小鼠迷宫实验报告.docx

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小鼠迷宫实验报告

小鼠迷宫实验报告

篇一：

小鼠迷宫实验

　　一、Morris水迷宫实验

（一）实验概述

　　Morris水迷宫是英国心理学家Morris于20世纪80年（1981）代初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。

（二）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，最终从水中逃脱。

　　（三）实验方法

　　分获得性训练、探查和对位训练3个过程。

　　1．获得性训练（Acquisitionphase）理论上将水池分为4个象限，平台置于其中一个象限区的中央。

（1）将动物（大鼠或小鼠）头朝池壁放入水中，放入位置随机取东、西、南、北四个起始位置之一。

记录动物找到水下平台的时间（s）。

在前几次训练中，如果这个时间超过60s，则引导动物到平台。

让动物在平台上停留10s．

（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。

　　2．探查训练（probetrial1）最后一次获得性训练结束后的第二天，将平台撤除，开始60s的探查训练。

将动物由原先平台象限的对侧放入水中。

记录动物在目标象限（原先放置平台的象限）所花的时间和进入该象限的次数，以此作为空间记忆的检测指标。

　　3．对位训练（reveralphase）测定动物的工作记忆（workingmemory）。

探查训练结束后的第二天，开始维持4天的对位训练。

将平台放在原先平台所在象限的对侧象限，方法与获得性训练相同。

每天训练4次。

每次记录找到平台的时间和游泳距离以及游泳速度。

　　4．对位探查训练（probetrial2）最后一次对位训练的第二天进行。

方法与上述探查训练类似。

记录动物60s内动物在目标象限（平台第二次所在区）所花时间和进入该区的次数。

　　二、高架十字迷宫实验

（一）实验概述

　　高架十字迷宫是利用动物对新异环境的探究特性和对高悬敞开臂的恐惧形成矛盾冲突行为来考察动物的焦虑状态。

高架十字迷宫具有一对开臂和一对闭臂，啮齿类动物由于嗜暗性会倾向于在闭臂中活动，但出于好奇心和探究性又会在开臂中活动，在面对新奇刺激时，动物同时产生探究的冲动与恐惧，这就造成了探究与回避的冲突行为，从而产生焦虑心理。

而抗焦虑药物能明显增加进入开臂的次数与时间，十字迷宫距离地面较高，相当于人站在峭壁上，使实验对象产生恐惧和不安心理。

高架十字迷宫被广泛应用于新药开发/筛选/评价、药理学、毒理学、预防医学、神经生物学、动物心理学及行为生物学等多个学科的科学-研究和计算机辅助教学等领域，是医学院校与科研机构开展行为学研究尤其是焦虑抑郁研究的经典实验。

（二）实验方法

　　实验开始时将小鼠从中央格面向闭合臂放入迷宫，记录5分钟内的活动情况。

观察指标包括：

开放臂进入次数（必须有两只前瓜进入臂内），开放臂停留时间，闭合臂进入次数，闭合臂停留时间。

计算开放臂停留时间比例，开放臂进入次数比例，高架十字迷宫中总进入次数。

实验完成后将小鼠取出，将两臂清理干净，喷洒酒精除去气味。

最后用Xeye动物行为学软件进行数据分析。

　　进入开放臂次数及停留时间与大鼠的焦虑情绪成负相关，进入开放臂次数越少，停留时间越短，说明老鼠的焦虑情绪越严重。

　　三、Y迷宫实验

（一）实验概述

　　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，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）实验方法

　　1．Y迷宫食物奖赏测试

　　Y迷宫实验包含两个阶段，间隔1h。

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，在起始臂和其他臂中自由活动10min，训练结束后，小鼠被放回饲养笼。

1h后进行第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5min。

录像记录5min内每只小鼠在各个臂停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。

　　注：

实验中，随机安排不同动物对应的Y迷宫的起始臂、新异臂和其他臂，但对于同一只小鼠，在迷宫实验的两个阶段，三个臂是固定的。

由于小鼠对该迷宫测试的记忆时间最长不超过数小时，所以该迷宫测试可以在同一只小鼠上反复进行，但两次实验需间隔至少1周，并改变三个臂的搭配（Delluetal，XX）。

评价空间识别记忆能力可以用小鼠在各个臂停留的时间作为检测指标，同时以动物在各个臂的穿梭次数作为检测其活动能力的一个指标（Delluetal，1992，XX）。

　　2．Y迷宫电刺激测试

　　Y-迷宫为一个三等臂式反射箱，三臂的夹角为120°，底部为可通电的铜棒，每臂端有一信号灯，灯亮表示安全区，此臂不通电无电流，另两臂通电（电压50~70V，大致固定在能使小鼠产生逃避行为的强度）。

实验时，随即变换安全区，电击小鼠，以小鼠立即逃往安全区为一次正确反应。

具体方法：

每只小鼠先在迷宫中适应3min，每次电击延迟为5s，直到小鼠的训练过程中连续9次正确反应即为学会。

记录小鼠学会所需的训练次数，训练次数越少，说明学习能力越强。

24h后进行记忆保持能力的检测，以正确反应次数占总检测次数的百分比表示记忆保持能力（正确反应的次数/总检测次数×100%），此值越高说明记忆力越好。

　　四、八臂迷宫实验

（一）实验简介

　　八臂迷宫（放射臂迷宫（radialarmmaze））实验也是最为常用的评价动物学习记忆能力的模型之一，由Olton等人于20世纪70年代中期建立。

其基本依据是，控制进食的动物受食物的驱使对迷宫各臂进行探究；经过一定时间的训练，动物可记住食物在迷宫中的空间位置。

该方法可同时测定动物的工作记忆（workingmemory）和参考记忆（referencememory）。

所用动物包括大鼠、小鼠和鸽子。

这一模型对脑区毁损和多种药物均很敏感。

后者包括乙醇、东良宕碱（抗胆碱能药）和MK-801（NMDA受体拮抗剂）等。

（二）实验方法

　　1．动物适应实验环境1周后，称重，禁食24小时。

此后每天训练结束后限制性地给予正常食料（据体重不同，大鼠16-20g，小鼠2-3g），以使体重保持在正常进食大鼠的80%~85%。

　　2．第二天，迷宫各臂及中央区分撒着食物颗粒（每只4~5粒，直径约3~4mm）。

然后，同时将4只动物置于迷宫中央（通往各臂的门打开）。

让其自由摄食、探究10min。

　　3．第三天，重复第二天的训练。

这一过程让动物在没有很强的应激条件下熟悉迷宫环境。

　　4．第四天起，动物单个进行训练：

在每个臂靠近外端食盒处各放一颗食粒，让动物自由摄食。

食粒吃完或10min后将动物取出。

　　5．第五天，将食物放在食盒内，重复前一天的训练，一天2次。

　　6．第六天以后，随机选4个臂，每个臂放一颗食粒；各臂门关闭，将动物放在迷宫中央；30s后，臂门打开，让动物在迷宫中自由活动并摄取食粒，直到动物吃完所有4个臂的食粒。

如经10min食粒仍未吃完，则实验终止。

每天训练两次，其间间隔1h以上。

　　（三）记录以下4个指标：

　　1．工作记忆错误（workingmemoryerrors），即在同一次训练中动物再次进入已经吃过食粒的臂；

　　2．参考记忆错误（referencememoryerrors），即动物进入不曾放过食粒的臂；

　　3．总的入臂次数；

　　4．测试时间，即动物吃完所有食粒所花的时间。

此外，计算机还可记录动物在放射臂内及中央区的活动情况，包括运动距离和运动时间等。

连续5次训练的工作记忆错误为零、参考记忆错误不超过1次时，可以开始药物测试或脑内核团结构毁损实验。

一般先给溶剂（如生理盐水），再给削弱记忆的药物（如东良宕碱、MK-801等），然后加用增强记忆的药物，剂量由低到高。

　　（四）计算与数据分析

　　用两个指标评价动物的记忆，即工作记忆错误频率（frequencyofworkingmemoryerrors）和参考记忆错误频率（frequencyofreferencememoryerrors），分别等于工作记忆错误或参考记忆错误与总的入臂次数的比率。

用这两个指标分别评价工作记忆与参考记忆。

同时，计算平均探究时间（averageexplorationtime），即测试时间与总的入臂次数之比，为评价一般运动活性的指标。

根据毁损的脑区结构或所给削弱记忆的药物的不同，工作记忆错误频率和/或参考记忆错误频率显著增高，记忆增强药物或治疗可使这种错误频率降低。

　　（五）注意事项

　　1．小鼠放射迷宫设备和实验程序与大鼠类似，但迷宫规格应比大鼠迷宫小1/4~1/2，以免增加小鼠行为操作难度。

　　2．本实验也可只用来测定工作记忆。

方法中唯一不同的是，在所有放射臂均放置食粒，而不是只选4个臂放置食粒。

　　3．慢性应激对动物的迷宫操作可产生影响，且存在性别差异。

经过慢性应激以后，雄性大鼠记忆力减弱，表现为记忆错误频率增加；雄性大鼠的空间记忆反而增强，表现为错误频率减少。

　　4．即使在限制进食条件下，也应让大鼠体重每周增加5g，以免动物因营养不良而患病。

剔除身体状态不良的动物。

　　5．迷宫周围的任何一件物品均可被动物用来作为空间定为的标志。

去除或移动这些标志可能使动物操作困难并降低迷宫臂选择的准确性。

　　6．根据实验目的的不同迷宫放射臂的数目可不同，包括8、16、24、32、40和48臂迷宫。

迷宫臂越少要求动物记住探究过的臂也越小，动物的行为操作就越简单。

增加臂的数目一方面增加了对动物空间记忆的要求，另一方面也引入了更多的、有必要考虑的干扰因素（例如过去的迷宫学习对目前所测记忆的影响）。

所以，通常使用8臂放射迷宫，既可减少不必要

　　的、过多臂的干扰，又可缩短训练和测试所花的时间。

　　7．所用食物通常为小块的、带巧克力味（动物最喜欢的味道之一）或甜味的早餐圈（每块10mg）；也可用液体食物（如巧克力奶或水）。

后者对于测试某些影响动物对固体食物吞咽的药物（如东良宕碱）尤为实用。

　　8．影响动物迷宫操作主要有两大因素：

对迷宫或观察者的恐惧与动物探究习性和已知放在迷宫臂内食物的驱使。

恐惧因素过强会阻止动物的迷宫操作，使动物始终停留在迷宫的某一个地方而不去

探究。

缺乏对食物的渴求也会产生类似结果，增加对动物的抚摸，必要时加高迷宫臂的侧墙，有助于减少动物的恐惧。

如食物的驱使作用不足，可减少食物量，但必须同时监测体重和一般身体状况。

通常大鼠体重不应低于禁食前的80%；对多数大鼠，体重降低15%即可。

　　9．与水迷宫不同，放射臂迷宫适合反复测试或长期记忆的测试。

一般认为，工作记忆代表短期记忆，参考记忆代表长期记忆。

篇二：

迷宫实验报告

　　迷宫学习遍数对所用时间和错误次数的影响

　　摘要本实验研究的是在只靠自己的动觉、触觉和记忆获得信息的情况下，如何学会在空间中定向。

以华东师范大学心理与认知科学学院心理学系一名大二男生为被试，使用EPT713型迷宫装置，通过被试迷宫学习遍数的增加其走完迷宫所用时间和错误次数的变化，研究迷宫学习遍数对学习效果的影响。

实验结果表明：

随着学习遍数的增加，走完一次迷宫所需的时间整体呈减少趋势，完成一次迷宫的错误次数整体也呈现下降趋势。

随着学习遍数的增加，被试对于迷宫的结构逐渐有了整体定位。

　　关键词迷宫记忆学习遍数错误次数所用时间1引言

　　用迷宫（迷津）研究学习始于20世纪初。

迷宫的种类很多，结构方式也不一样（本迷宫难度中等），但它们都有一条从起点到终点的正确途径与从此分出的若干盲巷。

迷宫的学习一般可分为四个阶段：

（1）一般的方位辨认；

（2）掌握迷宫的首段、尾段和中间的一两个部分；（3）扩大可掌握的部分，直至全部掌握空间图形；（4）形成机体对空间图形的自动化操作。

被试的任务是寻找与巩固掌握这条正确途径。

迷宫的学习与被试的智商有关，它涉及被试的空间定向能力、思维、记忆等诸多方面。

　　1899年,斯莫尔（W.S.Small）让白鼠学习一条相当复杂的迷津通路。

通过研究他认为,白鼠迷宫学习所依靠的主要是触觉和动觉记忆。

1912年希克思（V.C.Hicks）和卡尔把迷宫用于研究人类学习。

泊金斯（Perkins，1927）最早使用这种在手指迷宫的基础上发展起来的最简便、最常用的触棒迷宫（pencilmaze）。

Tolman在1948年提出“认知地图”的概念，用于解释动物完成迷宫任务的成绩。

他认为“在大鼠的脑中建立了某种类似于环境地图的东西”，使得它们重组获得的空间信息以建立关于环境的认知表征。

虽然“认知地图说”还是一个假说，但我们也可以尝试从这个角度来看人类的迷宫学习进程。

近年来，学者们则利用迷宫进行逆反学习能力的研究。

而在特殊教育领域，也利用迷宫队正常人和盲人进行了触棒迷宫的对比试验，并得出了盲人心理的巨大补偿作用和学习潜能的结论。

　　在此迷宫实验中，被试需要排除视觉条件，用小棒从迷宫起点沿凹槽移动到达终点，记录被试所花的时间和错误次数，并且重复进行实验。

本实验做出如下假设：

（1）随着实验次数的增加，被试每次实验所花费的时间逐渐减少

（2）随着实验次数的增加，被试的错误次数呈减少趋势。

2方法

　　2.1被试

　　华东师范大学心理与认知科学学院心理学系大二男生1名。

　　2.2实验仪器EP713型迷宫装置2.3实验程序

　　2.3.1选择一间较为安静的实验室，一切条件比较适宜。

　　2.3.2将小台式机机EP713迷宫装置接上电源，并打开电源，被试始终闭眼，不允许看到盲道。

，你要在排除视觉条件下，尽快学会走迷宫，中

　　间不要停顿，要积极运用动觉、记忆和思维，期间若触棒进入盲巷并到达盲巷终点，仪器会发出蜂鸣声，并记错一次，到达终点、仪器会长鸣一秒。

当你连续三次无错走完迷宫，你的任务就完成了，实验结束。

”

　　2.3.4被试明确指导语后，被试手握触棒（要求使用优势手），由主试带引将笔尖放在迷宫的起始位，

　　主试按下，同时示意开始实验。

　　，触棒离开起点巷中的金属片，仪器自动开始计时和记录错误次数。

被

　　试每走完一遍迷宫，主试按下键，分别记录被试的测试时间和错误次数。

　　2.3.6主试按复位键并再次将被试手握触笔笔尖引入迷宫起始位，重复实验。

记录多组数据。

3结果

　　实验根据附录表的数据，画出的两张表格，如下所示：

　　图1迷宫学习遍数与所需时间的关系曲线图

　　图2迷宫学习遍数与错误次数的关系曲线图4讨论

　　4.1关于实验变量

　　本实验的自变量是学习走迷宫的遍数，因变量有两个：

所需时间和错误次数。

因此本实验是一个多因变量实验设计。

实验的自变量和因变量都能很好地进行操作性定义，都可以进行准确地量化。

　　4.2误差分析及原因探讨

　　在实验过程中，错误的次数过多，所用时间过长，错误提醒时的蜂鸣声和大脑疲劳都可能让被试产生烦躁等消极情绪，导致实验时耐心的逐渐丧失，此时如果继续实验则可能导致所用时间和错误次数的增加，此时的数据会影响结果的分析。

所以在被试感到疲劳时需要让被试休息进行调整，防止出现误差影响实验结果。

另外环境的适宜程度有可能对结果产生一定影响，因此，实验中注意控制无关变量。

4.3关于实验的分析

　　根据被试的口头报告，被试在排除视觉的前提下，通过自己的动觉、触觉和记忆获得迷宫路线的信息，

　　被试先对迷宫的整个路径形成整体印象，然后通过分段学习记忆，根据走过的错误经验，渐渐地摸索出了路线，最终掌握迷宫的结构。

而由于被试是一个人的，本实验无法分析迷宫学习的个体差异和性别差异。

不过与其他同学的实验结果可以大致得出，不同的人学习迷宫所需要的时间和错误次数是不一样的，因此可认为个体差异对迷宫学习有影响，但性别差异对迷宫学习的影响不大。

5结论

　　5.1随着学习遍数的增加，走完迷宫所需时间整体呈减少趋势。

5.2随着学习遍数的增加，完成一次迷宫的错误次数整体呈下降趋势。

参考文献

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　　国实验动物学报.XX（02）

　　附录

篇三：

迷宫实验

　　《迷宫》实验报告