水迷宫

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，*终从水中逃脱。

Morris水迷宫的组成部分

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**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**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*快*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**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*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*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。

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