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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，以學習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習記憶能力。這一實驗已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、新藥開發(fā)/篩選/評價、藥理學、毒理學、預防醫(yī)學、神經生物學、動物心理學以及行為生物學等多個學科的科學研究和計算機輔助教學領域。在全球范圍內，Morris水迷宮實驗已被廣泛認可，成為醫(yī)學院校進行行為學研究，尤其是學習與記憶研究的首選經典實驗。 02 實驗目的 應用于學習記憶行為學檢測，反映實驗動物空間學習記憶能力的獲得、保持、再現等過程，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。 （圖片來源：自主拍攝） 實驗主要分為兩個主要階段：學習階段和測試階段。 學習階段：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，動物可能會表現出隨機游泳的行為，但隨著時間推移，它們會學會利用特定的空間提示來準確定位平臺的位置。這一過程的目標在于評估動物的空間學習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，動物需要根據之前學到的信息來重新適應并找到目標。通過觀察動物在學習和測試階段的表現，研究人員可以推斷它們的認知能力、空間導航能力和記憶能力。這個實驗設計旨在深入了解動物在面對空間認知挑戰(zhàn)時的學習和適應過程。 04 實驗準備 （一）實驗動物選擇 精心選擇適當種類和數量的實驗動物，通常選用小鼠或大鼠。為了減少實驗結果的變異，確保選取的動物具有相對一致的年齡和性別。 （二）實驗設備準備 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： 在水池周圍設置可視的圖案或標記，以輔助動物建立空間記憶。 4.追蹤系統： 安裝攝像機，確保能夠記錄動物在水迷宮中的運動軌跡，并使用適當的追蹤軟件進行數據分析。 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 分組設計： 采用隨機分組設計，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.）進行處理。對照組則接收相應的溶劑或攜帶劑物質，以確保實驗中各組之間的比較具有科學可靠性。 05 實驗方法 1.定位訓練階段： 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）。在初始幾次訓練中，若尋找時間超過60秒，則引導動物至平臺位置，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。每只動物每天進行4次訓練，訓練之間間隔為15~20分鐘，連續(xù)訓練5天。 3.空間記憶測試： 在獲得性訓練的最后一天后的次日，撤除平臺，進行為期60秒的探索訓練。將動物從原先平臺所在象限的對側放入水中。記錄動物在目標象限（原先放置平臺的象限）所花的時間和進入該象限的次數，作為空間記憶的評估指標。 4.工作記憶測定： 在探索訓練結束的第二天，進行為期4天的對位訓練。將平臺放置在原先平臺所在象限的對側象限，訓練方法與獲得性訓練相同。每天進行4次訓練，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.動機和適用性：與食物驅動的模型（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烈的逃離水環(huán)境的動機，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.測試時機和操作： 每天在固定時間進行測試，操作要輕柔，以避免不必要的應激刺激。 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果的影響。當以游泳速度作為觀察指標時，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.老年動物的確認和準備： 在使用老年動物進行實驗時，必須確認它們的游泳能力和視力不因年齡增大而受到影響。確認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.應對游泳引起的應激： 游泳對動物是較大的應激刺激，可能引起神經內分泌的變化。這些變化可能對實驗結果產生干擾，尤其對老年動物可能導致心血管疾病。因此，在必要時可多次將動物放入泳池或適當延長游泳時間，以增加動物對游泳的適應能力。 6.水質管理： 在用實驗染料攪渾泳池水時，定期換水以防水質腐敗變質。
