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通過Y-迷宮實驗,如何來評估動物的學習記憶成績?
點擊次數:75 發布時間:2021-04-19
【實驗目的】
 
1. 了解Y-迷宮實驗的原理。
 
2. 掌握Y-迷宮實驗方法。
 
3. 觀察實驗動物建立條件反射過程中的學習、記憶能力。
 
【實驗原理】 
 
通過燈光和電刺激,使動物形成回避條件反射,觀察和記錄動物的回避條件反應能力和空間辨別能力。分析和推斷動物的學習、記憶和空間認知等方麵的能力。
 
【實驗動物】 
 
大鼠、小鼠。

【實驗軟件】

SuperMaze動物行為分析軟件,VisuTrack動物gao端行為分析軟件,上海芭乐app在线观看信息科技有限公司。

【實驗器材】
 
Y-迷宮由三等分輻射式迷路箱和控製儀組成。三等分輻射式迷路箱由等長的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ臂和三者的交界區組成。箱底鋪設直徑0.2cm,長14cm,間距lcm 的電柵。每臂長45cm,頂端各裝一盞15W 的刺激信號燈。
 
Y-迷宮的控製儀有電壓控製按鈕、延時控製按鈕、自動控製按鈕和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 、0四個按鈕,當分別按下I、Ⅱ、Ⅲ按鈕時,相應臂的信號燈亮,此時該臂不通電為安全區(Hong燈區),另外無燈光的兩臂及交界區均通電而成為非安全區(電擊區)。按下0按鈕,則三臂均不通電,但交界區通電。信號燈亮後,稍停片刻電柵才開始通電,這一短暫的間歇期由延時控製按鈕調節。也可按自動控製按鈕,使燈光和通電由控製儀自動控製。
 
【實驗方法與步驟】
 
1. 篩(預)選
 
(1)將大鼠放入Y-迷宮箱中適應3~5min後,給予適當電擊至其對3臂均探索進入為止。選擇活躍,對電擊反應較敏感,逃避反應迅速者供測試用。淘汰反應過於遲鈍或特別敏感的大鼠。
 
(2)預選出達到電擊次數≤3次時連續2次正確反應的動物,即對電擊反應較敏感的大鼠供實驗用。
 
(3)在上述初步篩選的基礎上,通過正式迷宮訓練,淘汰達不到學會標準(學不會)的大鼠。
 
2. 正誤判定的標準
 
大鼠受電擊後從起步區直接逃到安全區或通電後10s內一次性跑向安全區為“正確反應”,若逃到無燈光的任何另一臂,則記為錯誤反應。
 
3. 達標(學會)標準
 
(1)連續10次中有9次或以上正確反應(正確反應率≥90%)定為學會標準。
 
(2)每個實驗日進行20次訓練測試,錯誤反應次數(errors number EN)≤2次。全天總反應時間(total reaction time TRT)≤120s作為判定大鼠學會的標準。因為EN反映大鼠反應的正確程度,TRT反映大鼠反應時間的長短,可綜合評價大鼠的學習記憶能力,因而此標準更為合理。
 
以上為每隻大鼠達標(學會)標準,全組大鼠達標(學會)標準為全組正確率(學會動物數/該組動物總數×100%)達85% 以上。
 
4. 學習測試
 
實驗時先將大鼠放入迷宮中適應3~5min,然後再開始正式實驗。
 
(1)隨機休息法:安全區以無規則次序變換,以訓練大鼠辨別燈光刺激及安全方wei的能力,大鼠受電擊後逃到安全區後,燈光繼續作用10~15s,熄燈後結束一次測試,大鼠所在支臂就作為下一次測試的起點,兩次測試時間間隔為30s或休息1min 後再予以第2次測試,依次重複,測試至達連續9/10標準。
 
(2)隨機不休息法:安全區以無規則的次序變換開始時,對大白鼠所在支臂與另一支臂通電,動物在電擊下逃竄至燈光區後再保持l0s或30s為一次測試。然後動物所在支臂為下次測試的起始位置進行下一次測試。
 
(3)順序法:三臂末端按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ臂輪流作為起步區或安全區。
 
以上方法還可以分為兩類:①每天固定訓練次數,一般是20次,連續訓練3~4d。大鼠一般都能達到學會標準。②不固定訓練次數,采用分段連續訓練法,即每訓練10次,休息1min,連續訓練直到學會為止,訓練在1d內完成。一般多采用第Yi種方法。
 
5. 記憶保持(再現)測試
 
學習測試24h、48h、1周、30d後,再以同樣方法測試至9/10標準,正確反應次數定為A,以A/10表示記憶的保持能力,此值越高說明記憶力越好。
【觀察指標】
 
(1)達標所需的訓練次數(電擊次數、反應次數、測試次數):用動物學習達到學會標準前所需的測試數,表示其空間分辯反應的學習記憶成績。
 
(2)達標所需的天(日)數:記錄每隻大鼠達到學會標準所用的日數。
 
(3)錯誤反應次數(errors number EN ):一個實驗日完成所有反應中錯誤反應的次數。
 
(4)全天總反應時間(total reaction time TRT):動物的反應時(潛伏期)指從信號燈亮開始至大鼠第1次逃至燈亮區為止所耗的時間,全天總反應時是一個實驗日(全天)完成所有反應(包括正確反應和錯誤反應)所需時間。
 
(5)主動回避率:大鼠在燈亮後但未通電的5s內完成逃避反應的次數占總反應次數的百分率。安全區燈亮,電刺激尚未開始時,大鼠即逃往安全區表明大鼠已經形成了明暗辨別條件反射(主動回避反應)。
 
(6)正確反應率(行為正確率):正確反應數占總測試數的百分比。
 
(7)全組正確率:學會動物數占該組動物總數的百分比。
 
(8)3d學會率:訓練第3d達學會標準的動物數占該組動物總數的百分比。
 
【注意事項】
 
1. 嚴格篩選動物,淘汰對電擊耐受性差或對電擊不敏感的動物。
 
2. 操作規範,盡量由專人操作,減少誤差。
 
3. 實驗環境安靜,光線適宜。盡量在每天相同時間進行實驗。
 
4. 刺激的電壓強度一般為30~70V,延時為3~5s,電柵的導電性能要穩定,隨時清理動物糞便,防止電柵短路。
 
【評價】
 
簡單易行,觀察指標多。但動物的反應差異性較大,要注意實驗動物的篩選。動物糞便容易使電柵短路,若未及時發現就會造成實驗誤差。
 
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