技術(shù)文章
Technical articles一、八臂迷宮實(shí)驗(yàn)原理
八臂迷宮(8-Arm Maze)用來(lái)檢測(cè)藥物或大腦受損狀態(tài)下學(xué)習(xí)和記憶方面的表現(xiàn),它由八個(gè)相同的臂組成,這些臂從一個(gè)平臺(tái)放射出來(lái),所以又被稱(chēng)為放射迷宮(Radial Maze)。每個(gè)臂盡頭有食物提供裝置,根據(jù)分析動(dòng)物取食的策略即進(jìn)入每臂的次數(shù)、時(shí)間、正確次數(shù)、錯(cuò)誤次數(shù)、路線等參數(shù)可以反映出實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的空間記憶能力。相對(duì)而言,八臂迷宮操作簡(jiǎn)便、可行,而且能區(qū)分短期的工作記憶和長(zhǎng)期的參考記憶,現(xiàn)已被用于學(xué)習(xí)記憶認(rèn)知實(shí)驗(yàn)功能評(píng)價(jià)。
二、八臂迷宮實(shí)驗(yàn)方法及應(yīng)用
1) 動(dòng)物適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境1周后,稱(chēng)重,禁食24小時(shí)。此后每天訓(xùn)練結(jié)束后限制性地給予正常食料(據(jù)體重不同,大鼠16-20g,小鼠2-3g),以使體重保持在正常進(jìn)食大鼠的80%~85%。
2) 第二天,迷宮各臂及區(qū)分撒著食物顆粒(每只4~5粒,直徑約3~4mm)。然后,同時(shí)將4只動(dòng)物置于迷宮(通往各臂的門(mén)打開(kāi))。讓其自由攝食、探究10min。
3) 第三天,重復(fù)第二天的訓(xùn)練。這一過(guò)程讓動(dòng)物在沒(méi)有很強(qiáng)的應(yīng)激條件下熟悉迷宮環(huán)境。
4) 第四天起,動(dòng)物單個(gè)進(jìn)行訓(xùn)練:在每個(gè)臂靠近外端食盒處各放一顆食粒,讓動(dòng)物自由攝食。食粒吃完或10min后將動(dòng)物取出。
5) 第五天,將食物放在食盒內(nèi),重復(fù)前一天的訓(xùn)練,一天2次。
6) 第六天以后,隨機(jī)選4個(gè)臂,每個(gè)臂放一顆食粒;各臂門(mén)關(guān)閉,將動(dòng)物放在迷宮;30s后,臂門(mén)打開(kāi),讓動(dòng)物在迷宮中自由活動(dòng)并攝取食粒,直到動(dòng)物吃完4個(gè)臂的食粒。如經(jīng)10min食粒仍未吃完,則實(shí)驗(yàn)終止。每天訓(xùn)練兩次,其間間隔1h以上。
三、八臂迷宮注意事項(xiàng)
1.小鼠放射迷宮設(shè)備和實(shí)驗(yàn)程序與大鼠類(lèi)似,但迷宮規(guī)格應(yīng)比大鼠迷宮小,以免增加小鼠行為操作難度。
2.本實(shí)驗(yàn)也可只用來(lái)測(cè)定工作記憶。方法中*不同的是,在放射臂均放置食粒,而不是只選4個(gè)臂放置食粒。
3.慢性應(yīng)激對(duì)動(dòng)物的迷宮操作可產(chǎn)生影響,且存在性別差異。經(jīng)過(guò)慢性應(yīng)激以后,雄性大鼠記憶力減弱,表現(xiàn)為記憶錯(cuò)誤頻率增加;雄性大鼠的空間記憶反而增強(qiáng),表現(xiàn)為錯(cuò)誤頻率減少。
4.即使在限制進(jìn)食條件下,也應(yīng)讓大鼠體重每周增加5g,以免動(dòng)物因營(yíng)養(yǎng)不良而患病。剔除身體狀態(tài)不良的動(dòng)物。
5.迷宮周?chē)囊患锲肪杀粍?dòng)物用來(lái)作為空間定為的標(biāo)志。去除或移動(dòng)這些標(biāo)志可能使動(dòng)物操作困難并降低迷宮臂選擇的準(zhǔn)確性。
6.八臂迷宮實(shí)驗(yàn)方法根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牟煌詫m放射臂的數(shù)目可不同,包括8、16、24、32、40和48臂迷宮。迷宮臂越少要求動(dòng)物記住探究過(guò)的臂也越小,動(dòng)物的行為操作就越簡(jiǎn)單。增加臂的數(shù)目一方面增加了對(duì)動(dòng)物空間記憶的要求,另一方面也引入了更多的、有考慮的干擾因素(例如過(guò)去的迷宮學(xué)習(xí)對(duì)目前所測(cè)記憶的影響)。所以,通常使用8臂放射迷宮,既可減少不的、過(guò)多臂的干擾,又可縮短訓(xùn)練和測(cè)試所花的時(shí)間。
7.所用食物通常為小塊的、帶巧克力味(動(dòng)物喜歡的味道之一)或甜味的早餐圈(每塊10mg);也可用液體食物(如巧克力奶或水)。后者對(duì)于測(cè)試某些影響動(dòng)物對(duì)固體食物吞咽的藥物尤為實(shí)用。
8.影響動(dòng)物迷宮操作主要有兩大因素:對(duì)迷宮或觀察者的恐懼與動(dòng)物探究習(xí)性和已知放在迷宮臂內(nèi)食物的驅(qū)使。恐懼因素過(guò)強(qiáng)會(huì)阻止動(dòng)物的迷宮操作,使動(dòng)物始終停留在迷宮的某一個(gè)地方而不去探究。缺乏對(duì)食物的渴求也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似結(jié)果,增加對(duì)動(dòng)物的撫摸,時(shí)加高迷宮臂的側(cè)墻,有助于減少動(dòng)物的恐懼。如食物的驅(qū)使作用不足,可減少食物量,但同時(shí)監(jiān)測(cè)體重和一般身體狀況。通常大鼠體重不應(yīng)低于禁食前的80%;對(duì)多數(shù)大鼠,體重降低15%即可。
9.與水迷宮不同,放射臂迷宮適合反復(fù)測(cè)試或長(zhǎng)期記憶的測(cè)試。一般認(rèn)為,工作記憶代表短期記憶,參考記憶代表長(zhǎng)期記憶。