行为学评价

T迷宫实验

时间:2022-9-14 21:10:04

T迷宫是一种评价空间记忆能力的行为实验方法,主要用于研究动物的空间工作记忆(spatialworking memory),即测定动物只在当前操作期间有用的信息。工作记忆能力下降,可出现空间定位困难等症状,参考记忆能力下降可出现新知识学习能力下降等症状。

实验过程中,动物对目标臂的选择基于动物记住上次探索过的目标臂,以及对整体实验流程的熟悉程度;可以通过不同的实验方法来测试动物工作记忆和参考记忆的完整情况。


①传统T迷宫实验

(1)适应

在T迷宫臂内分撒6粒食丸(45g),让大鼠适应迷宫5min,每天一次,连续5天。

(2)强迫选择训练

 将大鼠放入主干臂的起始箱,打开闸门,让大鼠进入迷宫的主干臂。随机、交替选择左右两臂之一放入4粒食丸,同时关闭另一臂,使动物被迫选择食物强化臂并完成摄食;每天6次,连续4天。

(3)延迟位置匹配(delayed matching-to-position,DMP)训练

1)将动物放入闸门关闭的起始箱,打开闸门,让动物进入主干臂。

2)关闭一侧目标臂,强迫动物进入另一侧开放臂以获得2粒食丸奖赏。

3)立即(最短延迟,少于5s)将动物放回主干臂,开始匹配训练中的第二次训练;此时两个目标臂均开放。动物将两前肢和至少两后肢的一部分置于一个目标臂时完成“一次选择”。动物返回到强迫选择训练时进入过的臂则获得食物奖赏(4粒食丸),记录一次正确选择;若动物进入另一臂,则没有食物奖赏,并且将其限制在该臂内10秒,记录一次错误选择。

4)一次匹配训练结束后将动物放回笼内5~10min(与此同时训练其他动物),再重复下一次匹配训练。每天8次。
动物连续两天的正确选择次数达到15/16,则认为达到标准,可以开始实验。如动物经过30天训练仍然达不到标准,则予以淘汰。

5)动物训练达标后一天,给予一次匹配训练。所不同的是,强迫选择训练后,将T-形迷宫旋转180度,再进行上述开放臂的训练。这样做的目的是评价动物是否为定位性操作(有赖于迷宫外信号)或反应性操作(不依赖迷宫外信号)。

6)接着两天,每天给予10次匹配训练,每次训练间隔为60s,用以评价动物的工作记忆操作。记录进入食物强化臂的次数和再次进入非强化臂的次数。后者被认为是工作记忆错误。正常健康年轻的大鼠几乎每次均能准确操作。当操作稳定、且选择准确率高(工作记忆错误少于10%)时,可进行药物测试或脑区毁损后的操作实验。


②T迷宫自主交替实验(spontaneous altemation on a T-maze)

在迷宫实验中,大鼠极少重复进入迷宫的同一臂。大鼠以这种重复交替的方式探究周围环境。因而,即使没有食物奖赏,大鼠仍然保留对所探究区域有一定的新奇感。正常的交替操作与完整的工作记忆能力相一致。用药理或解剖毁损的方法可改变这种交替操作行为。

实验方法如下:

(1)充分抚摸大鼠 每天1~2min,连续5~7d。由于大鼠没有被剥夺进食,唯一对大鼠有驱动作用的是其探究迷宫的欲望。因此,动物必须对实验者和实验环境完全适应,没有恐惧感。充分触摸大鼠就显得尤为重要。

(2)将大鼠放入T迷宫的主干臂;打开闸门,让大鼠离开主干进入一个目标臂(四肢进入臂内)。

(3)将大鼠放回主干臂,限其在臂内一段时间(零倒数分钟,但开始时设定5s比较合适)。

(4)将第2和第3步的操作重复9次,记录进入每一臂的次数。对照大鼠在每一实验间期(共10次训练)内应交替选择两目标臂。实验结果表述为同一实验间期内交替次数除以总的选择次数。当使用药物或相关脑区毁损等方法减弱记忆力时,这个比率下降。