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    水迷宫实验报告

    来源:书业网 时间:2016-03-09

    篇一:水迷宫实验原理

    Morris水迷宫实验原理

    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,测其第一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

    水迷宫实验报告

    形迷宫实验是食欲驱动的实验。

    本实验由美国科学家Richard GMMorris于1981年建立。最初用于研究脑内结构对学习和记忆的调节作用,后来逐步发展成为目前最为常用的评价动物学习与记忆的模型。这一实验的基础是,啮齿类动物在水中有强烈的逃避水环境的动机,并以最快、最直接的途径逃离水环境。学会逃避水环境的过程体现动物的学习能力;根据周围环境进行空间定位,有目的地游往水中安全的地方(平台),体现动物的空间记忆能力。

    ? (一) 实验设备

    实验用大鼠或小鼠进行。大鼠水迷宫实验设备包括一个灰色或黑色圆形水池(直径150cm,高60cm;、一台跟踪摄像机以及摄像机相联的计算机(图25-1)。池内盛水,深50cm,水温为摄氏22~24℃。平台置于水面下2cm(小鼠为1cm)。在水中加入奶粉或牛奶将水搅浑以免让动物看清水下平台。摄像机位于水池中央上方200cm,可记录动物的位置、游泳距离和时间(从而可计算出游泳速度)以及游泳路径等。房间周围墙壁上贴上色彩鲜明、形状不同的图画用为迷宫外暗示(extra-mazecues)。

    ? (二) 实验方法

    分获得性训练、探查和对位训练3个过程。

    1.获得性训练(Acquisition phase)理论上将水池分为4个象限,平台置于其中一个象限区的中央。

    (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5d。

    2.探查训练(probe trial1) 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。

    3.对位训练(reveral phase) 测定动物的工作记忆(workingmemory)。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。

    4.对位探查训练(probetrial2)最后一次对位训练的第二天进行。方法与上述探查训练类似。记录动物60s内动物在目标象限(平台第二次所在区)所花时间和进入该区的次数。

    ? (三) 注意事项

    1.对比食物驱动的模型(如放射臂迷宫),水迷宫实验的最大优点在于,动物具有更大的、逃离水环境的动机。而且不必禁食,特别适合老年动物的测试。加上它对衰老引起的记忆减弱尤其敏感,因此,水迷宫最常用于老年动物记忆的研究。

    2.如用小鼠,除游泳池尺寸约为大鼠的50%以外,平台直径也较少(7.5cm)。实验方法与大鼠类似,但训练周期较短。一般获得性训练3天共训16次(第一天4次,后两天每天6次;两次训练之间的间隔5~10min,第四天为探查训练,第五、六天为对位训练,每天训练六次,第七天为第二次探查训练。

    3.如用肉眼观察,在所有试验过程中试验着始终坐在同一位置,距离泳池最近的边缘约60cm。

    4.每天在固定时间测试。操作轻柔,避免不必要的应激刺激。

    5.当与其他同类实验相比较时,要注意到动物的性别、品系、泳池的尺寸和水温等多种因素对实验结果的影响。此外,当以游泳速度作为观察指标时,要考虑到动物的体重、年龄以及骨骼肌发育状况等对游泳速度可能造成影响。

    6.用老年动物进行实验时,应确认动物的游泳能力和视力不因年龄增大而影响行为操作。其方法如下:将平台露出水面以使动物能够看见平台。动物放入泳池后如毫无困难地直接游向平台,说明动物的游泳能力和视力均正常,可以开始实验。

    7.游泳对动物是一个较大的应激刺激,可引起神经内分泌的变化。这些变化可能对实验结果造成干扰。对老年动物,严重时可诱发心血管疾病而导致卒中甚至死亡。因此,必要时可将动物多次放入泳池或适当延长其游泳时间以增加动物对游泳的适应能力。

    8.当用牛奶或奶粉搅浑泳池的水时,要定期换水以免水腐败变质;

    结语

    目前对于学习记忆的研究进展十分迅速,各种学习记忆的理论不断涌现。按照这些理论而设计的动物模型也不断出现。而各种先进实验技术如神经电生理技术的LTP、ERP和脑成像技术的fMRI都被应用于学习记忆的研究中,给学习记忆的研究开辟了一条新的途径。因此,如何把传统的行为学研究方法和最新的研究技术相结合,为学习记忆的研究提供更广阔的思路是今后进行学习记忆的行为学研究的发展方向。

    安徽正华生物仪器设备有限公司

    篇二:水迷宫实验流程

    Morris水迷宫实验

    实验用品的准备:

    毛巾或电吹风、染料、小台灯、细木棍

    实验前的准备:

    1.在实验前一天晚上,把水迷宫和实验室打扫干净。

    a.水迷宫中动物粪便要处理干净

    b.实验室内保证通风、无异味

    2.将水注入水迷宫中,水的高度在高过站台1CM左右(参考:大鼠:30CM;小鼠:20CM)。 如果水温过低,请使用快速热水器加热水至合适温度(参考:大鼠:25± 1℃;小鼠:21~22℃)注入水迷宫中,然后打开保温棒的电源开关保持水温(不能在水迷宫注满水前打开保温棒的电源开关)。

    3.实验前三十分钟把动物带入实验室中熟悉环境。

    4.加入合适的染料到水中,然后打开实验电脑,通过监视系统人工调节小台灯的位置来达到光的均匀分布。

    5.检查标记物是否在固定的位置。

    正式实验:

    将已经编好号的大鼠/小鼠依次放入水迷宫进行实验,具体操作如下:

    a.实验人员A从鼠笼中取出小动物,然后快速放入水迷宫中(注意:实验人员A把小动物放入水迷宫后迅速离开)

    b.实验人员B通过监视系统观测到动物入水的一瞬间,然后快速的按下录象键

    c.实验人员B通过监视系统观测到小动物在规定时间内没有游上站台,马上通知实验人员A用细木棍引导小动物上站台,让小动物在站台上30秒熟悉周边环境后取走。

    d.实验人员B通过监视系统观测到小动物在规定时间内游上站台,让小动物继续在站台上呆30秒后通知实验人员A将小动物取走。

    e.实验人员A将小动物从水迷宫中取出后,请用毛巾将小动物檫干。

    结束工作

    1.在结束实验后,立即断开保温棒的电源开关。

    2.将水迷宫池中的水排出

    3.打扫水迷宫

    注意事项:

    1.保证标记物体的位置在同一实验中不要改变

    2.不要任意改变实验室中其他实验物品的位置

    3.在实验进行中尽量保证实验室的安静

    4.在进行水迷宫实验期间,实验人员最好不要使用香水或者其他有刺激性气味的物品

    5.实验人员将小动物放入水池后,请立即离开所站立的位置,防止小动物将实验人员误认为标记物。

    6.将小动物从取出后,请用毛巾将小动物檫干,如果天气比较寒冷,可以辅助使用电吹风。(如果有条件可以在饲养笼中多加一些刨花屑)

    7.在水迷宫注满水后,才能接通保温棒的电源开关;在水迷宫排水前,断开保温棒的电源开关。

    篇三:morris水迷宫具体实验操作

    morris水迷宫具体实验操作

    morris水迷宫具体实验操作步骤评析

    Morris水迷宫是英国心理学家Morris于1981年设计并应用于脑学习记忆机制研究的一种实验手段,其在AD研究中的应用非常普遍。涉及的被试动物主要是鼠。

    Morris水迷宫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。较为经典的Morris水迷宫, 主要的实验内容主要包括定位航行试验(Hidden Platform Test)、空间探索试验(Probe Trains)和可视站台试验(Visible Platform Test)三个部分。其中定位航行试验历时5天,每天将大鼠面向池壁分别从4个入水点放入水中各一次,记录其寻找到隐藏在水面下平台的时间(逃避潜伏期,escape latency)。空间探索试验是在定位航行试验后去除平台,任选一个入水点将大鼠放入水池中,记录其在120s内的游泳轨迹,考察大鼠对原平台的记忆。可视平台试验是将平台露出水面以使动物能够看见平台、毫无困难地直接游向平台,说明动物的游泳能力和视力均正常,不影响前面两部分的实验结果。

    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。 Morris水迷宫的组成部分 (安徽正华生物仪器设备有限公司生产)

    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。

    提供指标

    ○总路程 ○平均速度 ○上台时间(潜伏期)○运动轨迹图(.BMP格式)○四个象限逗留的时间和路程 ○

    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)。

    实验方法

    1、定位航行试验:啮齿类动物第一次游泳时,一般不会找到藏于水面下的不可见的站台。若动物在入水游泳60~90s以内仍未能找到水池中的站台或未能爬上站台时,实验人员可将动物引导置于站台上站立10~30s,使动物体会站在站台上的感觉,这样从第二次开始,学习成绩就能迅速提高。动物爬上站台后,让动物在站台上站立5~10s。将大鼠从站台上拿下来,休息30~60s以后再进行下一次训练。在一般情况下,正常大鼠在经过3~5个实验日训练后,很快就学会以最快最佳的轨迹搜索到站台的确切位置。 试验共历时5天,每天定于固定时间段训练4次。训练开始时,将平台置于第一象限,从池壁四个起始点的任一点将大鼠面向池壁放入水池。自由录像记录系统记录大鼠找到平台的时间和游泳路径,4次训练即将大鼠分别从四个不同的起始点(不同象限)放入水中。大鼠找到平台后或120秒内找不到平台(潜伏期记为120秒),则由实验者将其引导到平台,在平台上休息10秒,再进行下一次试验。每日以大鼠四次训练潜伏期的平均值做为大鼠当日的学习成绩。

    有时鼠可能会在10~30s间隔时间到达之前从站台上掉下或跳入水中继续游泳。一旦这种情况发生,则将鼠重新放回站台,并重新计时,使时间间隔到达(10~30s)。这样可以确保每只鼠在每次实验后有相等的时间来观察和获取空间信息。

    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5d。

    3、空间探索试验: 定位航行试验结束24h后,撤除站台。然后任选一相同入水点将鼠放入水中,记录鼠在120s内的游泳路径,记录鼠在目标象限的停留时间和穿越目标象限的次数,观察受试鼠的空间定位能力,及在空间探索过程中的变化规律。在电脑屏幕上用圆形环标记出站台原所在位置,这样可以记录穿越原站台所在位置的次数。

    4、可视平台试验:将平台露出水面以使动物能够看见平台。动物放入泳池后如毫无困难地直接游向平台,说明动物的游泳能力和视力均正常,可以开始实验。

    注意事项

    morris水迷宫具体实验操作步骤评析1、水温:水的温度要求实验过程中恒温。大鼠温度范围一般为23± 2℃(小鼠可能低些在18~22℃)。水温对潜伏期影响很大,特别是大鼠,如果温度过高,大鼠在游几次后渐渐适应了迷宫环境,它就会把迷宫当“浴盆”了,放进去以后,就漂浮不动;如果水温过低,大鼠体温下降很快,体力也会耗散太多,大鼠游泳能力不能坚持很久,就会出现游几次潜伏期突然增大的现象。甚至有些老鼠会出现较明显的应激反应,比如说会出现抽筋,腹泻现象。水温一般保持25度左右,另外气温也会导致水温偏差过大,应人为的调节水温。所以就要求在水池的底部装有可以恒定保持水温的加热棒或者其他加热装置了。

    2、光源:要保证水池水面上没有光影,主要是要避免光线在水面的反射问题,以免留在水面的光照影子被软件的采集系统将光影和鼠的影子混淆;如果是白色的水池背景,就可以在水池上方用两根条形的发散日光灯,这样可以减少反射光在水面的背影;如果是黑色的水池背景,就在水池四个象限的上方放置4个60瓦的灯泡或25瓦的管灯,不用功率特别大的灯。灯泡的高度应该足够高,不能被摄像头捕获到。另外还可以在水池四周装一圈帘子(颜色一般是黑色、浅蓝色或者白色),这样可以将光的影子挡住,又保持一定的透光度。同时也可以减少外界的人站在水池旁边某个地方或走来走去,对大鼠形成一个不定的空间参照物。

    3、空间线索(参照物):水池应该置于一个较大的房间内,池壁上悬挂两个以上物体作为近距离视觉参照物,并在水池外房间内有多种远距离视觉参照物。比如几何图形(正方形、三角形、圆形等)悬挂于水池以外的墙上,高度是必须让大小鼠在游泳的时候看的见的范围,所以应该在其视平线以上,这些几何图形可以是宽5cm至15cm塑料板制成,高度是必须高过站台,可以用1m的线挂在水池周围;这些几何图形一般涂成黑色,因为啮齿类动物对黑色比较敏感;这些几何图形一般不少于3个。另外实验室环境是一个十分重要的因素,实验室的设备、仪器、工作台、椅子、门窗和灯具等陈设的位置和实验人员进行实验操作时所站立的位置都可能被大小鼠看见,如果移动会影响实验结果。因为动物有时会常常利用实验室内固有的环境作为它搜索目标时的参照物。

    4、对比食物驱动的模型(如放射臂迷宫),水迷宫实验的最大优点在于,动物具有更大的、逃离水环境的动机。而且不必禁食,特别适合老年动物的测试。加上它对衰老引起的记忆减弱尤其敏感,因此,水迷宫最常用于老年动物记忆的研究。 morris水迷宫具体实验操作步骤评析

    5、每天在固定时间测试。操作轻柔,避免不必要的应激刺激。