一、实验目的
了解Y-迷宫实验的原理。
掌握Y-迷宫实验的方法。
观察实验动物在建立条件反射过程中的学习、记忆能力。
二、实验原理
Y-迷宫实验通过灯光和电刺激,促使动物形成回避条件反射。研究者观察和记录动物的回避条件反应能力和空间辨别能力,以分析和推断动物的学习、记忆和空间认知等方面的能力。
三、实验动物
实验中使用大鼠和小鼠作为实验动物。
四、实验软件
VisuTrack动物高端行为分析软件
五、实验器材
Y-迷宫实验器材包括三等分辐射式迷路箱和控制仪。迷路箱由等长的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ臂和三者的交界区组成。每臂长45cm,底部铺设直径0.2cm、长14cm、间距1cm的电栅。各臂顶端安装一盏15W的刺激信号灯。控制仪具有电压、延时和自动控制按钮,以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、0四个按钮。
在实验中,按下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ按钮会点亮相应臂的信号灯,使该臂成为安全区(红灯区)。无灯光的两臂及交界区通电成为非安全区(电击区)。按下0按钮,所有臂都不通电,但交界区通电。信号灯亮后,稍停片刻电栅才开始通电,这一间歇期由延时控制按钮调节。也可使用自动控制按钮,使灯光和通电由控制仪自动控制。
Y-迷宫实验旨在通过灯光和电刺激,培养动物形成回避条件反射。实验目的包括理解实验原理、掌握实验方法,以及观察动物在建立条件反射过程中的学习和记忆能力。实验动物选用大鼠和小鼠,而实验软件为VisuTrack动物高端行为分析软件。实验中的学习测试和记忆保持测试提供了详细的步骤和观察指标,包括训练次数、测试次数、错误反应次数、正确反应率等。
六、实验方法与步骤
6.1筛(预)选
将大鼠置于Y-迷宫箱中,适应3~5分钟后施以适当电击,直至其探索进入所有3臂为止。挑选活跃、对电击反应较为敏感、逃避反应迅速的大鼠供以测试,淘汰那些反应迟钝或过于敏感的个体。
预选出在电击次数≤3次的情况下,连续2次正确反应的动物,即对电击反应较为敏感的大鼠作为实验对象。
在上述初步筛选的基础上,通过正式的迷宫训练,淘汰未达到学会标准(学不会)的大鼠。
6.2正误判定的标准
大鼠在受到电击后直接从起步区逃至安全区或在通电后的10秒内一次性跑向安全区为“正确反应”,若逃至任何无灯光的其他臂则记为错误反应。
6.3 达标(学会)标准
连续进行10次测试,其中有9次或以上的正确反应(正确反应率≥90%)被定为学会标准。
在每个实验日进行20次训练测试,错误反应次数(EN)≤2次,全天总反应时间(TRT)≤120秒作为判定大鼠学会的标准。由于EN反映了大鼠反应的正确程度,而TRT则反映了大鼠反应时间的长短,因此这一标准更为全面地评估了大鼠的学习和记忆能力。
以上是每只大鼠达标(学会)的标准,全组大鼠达标(学会)的标准为全组正确率(学会动物数/该组动物总数×100%)达85%以上。
6.4. 学习测试
在实验开始前,首先将大鼠放入迷宫中适应3~5分钟。
(1) 随机休息法:安全区的灯光以无规则次序变换,旨在训练大鼠辨别灯光刺激及安全方位的能力。每次大鼠受电击后逃到安全区,灯光继续作用10~15秒,熄灯后结束一次测试。大鼠所在支臂成为下一次测试的起点,两次测试时间间隔为30秒或休息1分钟后再进行第2次测试,依次重复,测试至达到连续9/10标准。
(2) 随机不休息法:安全区以无规则的次序变换,开始时对大白鼠所在支臂与另一支臂通电,动物在电击下逃窜至灯光区后再保持10秒或30秒为一次测试。然后动物所在支臂成为下次测试的起始位置进行下一次测试。
(3) 顺序法:三臂末端按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ臂轮流作为起步区或安全区。
这些方法可分为两类:①每天固定训练次数,一般为20次,连续训练3~4天。大鼠通常能在此期间达到学会标准。②不固定训练次数,采用分段连续训练法,即每训练10次,休息1分钟,直到大鼠学会为止,训练在1天内完成。一般多采用第一种方法。
6.5 记忆保持(再现)测试
在学习测试后的24小时、48小时、1周和30天,再以相同的方法测试至达到9/10的标准。正确反应的次数被定义为A,以A/10表示记忆的保持能力。这个值越高,说明记忆力越好。
七、测试指标
(1) 达标所需的训练次数(电击次数、反应次数、测试次数):表示动物在学习达到标准前所需的测试数,反映其空间分辨反应的学习记忆成绩。
(2) 达标所需的天(日)数:记录每只大鼠达到学会标准所用的天数。
(3) 错误反应次数(errors number EN):一个实验日完成所有反应中错误反应的次数。
(4) 全天总反应时间(total reaction time TRT):动物的反应时(潜伏期),指从信号灯亮开始至大鼠第一次逃至灯亮区为止所耗的时间。全天总反应时是一个实验日(全天)完成所有反应(包括正确反应和错误反应)所需的时间。
(5) 主动回避率:大鼠在灯亮但未通电的5秒内完成逃避反应的次数占总反应次数的百分比。安全区灯亮,电刺激尚未开始时,大鼠即逃往安全区表明大鼠已经形成了明暗辨别条件反射(主动回避反应)。
(6) 正确反应率(行为正确率):正确反应数占总测试数的百分比。
(7) 全组正确率:学会的动物数占该组动物总数的百分比。
(8) 3天学会率:在第3天达到学会标准的动物数占该组动物总数的百分比。
八、注意事项:
严格筛选动物,淘汰对电击耐受性差或对电击不敏感的动物。
操作规范,尽量由专人操作,减少误差。
实验环境安静,光线适宜。尽量在每天相同时间进行实验。
刺激的电压强度一般为30~70V,延时为3~5秒,电栅的导电性能要稳定。随时清理动物粪便,防止电栅短路。
本文由“上海九9游会国际”整理发布,如需转载请注明来源及出处,原文地址://tldwyl.com/zsxt/54.html
更多的动物行为实验测试方法和指标评价,可以扫码关注我们的公众号:BrainTalks,脑声常谈
如需了解产品的详细功能和技术参数,可扫码添加微信--吴文远18121054991,在线咨询和演示:
上海九9游会国际是一家集研发、生产、销售于一体的的高新技术企业,是专业的动物行为视频分析方案解决商。我司专注于动物神经科学与行为学产品的研究且致力于向高校、科研机构等领域提供实验室一体化方案,业务范围遍布全国上百家实验室。公司主营产品均为自主开发, 拥有100%核心技术,同时公司拥有数位动物行为学仪器行业从事10年以上的资深服务工程师,可为我们的产品提供全方案的售前及售后服务。我司开发的仪器设备都是科学研究所必备且不可替代的。
动物行为分析软件:
1、VisuTrack软件
2、SuperMaze软件
3、FishTrack斑马鱼分析软件
动物行为仪器:
1、自身给药、条件恐惧、斯金纳、震惊反射(PPI)、跑步机、各类经典迷宫等
2、动物抓挠分析仪、动物震颤行为分析仪、动物捕食行为分析仪
3、动物主动步态分析、动物被动步态分析、动物自由步态分析(内测中)
4、睡眠剥夺仪、体温维持仪、智能热板仪、转棒疲劳仪、鼠尾光照测痛仪等
神经电生理:
1、光遗传、无线光遗传
2、光纤记录系统(单通道、多通道)
3、电生理信号采集系统(脑电、肌电等)