探索空间记忆：从水中到干地，比较Morris水迷宫与巴恩斯迷宫的研究方法

Morris水迷宫

在Morris水迷宫实验（MWM）中让动物利用远侧暗示从起始位置游到水下隐匿平台，用重复训练来评估空间学习。当水下平台被撤出时‚用平台象限偏爱来确定动物参考记忆。空间学习记忆是人和动物在复杂环境中生存所必需的生理功能‚是大脑高级而复杂的神经生理活动。

Morris水迷宫定位航行实验是将大鼠放入水中，利用啮齿类动物天性会水但又怕水的特性作为驱动力迫使动物找到逃逸平台避水上岸，并通过训练学会利用环境标记物与隐匿平台关系来判断水中平台位置，形成稳定的空间认知，动物必须通过游泳和寻找水下平台才能强化这一认知，这种空间学习记忆属于联合型学习中的操作式条件反射。平台的位置与大鼠自身所处的位置无关，是一种以异我为参考点的参考认知，所形成的记忆是空间参考记忆。这种空间参考记忆进入意识系统‚其储存与提取涉及边缘系统（海马）、纹状体、基底前脑、小脑和其他的神经区域，其记忆过程属于陈述性记忆。在水迷宫试验中，空间学习和非空间学习之间的区别是能否看见目标。

Fig1 Morris水迷宫，型号：XR-XM101，上海欣软

Morris水迷宫实验分别于干预前及干预第7、14、21天采用Morris水迷宫实验评价各组大鼠学习记忆能力，其分为定位航行实验和空间探索实验两部分。定位航行试验共4d，将平台置于NW象限，将受试大鼠头朝池壁分别从4个象限的同一入水点放入水池。如果大鼠在90s内找到平台，记录实际逃避潜伏期时间；如果在90s内未找到平台，将其引上平台并停留10s，逃避潜伏期时间记录为90s。连续4d，以第4天4个象限的平均值作为大鼠逃避潜伏期。空间探索试验共1d，定位航行试验结束后撤除原平台，将受试大鼠于SE象限入水点放入水中，观察并记录大鼠90s内穿越原平台区域的次数。记录大鼠平台所在区域有效穿梭次数和停留时间,然后求取平均值。每次实验结束后，毛巾擦干及吹干大鼠后放入笼内。

优势：

相比其它类型的迷宫设备水迷宫的优点是能减少嗅觉迹象的干扰，作为一种检测手段对大鼠海马损伤后效应特别敏感。

缺点：

该实验也存在一些缺陷：比如在试验的初始阶段把动物放入水中，动物落入水中可能会相当紧张而影响所得成绩。所以水温要适当动物的紧张才会减到最小。动物机体内分泌变化可能会干扰动物的学习成绩。为了减小这类干扰‚有学者推荐在动物入水时采用一些适应性程序‚使动物适应被放入水中。

巴恩斯迷宫

（1）学习过程：在20个洞口中只有一个洞口底部放置暗盒，称为目标洞。每次训练开始时将鼠放置在迷宫中央，自由选择进入各个洞口找寻目标，每次训练3分钟或进入暗盒即结束一次训练。每只小鼠实验完1次后以75%酒精擦拭装置，旋转巴恩斯迷宫，但不改变目标洞的相对空间位置，以防止小鼠运用气味等信息来寻找目标。每天训练3次，共训练3天。

（2）测试过程：过程同训练阶段，共测试3次，测定指标为找到目标盒所需时间及错误总数（小鼠鼻或前爪伸向无目标盒的洞边作探索行为一次记为一次错误），求每个指标3次的平均数，分别作为每只小鼠的统计指标。因为它是一项依赖于海马体的任务，动物在海马体中学习远端线索之间的关系。

优势：

尽管MWM是评估啮齿动物空间学习的主要模型，但巴恩斯迷宫提供了几个重要优势。首先，巴恩斯迷宫没有涉及游泳和与之相关的潜在混杂因素。游泳是有压力的，因为详细记录的研究表明，MWM训练比巴恩斯迷宫更能增加血浆皮质酮水平。此外，大多数MWM中使用的游泳条件会导致核心体温降低，从而影响性能。此外，啮齿动物经常漂浮，被认为代表了一种行为绝望的状态，在广泛使用的波索强迫游泳测试中被认为是“抑郁样”行为的指标。

缺点：

巴恩斯迷宫的一个潜在缺点是，缺乏压力刺激会导致学习缓慢。为了提供温和的压力并增加逃跑的动力，播放90dB白色在所有试验期间通过扬声器发出的噪音。还应该注意的是，增加焦虑的药理学和/或基因操作可能成为巴恩斯迷宫性能的混杂因素。当在巴恩斯迷宫上测试焦虑增加的小鼠时，降低光强度将是一种可能的补救措施，以尽量减少焦虑的混杂影响。

可根据不同水迷宫的优缺点选择适合的范式进行实验。

Fig2 巴恩斯迷宫

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