浅析Morris水迷宫的实验准则

一、实验的方法

Morris水迷宫实验主要测定空间学习记忆能力，最常见的实验内容有隐蔽站台试验和空间探索试验。

1.1、隐蔽站台实验

隐蔽站台试验是一项用于评估啮齿类动物空间学习记忆能力的实验方法。在这个实验中，动物被引入一个水池中，水池中设置有一个不可见的隐蔽站台。啮齿类动物在第一次游泳时通常难以找到水面下的隐蔽站台，因为它对站台的位置并不了解。如果在游泳的60～90秒内动物未能找到站台，实验人员会将动物引导至站台上站立10～30秒，让其体会站在站台上的感觉。

这个引导过程有助于动物在第二次及之后的试验中迅速提高学习成绩。一旦动物爬上站台，让它在站台上站立5～10秒。然后将大鼠从站台上拿下来，休息30～60秒，再进行下一次训练。通常情况下，经过4～6个实验日的训练，大鼠往往能够以最快最佳的轨迹找到站台的确切位置。

每天实验开始时，将鼠从四个象限（东北、西北、东南、西南）之一面向池壁放入水中，站台放置于东南象限。每次实验鼠共游泳60～90秒来寻找隐藏的站台。如果成功找到站台，鼠可以在站台上休息10～30秒；如果未能成功找到，实验人员将鼠人工置于站台上，同样给予10～30秒的休息时间。即使鼠在间隔时间内掉下或跳入水中，也会重新放回站台，并重新计时，以确保每只鼠在每次实验后有相等的时间来观察和获取空间信息。

这一流程中，记录动物找到站台的潜伏期、路径选择等相关行为数据，以评估其学习和记忆表现。通过反复实验和训练，啮齿类动物逐渐学会在水池中找到隐蔽站台的准确位置，展现出空间学习记忆的能力。

1.2 空间探索实验

空间探索试验是在隐蔽站台试验结束24小时后进行的一项实验。在这个实验中，首先撤除水池中的站台，然后选择一个与之前相同的入水点将大鼠放入水中。在接下来的60秒或120秒内，记录大鼠的游泳路径，包括停留在原站台象限的时间和穿越原站台的次数。同时观察受试大鼠在空间探索过程中的空间定位能力，并记录其变化规律。

为了更详细地记录实验结果，可以通过visutrack在电脑屏幕上用圆形环标记出站台原来的位置。这样可以有效地记录大鼠穿越原站台位置的次数，进一步分析空间探索的行为模式。

通过空间探索试验，研究者可以深入了解大鼠在隐蔽站台试验后对空间环境的认知和适应能力。观察大鼠的游泳路径、停留时间和穿越次数等行为数据，有助于评估其空间学习和记忆表现。

二、流程和实验准则

2.1 实验时间和训练时间

隐蔽站台试验的设计天数通常为4天或6天，但对于年老体弱的实验动物，可以考虑缩短设计天数至4天，以减轻其实验负担。训练时间一般选择在60秒或90秒之间，尽管过去有使用120秒的情况，但目前更趋向于使用60秒。这一选择并非仅仅是为了节约实验时间，还考虑到大鼠在60～120秒之间找到隐藏站台的次数差异相对较小，符合统计学上的“小概率事件”。

2.2 隐蔽站台试验潜伏期的考虑

在实验中，隐蔽站台试验潜伏期需要采用重复测量，以避免最大潜伏期对统计结果的影响。许多研究在统计时直接纳入最大潜伏期，但其差异会不可避免地影响统计结果。因此，对不同最大潜伏期对Morris水迷宫实验结果的影响，以及如何避免由此带来的系统误差等问题，需要进一步深入研究。

2.3 水池直径与训练时间的关系

根据国外文献报道，水池直径在2m时，可以考虑将单次训练时间延长至120秒；而在直径在1m至1.5m范围内，则选择训练时间为60秒。这种选择考虑到水池直径的不同可能影响动物的训练时间选择，而实验者认为在直径为2m的水池中，训练时间60秒更为合适，能够平衡实验效果和动物体力消耗。

2.4 实验次数

实验次数的安排是关键的步骤之一。每天进行4次训练，确保每个象限每天只被使用一次，是为了避免大鼠依赖位置或其他非记忆信息（如向右转弯）来定位站台。

在空间探索试验中，将大鼠置于水池中追踪120秒，这个过程需要重复一次。这是因为首次实验可能观察到一些非正常变量，例如一些老鼠在改变了实验条件后可能会迷失方向。通过进行两次实验并计算平均值，可以减少由于个体差异或外部因素引起的偏差，提供更高精度的实验结果，同时更好地控制先前学习记忆的影响。

然而，需要注意的是，实验次数不宜过多。如果实验次数超过两次，可能导致在目的象限活动的时间减少，从而得到不准确的空间探索结果。因此，在确定实验次数时，需要在充分考虑精度和控制力的基础上，避免过度繁琐的实验设计。

2.5  老鼠的入水象限

连续放置大鼠在同一象限可能导致它们通过非记忆性的方式找到站台，而非真正学习空间位置。更为重要的是，每天象限的顺序应当改变，以消除可能的位置偏好和非记忆性的影响。这样做可以确保大鼠在实验中真正依赖学习和记忆空间信息，而非简单地依靠某种模式或偏好。

2.6 用于实验的鼠株

在Morris迷宫测试中，并非所有鼠株都适合，因为不同鼠株可能表现出不同的学习和记忆能力。例如，近交系BALB/c小鼠可能无法学会该任务，而129/SvJ小鼠的学习成绩可能存在偏差。对于129/SvJ株的小鼠，由于年龄相关性视路病变，在衰老时完成以视觉为基础的学习记忆任务可能会变得困难。

同样，C57BL/6鼠可能由于严重的秃头症而产生抑郁，加上溃疡性皮炎，可能影响小鼠的游泳能力，从而影响实验成绩。将动物浸入水中可能引起内分泌或其他应激效应，与脑损害或药理学操作的相互作用具有不确定性。此外，年老体弱的鼠可能在完成任务时面临体力消耗过大，体温过低等问题，甚至可能发生溺水死亡的情况。

在选择实验动物时，研究者需要注意个体间的成绩差异。有些大鼠可能表现出较好的记忆力，迅速找到隐藏站台，而另一些可能游泳速度较慢，潜伏期时间较长。这种差异可能会对实验结果产生影响，因此建议在进行Morris迷宫测试之前先用其他方法对大鼠进行初筛。

2.7 实验人员

实验者应该与受试动物建立良好的感情。这可以通过让动物熟悉实验者的身体信息，如气味和相貌等，来实现。动物对于陌生的气味和外貌可能感到紧张，而熟悉的实验者能够减轻动物的紧张情绪，有助于实验的正常进行。

抓取动物的动作需要温柔的进行。过度的刺激可能导致动物的紧张和不安，从而影响实验结果。在处理动物时，实验者应当避免用手抓鼠的尾巴，因为这样的做法会极大地刺激动物，可能引起不适和恐惧。

建议在实验开始的两三天之前，与鼠进行亲密接触。这是因为动物的嗅觉非常敏感，实验者的气味可以对动物的情绪产生影响。例如，如果实验人员使用香水，动物可能对香水的味道产生不同的反应。因此，在实验开始前的亲密接触可以帮助调适动物，减少外部因素对实验结果的干扰。

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