(xué)習(xí)能力和記憶形成速度。 測試階段：平臺可能被移動到不同位置，甚至被移除，動物需要根據(jù)之前學(xué)到的信息來重新適應(yīng)并找到目標(biāo)。通過觀察動物在學(xué)習(xí)和測試階段的表現(xiàn)，研究人員可以推斷它們的認(rèn)知能力、空間導(dǎo)航能力和記憶能力。這個實驗設(shè)計旨在深入了解動物在面對空間認(rèn)知挑戰(zhàn)時的學(xué)習(xí)和適應(yīng)過程。 04 實驗準(zhǔn)備 （一）實驗動物選擇 精心選擇適當(dāng)種類和數(shù)量的實驗動物，通常選用小鼠或大鼠。為了減少實驗結(jié)果的變異，確保選取的動物具有相對一致的年齡和性別。 （二）實驗設(shè)備準(zhǔn)備 1.水池： 小鼠水迷宮的直徑為120厘米，水深約30厘米，而大鼠水迷宮的直徑為160厘米，水深約40厘米。 2.平臺： 在水池中央設(shè)置一個可以隱沒在水下的平臺，其高度使得動物站在上面時能夠脫離水面。 3.空間提示： 在水池周圍設(shè)置可視的圖案或標(biāo)記，以輔助動物建立空間記憶。 4.追蹤系統(tǒng)： 安裝攝像機(jī)，確保能夠記錄動物在水迷宮中的運(yùn)動軌跡，并使用適當(dāng)?shù)淖粉欆浖M(jìn)行數(shù)據(jù)分析。 5.實驗室環(huán)境控制： 維持實驗室環(huán)境在恒溫和光照條件下，以確保實驗的一致性。 （圖片來源：自主拍攝） （三）實驗分組和藥物處理 分組設(shè)計： 采用隨機(jī)分組設(shè)計，將動物分配到不同的實驗組中，同時考慮潛在的干擾變量，以確保實驗結(jié)果的可信度。 藥物處理： 在藥物處理方面，選擇合適的藥物劑量。例如，可以使用subchronic fluoxetine（20 mg/kg, i.p.）進(jìn)行處理。對照組則接收相應(yīng)的溶劑或攜帶劑物質(zhì)，以確保實驗中各組之間的比較具有科學(xué)可靠性。 05 實驗方法 1.定位訓(xùn)練階段： 將大鼠或小鼠頭朝向水池壁放入水中，且起始位置隨機(jī)選取為東、西、南、北中的一個。記錄動物尋找水下平臺所用的時間（秒）。在初始幾次訓(xùn)練中，若尋找時間超過60秒，則引導(dǎo)動物至平臺位置，并使其停留在平臺上10秒。 2.后處理和間隔： 移開并擦干動物。如有必要，將大鼠置于150瓦白熾燈下烘5分鐘，然后放回籠內(nèi)。每只動物每天進(jìn)行4次訓(xùn)練，訓(xùn)練之間間隔為15~20分鐘，連續(xù)訓(xùn)練5天。 3.空間記憶測試： 在獲得性訓(xùn)練的最后一天后的次日，撤除平臺，進(jìn)行為期60秒的探索訓(xùn)練。將動物從原先平臺所在象限的對側(cè)放入水中。記錄動物在目標(biāo)象限（原先放置平臺的象限）所花的時間和進(jìn)入該象限的次數(shù)，作為空間記憶的評估指標(biāo)。 4.工作記憶測定： 在探索訓(xùn)練結(jié)束的第二天，進(jìn)行為期4天的對位訓(xùn)練。將平臺放置在原先平臺所在象限的對側(cè)象限，訓(xùn)練方法與獲得性訓(xùn)練相同。每天進(jìn)行4次訓(xùn)練，記錄動物找到平臺所用的時間、游泳距離以及游泳速度。 06 注意事項 1.動機(jī)和適用性：與食物驅(qū)動的模型（如放射臂迷宮）相比，Morris水迷宮實驗的最大優(yōu)勢在于動物具有更強(qiáng)烈的逃離水環(huán)境的動機(jī)，而且不需要禁食，因此特別適用于老年動物的測試。由于對衰老引起的記憶減弱特別敏感，水迷宮是老年動物記憶研究中最常采用的實驗方法。 2.測試時機(jī)和操作： 每天在固定時間進(jìn)行測試，操作要輕柔，以避免不必要的應(yīng)激刺激。 3.考慮多因素： 在與其他同類實驗比較時，需注意性別、品系、泳池尺寸和水溫等多種因素對實驗結(jié)果的影響。當(dāng)以游泳速度作為觀察指標(biāo)時，需要考慮動物的體重、年齡以及骨骼肌發(fā)育狀況等對游泳速度可能造成的影響。 4.老年動物的確認(rèn)和準(zhǔn)備： 在使用老年動物進(jìn)行實驗時，必須確認(rèn)它們的游泳能力和視力不因年齡增大而受到影響。確認(rèn)方法為將平臺露出水面，觀察動物是否能毫無困難地直接游向平臺，以確保動物的游泳能力和視力正常。 5.應(yīng)對游泳引起的應(yīng)激： 游泳對動物是較大的應(yīng)激刺激，可能引起神經(jīng)內(nèi)分泌的變化。這些變化可能對實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾，尤其對老年動物可能導(dǎo)致心血管疾病。因此，在必要時可多次將動物放入泳池或適當(dāng)延長游泳時間，以增加動物對游泳的適應(yīng)能力。 6.水質(zhì)管理： 在用實驗染料攪渾泳池水時，定期換水以防水質(zhì)腐敗變質(zhì)。
