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Y迷宫
一、实验介绍
Y迷宫主要应用于动物的辨别性学习,工作记忆及参考记忆的测试。Y迷宫由三个完全相同的臂组成。每个臂尽头有食物提供装置(选配),根据分析动物取食的策略即进入各臂的次数、时间、正确次数、错误次数、路线等参数可以反映出实验动物的空间记忆能力。相对而言,Y迷宫简便可行,相对八臂迷宫来说更加简单,有一定的实用性,现常用于学习记忆功能评价。Y迷宫、八臂迷宫这类食物奖赏型迷宫任务能够检测啮齿类动物与海马和前额叶脑区相关的空间参考记忆和空间工作记忆。当动物在迷宫中寻找食物时,动物需要根据迷宫周围的视觉标示,记住它已搜寻过的迷宫臂,以避免重复进入同一个臂,从而有效地获得食物。这种类型的记忆能指导进行中的行为,被称为工作记忆。
Y迷宫实验模型用来研究啮齿类动物的空间识别记忆能力,这相对于被动回避等实验的优点在于:这种迷宫利用了啮齿类动物对新异环境天然探究的自然习性,不需要动物学习任何规则来趋利避害,能够有效地反映出动物对新异环境的识别记忆能力。
二、Y迷宫实验方法
1.Y 迷宫交替行为实验:
Y迷宫交替行为实验:Y迷宫设备由三个不透明的塑料臂(分别标记为I,II,II)制成,两臂之间的角度为 120°
将小鼠轻柔的放入迷宫中央,并允许其自由探索 8 min。小鼠进入每个臂的标准为四肢完全进入。小鼠依次进入三个不同臂;
交替分数的计算方法是将交替总数除以选择总数减去 2 乘以 100,如以下等式所示:自发交替率(%)= [(自发交替次数)/(总进臂次数-2)]X100;
两只小鼠实验间隔中都需要75% 酒精擦拭迷宫,并使酒精完全挥发,确保气味并不会对实验产生干扰。Y迷宫实验通过图像采集系统记录检测指标,分析实验数据。
2.电刺激Y迷宫实验
预实验:
将动物放在Y迷宫中适应3-5min,给予小鼠(0.2-0.5ma)大鼠(0.6-0.8ma)电击,直到动物对3个臂均进行了探索。选择对电击反应比较敏感、运动活跃、逃避反应迅速的动物供测试,淘汰反应迟钝或者过于敏感的动物。所选动物的上述活动情况无显著差异。
逃避条件反射测定:实验前先将动物放入Y迷宫熟悉3-5min,任选一臂作为起步区(动物所在的臂),剩下的二个臂中任选一臂作为安全区。安全区灯亮后持续15S,同时另外二个臂给予电击,训练动物跑到安全区。动物至安全区后熄灯休息30S,开始下一次操作。每次实验在每只大鼠上重复20-30次为一轮。实验需在黑暗、安静的环境中进行。凡大鼠受电击后10S内一次性从起步区逃至安全区的反应称为“正确反应”,否则为“错误反应”。正确反应率达到90%以上为学会标准,电击次数越少,学习能力越强。针对不同的实验可用专门的软件设定各持续时间的值。
3.Y迷宫食物奖赏测试
迷宫实验包含两个阶段,间隔 1h (1hITI)。第一个阶段为训练期新异臂被隔板挡住,小鼠由起始臂放入,在起始臂和目标臂(放入3-10mg食物)中自由活动10 min,训练结束后,小鼠被放回饲养笼。1h后行第2个阶段实验。第2个阶段为检测期,抽开新异臂隔板,小鼠由起始臂放入,在3个臂中自由活动5 min。录像记录5 min内每只小鼠在各个臂留的时间和穿梭次数。数据统计:Y迷宫实验中,5min内小鼠在各个臂之间停留的时间;Y迷宫实验中,5min内小鼠在各个臂的穿梭次数。
4.空间学习能力测定
任选一臂作为“起步区”,另选一臂作为“新颖区”。第一次测试时,将动物背朝中央放入“起步区”,同时关闭“新颖区”,让动物在2个臂中自由探究10-15min;1小时后进行第二次测试,将动物再次背朝中央放入“起步区”,同时打开“新颖区”,让动物自由探究5-10min。检测(1)“新颖区”作为动物首选进入臂的百分比(评价辨识能力);(2)在“新颖区”的停留时间(评价空间记忆能力)3)每个臂的进入次数(评价新奇环境探究能力);(4)进总次数(评价自主活动量)。该实验法应在迷宫的各个臂上做上明显的特殊标记可以区分,以提供动物空间定位的线索。