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动物行为学研究进展

花匠小妙招
2025-05-09 10:45

动物行为学研究进展--迷宫系列

日期：2025-05-08 17:56

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摘要：

动物行为学研究进展--迷宫

在非临床有效性研究过程中，主要采用行为学试验研究**对动物学习记忆功能的影响。人和动物的内部心理过程是无法直接观察到的，只能根据可观察到的刺激反应来推测脑内发生的过程，对脑内记忆过程的研究只能从人类或动物学习或执行某项任务后间隔一定时间，测量他们的操作成绩或反应时间来衡量这些过程的编码形式、贮存量、保持时间和它们所依赖的条件等等。学习、记忆实验方法的基础是条件反射，各种各样的方法均由此衍化出来。目前已经建立了大量的学习记忆研究的行为学方法，各有优缺点。现将常用的迷宫简述如下。

1. T迷宫实验

观察指标：动物完成实验所需的时间、每次探索和前一次不同臂的比例。由于动物每次转换探索方向时都需要记住前一次探索过的方向，因此T型迷宫实验能很好的测验动物的工作记忆，从而测定动物的空间记忆能力。和T型迷宫类似的还有Y型迷宫，其实验的设计原理和实验方案和Y型迷宫都十分相似，只是把迷宫的形状由T型换成Y型。

优点：T型迷宫未提供奖惩条件，完全是利用动物探索的天性，因此能*大可能的减少影响实验结果的混杂因素。
缺点：啮齿动物有天生的偏侧优势，即动物在T型迷宫中更偏向于一边走（左边或右边），而且这种现象存在种系差异以及性别差异。

2.Barnes迷宫实验观察指标：测定动物对于目标的空间记忆能力。
实验时把实验动物放置在高台的中央，记录实验动物找到正确洞口的时间，以及进入错误洞口的次数以反应动物的空间参考记忆能力。也可以通过记录动物重复进入错误的洞口数来测量动物的工作记忆。

原理：动物利用提供的视觉参考物，有效确定躲避场所的臂所在的部。Barnes迷宫由一个圆形平台构成，在平台的周边，布满了很多穿透平台的小洞。平台的直径、厚度以及洞口宽度根据实验动物不同而不同。洞口数目由实验者习惯而定，一般为10到30个。在其中一个洞的底部放置有一个盒子，作为实验动物的躲避场所；其它洞的底部是空的，试验动物无法进入其中。实验场所和其它迷宫实验场所类似，要求能给实验动物提供视觉参考物。实验方案根据实验者的习惯以及不同的实验要求而定，每次训练后都用70%的酒精进行清洗，并变换正确的洞口，但洞口的空间位置不变，以防止动物通过嗅觉而找到洞口。Barnes迷宫一般采用强光、噪声以及风吹等刺激作为实验动物进入躲避洞口的动机。

优点：不需要食物剥夺和足底电击，因此对动物的应激较小。实验对于动物的体力要求很小，能*低限度的减少因年龄因素所致的体力下降对实验结果的影响。实验所需时间较少，整个实验能在7~17 天内完成。能防止动物凭借气味来完成实验。

放射状迷宫实验 （八臂辐射迷宫）

原理：大鼠利用房间内远侧线索所提供的信息，可以有效地确定放置食物的臂所在部位。放射状臂形迷宫可以用于大鼠空间参照记忆和工作记忆的研究。参照记忆过程中，信息在许多期间/天内都是有用的，并且通常在整个实验期间都是需要的。而工作记忆过程与参照记忆过程不同，它只有一个主要但暂时的信息，由于迷宫内所提供的信息（臂内诱饵）仅对一个实验期间有用，而对后续实验无用，大鼠必须记住在延迟间隔期内（分钟到小时）内的信息。在臂形迷宫中作出正确选择以食物作为奖赏。

优缺点：适合于测量动物的工作记忆和空间参考记忆，并且其重复测量的稳定性较好。但有些**（***），可以影响下丘脑功能或造成食欲缺乏，影响迷宫中所采用的食欲动机，因此动物就不能很好的完成迷宫实验。

4. Morris水迷宫实验

原理：一种小鼠、大鼠能够学会在水箱内游泳并找到藏在水下逃避平台的实验方法。由于没有任何可接近的线索以标志平台的位置，所以动物的有效定位能力需应用水箱外的结构作为线索。迷宫由圆形水池、自动摄像及分析系统两部分组成，图像自动采集和处理系统主要由摄像机、计算机、图像监视器组成，动物入水后启动监测装置，记录动物运动轨迹，试验完毕自动分析报告相关参数。

检测指标：实验程序包括：（1）定位航行实验（place navigation），用于测量小鼠对水迷宫学习和记忆的获取能力。实验历时4天，上、下午各训练1次，共计8次。实验观察和记录小鼠寻找并爬上平台的路线图及所需时间，即记录其潜伏期和游泳速度。（2）空间搜索实验（spatial probe test），用于测量学会寻找平台后，对平台空间位置记忆的保持能力。定位航行实验结束后，撤去平台，从同一个入水点放入水中，测其**次到达原平台位置的时间、穿越原平台的次数。

优缺点：Morris水迷宫是目前世界公认的较为客观的学习记忆功能评价方法。利用Morris水迷宫检测空间记忆学习能力。水迷宫与放射臂状迷宫相比较的主要优越性在于①在水迷宫中，动物训练所需的时间较短（1周），而臂形迷宫则需要几周的训练时间；②迷宫内的线索，例如气味可以被消除掉；③大的剂量-效应研究可以在一周内进行；④可以利用计算机建立图像自动采集和分析系统，这就能根据所采集的数据，制成相应的直方图和运行轨迹图，便于研究者对实验结果作进一步分析和讨论，用来研究有关大鼠运动或动机问题；⑤动物在实验中可以不禁食。从理论上讲，水迷宫实验是一个厌恶驱动的实验而臂形迷宫实验是食欲驱动的实验。