通過比較五種迷宮的實驗方法、注意事項、評價指標、應用特點以及優缺點，為更好利用迷宮實驗評價大小鼠學習記憶能力提供參考。檢索中國知網和PubMed，搜集 Morris 水迷宮、Y迷宮、八臂迷宮、T迷宮、Barnes迷宮實驗的相關文獻，比較它們的實驗方法、注意事項、評價指標、應用特點以及優缺點。結果發現Morris水迷宮實驗的評價指標多，結果更可靠； Y迷宮操作簡便，但電Y迷宮對動物影響大； 八臂迷宮無水和電刺激，操作簡便； T迷宮無水和電刺激，依靠動物探索天性完成任務； Barnes迷宮以光和聲音刺激動物完成任務，局限性大。評價大小鼠空間學習和記憶能力時五種迷宮均適合，但 Morris水迷宮實驗結果準確性更高。評價工作記憶能力時Morris水迷宮、Y迷宮、T迷宮、八臂迷宮均適合，但Y迷宮自主交替實驗和T迷宮對動物應激小，結果更可靠。

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01 Morris水迷宮

實驗方法

Morris水迷宮是利用大小鼠會游泳又怕水的天性，強迫其在水中游泳，依靠空間參考標志判定平 臺的位置擺脫水環境。實驗模式有三種： 定位航行模式、空間探索模式、工作記憶模式。定位航行實驗時，動物從不同象限的中點放入迷宮，記錄其登上平臺的時長( 潛伏期) 。空間探索實驗考察其對平臺位置的記憶，記錄動物的穿臺次數。工作記憶模式是定位航行實驗后，每天改變平臺位置，給予動物5～10s的觀察時間，檢測動物在短時間內對平臺新位置的記憶( 即工作記憶) 。

注意事項

(1) 實驗人員勿隨意走動，室內物品位置勿變動。

(2) 小鼠實驗時水溫維持在20℃ ～ 23℃，水溫過高，則小鼠不愛游動。大鼠因體積大， 耗能多，水溫在24℃ ～ 26℃之間。

(3) 實驗前水中加入墨汁或牛奶、無毒的涂料，更好地隱匿平臺。

(4) 實驗前后，將動物置于平臺上休息一段時間，使動物觀察迷宮四周環境，幫助記憶。

(5) 防止動物 因視覺問題影響尋臺，可在水迷宮實驗前或后進行 可視平臺實驗。

(6) 平臺應放置在象限的中間，不要放置在水池邊緣，避免動物按邊緣式搜索策略無 意找到平臺。

02 Y迷宮

實驗方法

Y迷宮可進行兩種實驗: 電Y迷宮實驗，Y迷宮自主交替實驗。

電Y迷宮實驗是利用鼠類避明趨暗的習性設計的一種條件反射實驗裝置，其三條臂內均裝有燈泡和電網，燈亮的臂無電，而暗臂有電，隨機更換安全臂訓練動物的空間辨別學習能力。實驗分為三個階段，先是訓練期，當動物主動逃避次數達到 80% 以上，則可進入測試階段，最后還可進行記憶再現階段。訓練期記錄動物達到學會標準進行的電 擊總數和動物出錯總數，作為學習的評定指標。測試期統計動物足底電擊中的出錯總數，作為記憶的評定指標。記憶保持是考察動物經過一段時間后再放入迷宮，以評價動物記憶力的高低。建議使用軟件：VisuTrack動物行為分析軟件。

Y迷宮自主交替實驗，*利用嚙齒類動物對新奇環境探索的天性，動物必須依靠前一次的記憶做出正確的進臂選擇，可有效地評價動物的空間工作記憶能力。實驗時將動物放入一條臂的末端，讓其自由探索幾分鐘，一段時間后將動物再次放入迷宮進行正式檢測。記錄動物進入各臂的順序和總次數，當連續三次進入不同的臂時，記為一次正確交替反應，統計正確交替反應次數，計算自主交替率。

注意事項

對于電Y迷宮，應選擇合適的電壓。

03 T迷宮

實驗方法

T 迷宮是依靠覓食動機誘導動物完成任務的一 種迷宮，檢測前需對動物進行禁食。實驗中，動物對目標臂的選擇基于記住上次探索過的目標臂，即空間工作記憶，動物對目標臂的正確交替選擇是完整工作記憶能力的體現。T迷宮包括自發連續交替實驗和交替選擇實驗兩種模式：

自發連續交替實驗模式時，動物不用禁食，*借助其愛探索的天性。先讓動物*適應迷宮后，進行一次初始強 制實驗和六次選擇實驗，即關閉其中一條目標臂， 動物從起始箱放入，使其探索另一條開放的目標臂，待進入目標臂后，又重新放回起始箱。10s后開放閘門，讓其自由探索兩條目標臂，待其進入其中 一條臂后，關閉另一條臂，再次放回起始箱，10s后進入下一次選擇實驗，循環進行六次。

交替選擇實驗模式是動物禁食后，進行7～8d的適應性訓練和1d的正式訓練，即適應迷宮后，在兩條目標臂中隨機選擇一條臂末端放入食餌，關閉另一條臂。將動物放入起始箱，使其進入目標臂獲取食餌，連續訓練一段時間后( 保證左右兩臂放食餌的次數相 等) 進入正式實驗階段。先是強迫訓練，選擇一條臂開放并放入食餌，另一條臂關閉，當動物進入有食餌的臂獲得獎勵后，將其馬上放回主干臂，而后讓其自由探索左右兩臂，此前強迫訓練時放食餌 的臂中無食餌，其對側臂有食餌。動物若進入無食餌的臂，記為一次“錯誤次數”，反之為“正確次數”， 重復測試多次。統計總的正確率，正確率越高，潛伏期越短，表明動物工作記憶越好。

注意事項

當為交替選擇模式時，動物須禁食，至體重減輕為原來的85%～90% ，促使動物覓食。

04 八臂迷宮

實驗方法

八臂迷宮以動物尋覓不同臂中的食餌來評價 其空間學習記憶能力，實驗分為訓練期和檢測期。 訓練期: 將食餌放入八條臂末端食盒內，動物從中央區放入，讓其自由尋覓食餌。重復訓練多天，使用VisuTrack軟件（上海欣軟）記錄動物進臂次數，訓練期反映的是依賴海馬有關的 陳述性記憶。檢測期: 隨機在4條臂中放入食餌，另外4條臂關閉，動物限定時間內探索4條開放臂，待動物獲得全部食餌后將其放回中央區等待一 段時間后，開放迷宮八條臂進行測試( 之前沒放食餌的臂放入食餌) 。檢測期主要反映了依賴紋狀體的習慣性記憶。

注意事項

(1) 每天訓練完后， 將整個迷宮旋轉180°，防止動物依靠反向記憶記住空間位置。

(2) 迷宮周圍的所有物品位置需保持不變，防止動物定位不準確。

05 Barnes迷宮

實驗方法

Barnes迷宮是利用嚙齒動物喜暗避明的習性設計，通過強光照射與噪聲刺激迫使動物在規定時間內尋找某個位置孔洞下的暗箱。實驗分為訓練期和測試期，連續訓練幾天后測試，記錄動物進入暗盒的時間、總路程、速度等，以及進入錯誤洞口的次數以反映動物空間參考記憶能力，也可以通過VisuTrack軟件記錄動物重復進入錯誤洞口次數來測量動物的工作記憶。

注意事項

每次訓練后要隨機轉動迷宮，保 證連續兩天迷宮位置不同，但目標箱位置不改變。 當動物在其他洞旁徘徊時，其頭部伸入洞內，眼睛 低于平臺邊緣時，判斷為逃生錯誤。

06 五種迷宮實驗方法比較

07 五種迷宮的優缺點比較

文章來源

中國比較醫學雜志，2018年12月第28卷第12期，楊玉潔，李玉姣，李杉杉，劉新民 ，王瓊 ，《用于評價大小鼠學習記憶能力的迷宮實驗方法比較》

附：關于上海欣軟

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• 神經電生理：

1、光遺傳、無線光遺傳

2、光纖記錄系統（單通道、多通道）

3、電生理信號采集系統（腦電、肌電等）

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