一、實驗原理
近半個世紀前,Kivy和Dember等人證明大鼠能辨別T-形迷宮(T-maze)兩臂顏色的變化。他們發(fā)現(xiàn),將雄性大鼠置于T-形迷宮的主干臂 15-30min,讓其能看見、但不能進入黑白兩臂。然后,改變其中一個臂的顏色,使兩臂同為黑色或白色。讓大鼠自由選擇T-形臂。結(jié)果顯示,大鼠總是選擇改變了顏色的那個臂(新異臂)。這一過程要依靠動物的記憶來完成。由此發(fā)展而成的T-形迷宮實驗成為目前用于評價空間記憶的zui常用的動物模型之一。當然,現(xiàn)在的T-形迷宮使用的是食物而不是臂的顏色作為動物探究的動力。通常用這一模型來研究動物的空間工作記憶(spatial working memory),即測定動物只在當前操作期間有用的信息。經(jīng)改進后的T-形迷宮也可用來評價參考記憶(reference memory),即記錄在這一實驗中任何一天、任何一次的測試都有用的信息。安徽正華生物儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)的T迷宮是檢測嚙齒類動物空間工作記憶的一種經(jīng)典行為學方法,與前額葉皮層功能相關(guān)。小鼠節(jié)食至原體重85%。
技術(shù)參數(shù):
1、實驗總時間
2、活動總路程
3、左臂進入次數(shù)
4、右臂進入次數(shù)
5、左臂潛伏期(從主臂進入左臂的時間)
6、右臂潛伏期(從主臂進入右臂的時間)
7、主臂滯留時間
8、主臂活動路程
1) 開放場有多種幾何圖形選擇,可方便勾畫出各種形狀的開放場;
2) 支持離線及在線實時分析,節(jié)省實驗時間和實驗人員
3) 軟件自動跟蹤分析,生成EXCEL文件,可在SPSS等統(tǒng)計分析軟件直接分析;(軟件同時自帶強大的分析功能,包含超過30多種統(tǒng)計檢驗)
4) 可以人工輔助記錄多達26種視頻軟件無法檢測的現(xiàn)象,如站立次數(shù)、理毛次數(shù)、糞粒,跳躍次數(shù)等
5) 視頻采集有原始錄像,保證試驗可查性;(軟件可以選擇保存原始錄像,也可以選擇不保存錄像以節(jié)省硬盤空間)
6) 實驗過程自動化,避免了人工觀察、計數(shù)引入的主觀誤差和對實驗動物的干擾;
實驗方法
①訓練前2 d,撫摸小鼠并將其放入T迷宮適應10 min,在迷宮兩臂碗里放入食物,待小鼠取食完畢后將其取出。
②訓練實驗:每一個trial包括兩個部分,即forced run和test run。forced run:任意選擇T迷宮的一臂,用木閘門將之關(guān)閉,小鼠只能進入一臂獲取食物。取食完畢,立即取出,用酒精清洗去除氣味。15 s后,撤去所有的閘門。Test run:兩臂全部打開,將小鼠放入開始臂中,若小鼠選擇未曾進入的臂,為正確選擇,給予食物獎勵;若重復進入相同的臂,則為錯誤選擇,不給予食物。每只動物每天進行4個trial,每次間隔15min,連續(xù)4 d,分別計算每天每組小鼠的正確率。當平均正確率都達到85%以上,訓練階段結(jié)束。T迷宮實驗方法
③測試實驗:延長forced run和test run之間的時間間隔至1min和3min,分別計算每組小鼠的正確率。
實驗方法如下:
(1)充分撫摸大鼠 每天1~2min,連續(xù)5~7d。由于大鼠沒有被剝奪進食,*對大鼠有驅(qū)動作用的是其探究迷宮的欲望。因此,動物必須對實驗者和實驗環(huán)境*適應,沒有恐懼感。充分觸摸大鼠就顯得尤為重要。
(2)將大鼠放入T-形迷宮的主干臂;打開閘門,讓大鼠離開主干進入一個目標臂(四肢進入臂內(nèi))。
(3)將大鼠放回主干臂,限其在臂內(nèi)一段時間(零倒數(shù)分鐘,但開始時設(shè)定5s比較合適)。
(4)將第2和第3步的操作重復9次,記錄進入每一臂的次數(shù)。對照大鼠在每一實驗間
期(共10次訓練)內(nèi)應交替選擇兩目標臂。實驗結(jié)果表述為同一實驗間期內(nèi)交替次數(shù)除以總的選擇次數(shù)。當使用藥物或相關(guān)腦區(qū)毀損等方法減弱記憶力時,這個比率下降。
(三) 注意事項
1.大鼠和小鼠具有良好的空間辨別功能,能很快學會并準確操作迷宮。因此,T-形迷宮和放射臂迷宮均被廣泛用于測試動物的空間記憶能力。T-形迷宮用于研究不同腦區(qū)對空間記憶的影響。它對某些腦結(jié)構(gòu),尤其是海馬的毀損作用敏感。此外,許多藥物或毒素都可增強或削弱動物在T-形迷宮的空間記憶。實驗所用的動物除大鼠和小鼠外,還包括豬、羊、烏龜和鴿子等。
2.動物選擇的準確性與兩次選擇之間的間隔及每一訓練間期內(nèi)的選擇訓練次數(shù)等有關(guān)。正常動物經(jīng)短時間的間隔(例如5s),其選擇準確性非常高。而經(jīng)過極長時間的間隔(例如超過1h),其選擇接近隨機性操作。強迫選擇訓練后。如只給一次目標臂選擇,準確性通常很高。但是,如給予多次選擇,則選擇次數(shù)越多,準確性越差。
3.嚙齒類動物有單向偏愛的特性。這種單向偏愛與動物種屬和品系有關(guān)。例如,C57BL/6J小鼠、ICR小鼠和Purdue-Wistar大鼠更偏愛左側(cè),而Spague-Dawley大鼠和Wistar大鼠更偏愛右側(cè)。研究表明,超過2/3的雄性Spague-Dawley大鼠偏愛右側(cè),而偏愛左側(cè)的不到1/5。這種單向偏愛可影響對動物學習記憶的評價。
4.主干臂的閘門是T-形迷宮的重要特征。它既可用于在兩次選擇之間將動物限制在起始箱內(nèi)一定的時間,也可防止動物在兩次選擇訓練之間探究迷宮。因此,兩次選擇訓練之間應將動物迅速放回主干臂內(nèi)的起始箱。這一點很重要,它可確保動物不會去探究對側(cè)目標臂。
5.當動物對迷宮或?qū)嶒炚叩膽た謶殖^其對探究和覓食的渴望程度時,動物對迷宮的探究減少,甚至呆在迷宮某處不動而不去探究迷宮。這種恐懼表現(xiàn)為動物在迷宮內(nèi)排便和排尿;當抓它時,動物還會發(fā)出尖叫聲。因此,足夠的應激適應是必要的。否則,如果動物在迷宮內(nèi)不進行臂的選擇,就無從得知它的記憶力是正常還是減弱。
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