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我們都知道，Morris水迷宮實驗經(jīng)典的測試程序主要包括定位航行試驗和空間探索試驗兩個部分，很多學(xué)者都采用此方法研究動物的空間學(xué)習(xí)記憶能力。可以毫不夸張的說，做過動物行為實驗的老師一定都或多或少的接觸過或開展過Morris水迷宮測試，Morris水迷宮實驗的經(jīng)典方法被廣泛應(yīng)用，但Morris水迷宮實驗并不總是得到最佳使用。其中一些源于對獲得最佳數(shù)據(jù)最重要的設(shè)備和測試程序方面的認(rèn)識不足。在這里，我們提供了對測試方法、設(shè)備、關(guān)鍵特性和注意事項方面的歸納，供大家參考交流。
顧名思義的實驗名稱
MWM 不是通常意義上的迷宮——也就是說，它不是迷宮；相反，它是一個開放的圓形水池，大約一半充滿了水。內(nèi)部設(shè)計使其盡可能接近無特色。這是一個“迷宮"，動物必須搜索才能找到一個相對較小的目標(biāo)（一個隱藏的平臺），該目標(biāo)被淹沒在水面以下并放置在固定位置。通過在水中放置不透明材料（通常是食用色素染料或聚丙烯顆粒），通過創(chuàng)建幾乎不可見的平臺與背景顏色匹配，或通過在彩色背景下使用透明平臺來隱藏平臺，從而使其模糊不清動物在游泳時看到的與水的低視覺縱橫比。
水迷宮迷宮的兩條主軸線是標(biāo)準(zhǔn)的，每條線將迷宮一分為二，相互垂直，形成一個假想的“+"。每條線的末端劃分出四個基本點：北 (N)、南 (S)、東 (E) 和西 (W)。這些不是真正的磁羅盤方向，而是指 S 是實驗者的位置，N 是在相反的點，E 是實驗者的右邊，W 是實驗者的左邊。以這種方式劃分迷宮會創(chuàng)建四個相等的象限。該平臺位于其中一個象限的中間。實驗員可以將平臺保持在一個象限進(jìn)行所有試驗，也可以用每個象限中的平臺測試四分之一的動物。后一種方法抵消了可能的象限效應(yīng)。平臺通常位于中心和墻壁之間的中間。
實驗方法應(yīng)用
空間學(xué)習(xí)
這是最基本的MWM實驗，原理是當(dāng)動物從水池邊不同隨機(jī)位置入水后，必須學(xué)會使用遠(yuǎn)端提示導(dǎo)航到隱藏平臺的直接路徑。學(xué)習(xí)試驗為期 5 天，每天進(jìn)行 4 次試驗。試驗之間的間隔可以從10-15 秒到 5-15分鐘不等。如果動物未能在規(guī)定的時間內(nèi)找到平臺，通常會將其撿起并放置在平臺上約 15 秒。
空間反轉(zhuǎn)/逆向?qū)W習(xí)
將平臺重新定位到另一個象限（通常是相反的象限）并每天進(jìn)行另一組四次試驗，持續(xù) 5 天。MWM 中的逆向?qū)W習(xí)揭示了動物是否可以消除其對平臺位置的初始學(xué)習(xí)并獲得通往新目標(biāo)位置的直接路徑。跟蹤模式通常顯示動物首先游到前一個位置，然后開始以拱形模式搜索以找到新目標(biāo)。
具有較小平臺的空間雙反轉(zhuǎn)
許多變化可以添加到基本的 MWM實驗中，這些變化可以添加有價值的信息，以了解觀察到的缺陷，甚至可能揭示在獲取或逆向?qū)W習(xí)過程中看不到的更微妙的缺陷。有一個可靠的測試方法是再次移動平臺，或者回到原來的目標(biāo)（雙反轉(zhuǎn)）或不同的象限（移位），但有一個額外的變化：使用更小的平臺。例如，如果起始平臺為 10 × 10 cm，則縮小平臺可能為 5 × 5 cm。這種平臺尺寸的減小對動物的空間精度要求增加了負(fù)擔(dān)，并揭示了一些藥物或劑量在采集或逆轉(zhuǎn)過程中看不到的影響。在此測試階段結(jié)束后 24 小時，還將進(jìn)行簡化的平臺探測試驗。
重復(fù)學(xué)習(xí)
另一個過程是進(jìn)行一系列的反轉(zhuǎn)或移位階段。這允許檢查動物在新學(xué)習(xí)的多個階段學(xué)習(xí)能力的靈活性。數(shù)據(jù)還展示了將平臺移動到不同象限的效果。例如，如果平臺轉(zhuǎn)移到相鄰的象限，新的學(xué)習(xí)比轉(zhuǎn)移到相反的象限更快。
空間工作記憶
上述方法用于評估獨立于試驗的學(xué)習(xí)（即在給定的測試階段，目標(biāo)不會從一個試驗轉(zhuǎn)移到另一個試驗）。為了評估工作或依賴于試驗的學(xué)習(xí)和記憶，需要一種不同的方法。在這個也稱為樣本匹配的過程中，平臺每天都會重新定位，動物每天進(jìn)行兩次（或多次）試驗。在每一天，第一次試驗代表一個樣本試驗。在樣品試驗期間，動物必須通過反復(fù)試驗來學(xué)習(xí)平臺的新位置。試驗 2（或任何連續(xù)試驗）是測試或匹配試驗，其中測量試驗 1 和試驗 2 之間的找到平臺時間差異。試驗 2 在 15 秒的試驗間間隔后開始。如果動物回憶起樣本試驗，它將在第二次試驗中游向目標(biāo)的較短路徑。由于平臺每天都在移動，前一天平臺位置的學(xué)習(xí)不能轉(zhuǎn)移到第二天的問題；因此，試驗 2 期間的每一天的回憶取決于當(dāng)天的樣本試驗，并且僅測量臨時記憶或工作記憶。
辨別學(xué)習(xí)
MWM 也可用于評估視覺辨別學(xué)習(xí)。在此過程中，使用了兩個彼此不同的可見平臺，例如一個是白色的，一個是黑色的。一個是標(biāo)準(zhǔn)的固定平臺，高于水面，另一個平臺從系繩上漂浮。實驗動物的任務(wù)是了解哪個平臺可以用于逃生，哪個平臺不能。動物在連續(xù)試驗中選擇的準(zhǔn)確性是其區(qū)分“真實"目標(biāo)的刺激信息與“虛假"目標(biāo)的能力的指標(biāo)。
潛在學(xué)習(xí)
在潛在學(xué)習(xí)中，測試方法是在每次試驗之前而不是之后將動物放在平臺上。這將允許實驗員確定有多少空間學(xué)習(xí)源于導(dǎo)航到平臺，與到達(dá)目標(biāo)后的方向相比。
暗示學(xué)習(xí)/提示學(xué)習(xí)
在MWM經(jīng)常使用的控制條件是測試動物學(xué)習(xí)游向暗示目標(biāo)的能力。在這個過程中，迷宮周圍的窗簾是關(guān)閉的，以減少遠(yuǎn)端線索的可用性。窗簾干擾了動物對可用于空間導(dǎo)航的遠(yuǎn)端線索的獲取。該平臺與隱藏式平臺相同，但在平臺上安裝了一個伸出水面約12厘米的“標(biāo)志"。該標(biāo)志很容易從整個池中識別出來，這個“提示"被設(shè)計成允許動物直接看到平臺的位置。為了確保動物使用這個近端線索來定位平臺，在每次試驗中，目標(biāo)和起點的位置都被移動到新的位置。這樣，實驗動物就不能使用遠(yuǎn)端線索來解決問題。只有可靠地指示平臺相對于起點的位置的線索是附在平臺上的線索。如果實驗動物在暗示學(xué)習(xí)中受損，那么可能會嚴(yán)重關(guān)注是否存在空間缺陷。這是因為暗示學(xué)習(xí)需要與任務(wù)的空間版本相同的基本能力(完整的視力、運動能力(游泳)、基本策略(學(xué)會遠(yuǎn)離墻壁游泳、學(xué)會在平臺上攀爬))和相同的動機(jī)(逃離水)。
因此，如果實驗動物不能完成提示的任務(wù)，在空間版本中使用遠(yuǎn)端提示學(xué)習(xí)的能力就會受到懷疑。這項任務(wù)可以在空間記憶測試之前執(zhí)行，尤其是對小鼠而言。一些動物找到了平臺，但隨后又跳回水中繼續(xù)尋找。據(jù)推測，這反映了尋找另一條逃跑路線的努力。在最初的幾次試驗中，一些動物由于在水中而變得足夠活躍，以至于當(dāng)它們第一次找到平臺時，并不總是清楚它們是否意識到平臺是一個出口。
