技術(shù)文章
Technical articles一、八臂迷宮實驗原理
八臂迷宮(8-Arm Maze)用來檢測藥物或大腦受損狀態(tài)下學(xué)習(xí)和記憶方面的表現(xiàn),它由八個相同的臂組成,這些臂從一個平臺放射出來,所以又被稱為放射迷宮(Radial Maze)。每個臂盡頭有食物提供裝置,根據(jù)分析動物取食的策略即進(jìn)入每臂的次數(shù)、時間、正確次數(shù)、錯誤次數(shù)、路線等參數(shù)可以反映出實驗動物的空間記憶能力。相對而言,八臂迷宮操作簡便、可行,而且能區(qū)分短期的工作記憶和長期的參考記憶,現(xiàn)已被用于學(xué)習(xí)記憶認(rèn)知實驗功能評價。
二、八臂迷宮實驗方法及應(yīng)用
1) 動物適應(yīng)實驗環(huán)境1周后,稱重,禁食24小時。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,同時將4只動物置于迷宮(通往各臂的門打開)。讓其自由攝食、探究10min。
3) 第三天,重復(fù)第二天的訓(xùn)練。這一過程讓動物在沒有很強的應(yīng)激條件下熟悉迷宮環(huán)境。
4) 第四天起,動物單個進(jìn)行訓(xùn)練:在每個臂靠近外端食盒處各放一顆食粒,讓動物自由攝食。食粒吃完或10min后將動物取出。
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,隨機選4個臂,每個臂放一顆食粒;各臂門關(guān)閉,將動物放在迷宮;30s后,臂門打開,讓動物在迷宮中自由活動并攝取食粒,直到動物吃完4個臂的食粒。如經(jīng)10min食粒仍未吃完,則實驗終止。每天訓(xùn)練兩次,其間間隔1h以上。
三、八臂迷宮注意事項
1.小鼠放射迷宮設(shè)備和實驗程序與大鼠類似,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.本實驗也可只用來測定工作記憶。方法中*不同的是,在放射臂均放置食粒,而不是只選4個臂放置食粒。
3.慢性應(yīng)激對動物的迷宮操作可產(chǎn)生影響,且存在性別差異。經(jīng)過慢性應(yīng)激以后,雄性大鼠記憶力減弱,表現(xiàn)為記憶錯誤頻率增加;雄性大鼠的空間記憶反而增強,表現(xiàn)為錯誤頻率減少。
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,以免動物因營養(yǎng)不良而患病。剔除身體狀態(tài)不良的動物。
5.迷宮周圍的一件物品均可被動物用來作為空間定為的標(biāo)志。去除或移動這些標(biāo)志可能使動物操作困難并降低迷宮臂選擇的準(zhǔn)確性。
6.八臂迷宮實驗方法根據(jù)實驗?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。迷宮臂越少要求動物記住探究過的臂也越小,動物的行為操作就越簡單。增加臂的數(shù)目一方面增加了對動物空間記憶的要求,另一方面也引入了更多的、有考慮的干擾因素(例如過去的迷宮學(xué)習(xí)對目前所測記憶的影響)。所以,通常使用8臂放射迷宮,既可減少不的、過多臂的干擾,又可縮短訓(xùn)練和測試所花的時間。
7.所用食物通常為小塊的、帶巧克力味(動物喜歡的味道之一)或甜味的早餐圈(每塊10mg);也可用液體食物(如巧克力奶或水)。后者對于測試某些影響動物對固體食物吞咽的藥物尤為實用。
8.影響動物迷宮操作主要有兩大因素:對迷宮或觀察者的恐懼與動物探究習(xí)性和已知放在迷宮臂內(nèi)食物的驅(qū)使??謶忠蛩剡^強會阻止動物的迷宮操作,使動物始終停留在迷宮的某一個地方而不去探究。缺乏對食物的渴求也會產(chǎn)生類似結(jié)果,增加對動物的撫摸,時加高迷宮臂的側(cè)墻,有助于減少動物的恐懼。如食物的驅(qū)使作用不足,可減少食物量,但同時監(jiān)測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)測試或長期記憶的測試。一般認(rèn)為,工作記憶代表短期記憶,參考記憶代表長期記憶。