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Morris水迷宫实验

时间:2022-8-23 11:53:58

Morris水迷宫(Morris water maze,MWM)实验是一种强迫实验动物(大鼠、小鼠)游泳,学习寻找隐藏在水中平台的一种实验,主要用于测试实验动物对空间位置觉和方向觉(空间定位)的学习记忆能力。


Morris水迷宫的组成部分:

1、大鼠圆形水池,直径160cm(小鼠1米),高50cm,水深30cm,池底黑色,水温保持在23±2℃;池壁上标记四个等距离点N、E、S、W作为试验的起始点,分水池为四个象限,任选—象限在中央放置平台(平台与池壁圆心距离相等);平台黑色,直径12cm,高29cm,没于水下1 cm,使平台不可见。水池周围贴有丰富的参照线索(如三角形、四方形、圆、菱形等几何图形置于各个象限)且保持不变,供大鼠用来定位平台。

2、遮光帘可有效遮蔽杂散光进入试验区域。采用遮光帘和间接光源避免光对图像采集时的干扰。

3、自动录像记录系统:包括摄像机、监视器、计算机(装有图象采集卡及分析软件),摄像机装于水池上方约3米处,并与监视器和计算机相连接。实现了实验过程的自动化,避免了人工计数引入的主观误差和对实验动物的干扰,增加了实验结果的真实性和可靠性;可在星光条件(0.01Lux)下进行视频分析(包括实时分析),对动物的干扰更小,星光条件符合啮齿类动物(例如大鼠、小鼠)的生活习性。

4、电脑及分析软件:提取出Morris水迷宫实验中实验动物的运动轨迹,并据此计算出丰富的行为学定量指标,增加了实验结果的可信性;实验结果可直接生成Excel文件,便于SPSS、SAS等分析统计软件中作进一步分析处理。

 

实验原理:

虽然老鼠是天生的游泳健将,但是它们却厌恶处于水中的状态,同时游泳对于老鼠来说是十分消耗体力的活动,他们会本能的寻找水中的休息场所。寻找休息场所的行为涉及到一个复杂的记忆过程,包括收集与空间定位有关的视觉信息,再对这些信息进行处理、整理、记忆、加固、然后再取出,目的是能成功的航行并且找到隐藏在水中的站台,最终从水中逃脱。

实验方法:

(1)将动物(大鼠或小鼠)头朝池壁放入水中,放入位置随机取东、西、南、北四个起始位置之一。记录动物找到水下平台的时间(s)。在前几次训练中,如果这个时间超过60s,则引导动物到平台。让动物在平台上停留10s。

(2)将动物移开、擦干。必要时将动物(尤其是大鼠)放在150W的白炽灯下烤5min,放回笼内。每只动物每天训练4次,两次训练之间间隔15~20min,连续训练5天。

(3)最后一次获得性训练结束后的第二天,将平台撤除,开始60s的探查训练。将动物由原先平台象限的对侧放入水中。记录动物在目标象限(原先放置平台的象限)所花的时间和进入该象限的次数,以此作为空间记忆的检测指标。

(4)测定动物的工作记忆(working memory)。探查训练结束后的第二天,开始维持4天的对位训练。将平台放在原先平台所在象限的对侧象限,方法与获得性训练相同。每天训练4次。每次记录找到平台的时间和游泳距离以及游泳速度。

 

应用领域:

学习记忆、老年痴呆、海马/外海马研究、智力与衰老、新药开发/筛选/评价、药理学、毒理学、预防医学、神经生物学、动物心理学、行为生物学及时辰生物学等多个学科的科学研究和计算机辅助教学(CAI)。