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Morris水迷宫实验的流程及应用

来源:中国仪器批发网2018-09-11 13:25:14浏览:896

  Morris水迷宫是英国心理学家Morris于20世纪80年代初设计并应用于脑学习记忆机制研究的一种实验手段,在AD研究中的应用非常普遍。较为经典的Morris水迷宫,测试程序主要包括定位航行试验和空间探索试验两个部分。其中定位航行试验(place navigation)历时数天,每天将大鼠面向池壁分别从4个入水点放入水中若干次,记录其寻找到隐藏在水面下平台的时间(逃避潜伏期,escape latency)。空间探索试验(spatial probe)是在定位航行试验后去除平台,然后任选一个入水点将大鼠放入水池中,记录其在一定时间内的游泳轨迹,考察大鼠对原平台的记忆。

  Morris水迷宫实验在神经退行性疾病如阿尔茨海默症(AD)和帕金森症(PD)以及血管性痴呆(VD)等的研究方面是非常有效的:这些疾病的最大特征是认知功能的减退。
  
  Morris水迷宫还可以通过对实验动物学习记忆能力的检测,来筛选神经性毒害或治疗药物,多应用于神经药理学和神经毒理学实验中。Morris水迷宫实验同样可以用于研究工作记忆,应用于脑皮层功能衰退或以意外伤害引起的工作学习记忆方面的损害的实验研究;或用于确定药物处理或这其它实验处理是否导致动物视力的改变。
  
  Morris试验系统由水迷宫装置、水迷宫图像自动采集和软件分析系统组成。
  
  1、Morris水迷宫装置:主要由盛水的水池和一个可调节高度和可移动位置的站台所组成。
  
  2、水迷宫图像自动采集和软件分析系统:该系统的主要部件为摄像机、计算机和图像采集卡等。
  
  水迷宫系统具有多种型号,但工作原理和流程大致相似:摄像头采集大鼠游泳图像(模拟信号)输入到计算机中的图像采集卡进行模/数转换,大鼠游泳的模拟图像转化为数字图像储存于硬盘中,将数字图像进行图像分析得到有关的测试参数。软件分析系统能自动地采集动物的入水位置、游泳的速度、搜索目标等所需时间、运行轨迹和搜索策略等参数,并对所采集的各种资料进行统计和分析。
  
  实验流程:
  
  建立水迷宫
  
  1.水迷宫的主要组成部分是直径约6英尺,约3英尺深的圆池。如果使用摄像录制,确保整个迷宫都在相机的视野之内。
  
  2.使用自来水填充水迷宫,实验前调节水温近26°C。定时检查水温。加入奶粉或无毒染料,使池水不透明。
  
  3.将逃生平台放在游泳池的中心。在训练过程中,将平台暴露在水面一英寸处,使实验动物熟悉这个平台,找到这个可以摆脱水面的平台。然后,经过训练并准备进行检测时,加水,逃生平台将刚好在水面以下。由于池水不透明,实验动物看不见平台。
  
  水迷宫训练
  
  1. 对于水迷宫训练,平台应位于游泳池的中心,并暴露在表面1英寸处,因此实验动物知道平台的位置。水温应在26°C。
  
  2.每只动物将经过三次连续试验。首先,将动物放在平台上20秒。
  
  3.水迷宫有四个起始位置:东、西、南、北。把动物带到其中一个位置。先把手放在水中,鼠尾先入水,不可头部先入水。
  
  4.让实验动物游泳寻找平台时间最多60秒。起初,动物可能会在水池边缘游泳寻找出路。最终,动物会学会寻找平台,爬上去。
  
  5.实验动物一旦到达平台,即停止计时器并记录时间。如果未60秒内平台,则将该实验动物试用的时间记录为1分钟。如果没有达到平台,不要拿起动物。可以用手轻轻地将动物引导到平台上。让动物坐在平台上15秒。如果它跌落或跳下,轻轻地将其引导回来。从不同方向重复两次以上训练。
  
  6.一旦实验动物完成了3次训练,用毛巾将动物擦干。对所有动物进行重复3次训练,保持所有起始方向相同,并记录它们的游到平台的时间。
  
  水迷宫检测
  
  1. 开始水迷宫的实验,使平台距水面一英寸。使用不含脂肪的奶粉,或125毫升无毒的白色染料,使池水不透明。
  
  2.照明和水温应与培训过程相同。每只动物将进行12次试验,每个起始方向将进行3次试验。每次试验将持续60秒。在开始之前,选择起始方向的顺序,不要连续两次使用相同的起始方向,也不要对任何方向重复相同的顺序。
  
  3.实验者将动物放在水中,实验动物会寻找水迷宫的平台。可以使用SMART系统等动物行为跟踪系统来监视实验动物游泳的路径以及其他变量。
  
  4.监视实验动物,直至达到平台,记录时间。如果实验动物在60秒内没有到达该平台,那么实验员会将其引导到平台,如训练时一样。无论使用哪种方式,让实验动物在平台停留10秒钟,然后将其擦干放回笼中。
  
  5.继续进行每只动物的12次检测,测试顺序应为:所有动物试用1次,所有动物试用2次,所有动物试用3次,以此类推,实验间隔至少2分钟。定期清理水池,确保平台水位,并检查水温是否一致。
  

  6. 所有动物完成12次试验后,将平台从池中取出,验证实验动物对平台位置的理解,并观察动物在发现没有平台时的反应。实验员可从将动物从北侧放到水池中。记录30秒内实验动物越过泳池中心的次数。当所有试验完成后,清理水池。

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