Morris水迷宮實驗儀器

一、Morris水迷宮實驗儀器實驗原理：  

本實驗由美國科學家RichardGMMorris于1981年建立。初用于研究腦內結構對學習和記憶的調節作用，后來逐步發展成為目前較為常用的評價動物學習與記憶的模型。這一實驗的基礎是，嚙齒類動物在水中有強烈的逃避水環境的動機，并以較快、直接的途徑逃離水環境。學會逃避水環境的過程體現動物的學習能力；根據周圍環境進行空間定位，有目的地游往水中安全的地方（平臺），體現動物的空間記憶能力。  

二、實驗裝置：  

Morris水迷宮實驗儀器由硬件和軟件兩部分組成：  

硬件主要包括：Morris水迷宮水池（采用ABS工程塑料，大鼠直徑1.6米，小鼠直徑1.2米，高度均為50cm）、恒溫加熱系統、數顯溫控表、方向標識物、泛光窗簾、手動升降站臺、攝像系統、無線遙控升級站臺（選配）、槍式攝像機等。  

軟件：自主研發的SuperMaze軟件。  

三、實驗方法：  

Morris水迷宮實驗分獲得性訓練、探查和對位訓練3個過程。  

1．獲得性訓練理論上將水池分為4個象限，平臺置于其中一個象限區的中央。  

（1）將動物（大鼠或小鼠）頭朝池壁放入水中，放入位置隨機取東、西、南、北四個起始位置之一。記錄動物找到水下平臺的時間（s）。在前幾次訓練中，如果這個時間超過60s，則引導動物到平臺。讓動物在平臺上停留10s。  

（2）將動物移開、擦干。必要時將動物（尤其是大鼠）放在150W的白熾燈下烤5min，放回籠內。每只動物每天訓練4次，兩次訓練之間間隔15~20min,連續訓練5d。  

2．探查訓練：后一次獲得性訓練結束后的第二天，將平臺撤除，開始60s的探查訓練。將動物由原先平臺象限的對側放入水中。記錄動物找到目標象限（原先放置平臺的象限）所花的時間和進入該象限的次數，以此作為空間記憶的檢測指標。  

3．對位訓練：測定動物的工作記憶（workingmemory）。探查訓練結束后的第二天，開始維持4天的對位訓練。將平臺放在原先平臺所在象限的對側象限，方法與獲得性訓練相同。每天訓練4次。每次記錄找到平臺的時間和游泳距離以及游泳速度。  

4．對位探查訓練：后一次對位訓練的第二天進行。方法與上述探查訓練類似。記錄動物60s內動物在目標象限（平臺第二次所在區）所花時間和進入該區的次數。  

四、實驗數據：

五、注意事項：  

1．對比食物驅動的模型（如放射臂迷宮），水迷宮實驗的優點在于，動物具有更大的、逃離水環境的動機。而且不必禁食，特別適合老年動物的測試。加上它對衰老引起的記憶減弱尤其敏感，因此，水迷宮較常用于老年動物記憶的研究。  

2．如用小鼠，除游泳池尺寸約為大鼠的50%以外，平臺直徑也較少（7.5cm）。實驗方法與大鼠類似，但訓練周期較短。一般獲得性訓練3天共訓16次（*天4次，后兩天每天6次；兩次訓練之間的間隔5~10min，第四天為探查訓練，第五、六天為對位訓練，每天訓練六次，第七天為第二次探查訓練。  

3.如用肉眼觀察，在所有試驗過程中試驗著始終坐在同一位置，距離泳池近的邊緣約60cm。  

4.每天在固定時間測試。操作輕柔，避免不必要的應激刺激。  

5.當與其他同類實驗相比較時，要注意到動物的性別、品系、泳池的尺寸和水溫等多種因素對實驗結果的影響。此外，當以游泳速度作為觀察指標時，要考慮到動物的體重、年齡以及骨骼肌發育狀況等對游泳速度可能造成影響。  

6.用老年動物進行實驗時，應確認動物的游泳能力和視力不因年齡增大而影響行為操作。其方法如下：將平臺露出水面以使動物能夠看見平臺。動物放入泳池后如毫無困難地直接游向平臺，說明動物的游泳能力和視力均正常，可以開始實驗。  

7.游泳對動物是一個較大的應激刺激，可引起神經內分泌的變化。這些變化可能對實驗結果造成干擾。對老年動物，嚴重時可誘發心血管疾病而導致卒中甚至死亡。因此，必要時可將動物多次放入泳池或適當延長其游泳時間以增加動物對游泳的適應能力。  

8.當用牛奶或奶粉攪渾泳池的水時，要定期換水以免水變質。  

六、發展介紹：  

Morris水迷宮（Morriswatermaze,MWM）實驗是一種強迫實驗動物（大鼠、小鼠）游泳，學習尋找隱藏在水中平臺的一種實驗，Morris水迷宮主要用于測試實驗動物對空間位置感和方向感（空間定位）的學習記憶能力，被廣泛應用于學習記憶、老年癡呆、海馬/外海馬研究、智力與衰老、新藥開發/篩選/評價、藥理學、毒理學、預防醫學、神經生物學、動物心理學及行為生物學等多個學科的科學研究和計算機輔助教學等領域，在世界上已經得到廣泛地認可，是醫學院校開展行為學研究尤其是學習與記憶研究的優選經典實驗。