巴恩斯迷宮實驗方法

一. 實驗原理

Barnes（巴恩斯）迷宮是美國學(xué)者Carol A Barnes1979年發(fā)明的用于檢測動物空間記憶的模型。與水迷宮和放射臂迷宮類似，巴恩斯迷宮利用嚙齒類動物避光喜暗且愛探究的特性而建立的。動物獲得的強(qiáng)化是從一個光亮、敞開的平臺上面逃往位于平臺下面的一個黑暗、狹小的箱里，該箱稱為目標(biāo)箱。經(jīng)過訓(xùn)練，動物學(xué)習(xí)并記憶目標(biāo)箱的位置。該模型對動物的應(yīng)激性刺激較小，既不像放射臂迷宮（八臂迷宮）那樣需要禁食，也不像水迷宮那樣應(yīng)激性強(qiáng)。因此，在記憶研究中較為常用。尤其適用于與應(yīng)激相關(guān)的記憶研究以及基因敲除小鼠的行為表型研究。

二.實驗裝置

巴恩斯迷宮宮體采用無味的ABS塑料材質(zhì)或者醫(yī)用有機(jī)板制成的一個圓形平臺，顏色為黑色或者灰色，可旋轉(zhuǎn)，直徑122cm。平臺周邊有18個或40個等距離圓洞，分別用于大鼠和小鼠，洞的直徑分別為10cm和5cm。其中一個洞（稱為目標(biāo)洞）與一暗箱（即目標(biāo)箱）相聯(lián)。其他圓洞則為空洞，不與任何物體相聯(lián)。暗箱設(shè)置成抽屜式，便于從中取出動物。從平臺表面看不見目標(biāo)箱。迷宮抬高140cm。動物通過目標(biāo)洞可逃至目標(biāo)箱內(nèi)。軟件采用上海欣軟信息科技有限公司自主研發(fā)的SuperMaze軟件。

三.實驗方法

1．實驗開始前一天，將動物單個從目標(biāo)洞置于目標(biāo)箱內(nèi)適應(yīng)4min。

2．將動物置于迷宮中央的塑料圓桶（直徑20cm，高27cm）內(nèi)限制活動5s。

3．移開圓桶，啟動計時器，實驗者在擋簾后進(jìn)行觀察。動物四肢均進(jìn)入目標(biāo)箱，則計為一次逃避（escape）,并讓動物在箱內(nèi)停留30s。每一動物一次多觀察4min。在此期間如果動物仍然找不到目標(biāo)箱，則將動物從迷宮移開，放入目標(biāo)箱內(nèi)并停留30s。利用這一間隙清潔迷宮。動物每天訓(xùn)練兩次，連續(xù)5~6d。

4．從第二次訓(xùn)練開始，每次訓(xùn)練之前將迷宮隨機(jī)轉(zhuǎn)動一至數(shù)個洞的位置，但目標(biāo)箱始終固定在同一方位。這樣做的目的是防止動物依靠氣味、而非憑借記憶來確定目標(biāo)洞的位置。

實驗記錄以下參數(shù)：探究任何一個洞的潛伏期、到達(dá)目標(biāo)箱的潛伏期和每只動物的錯誤次數(shù)（一次錯誤定義為動物把頭伸向或探究任何一個非目標(biāo)洞，包括專注于探究同一個非目標(biāo)洞）。

四.實驗數(shù)據(jù)

五.注意事項

1.動物記憶力減弱，主要表現(xiàn)為動物成功獲得一次逃避之前的錯誤次數(shù)比對照組增多，其次到達(dá)目標(biāo)箱的潛伏期延長；探究任意洞的潛伏期可以延長，也可沒有明顯變化。記憶力增強(qiáng)則表現(xiàn)相反，即錯誤次數(shù)減少，到達(dá)目標(biāo)箱的潛伏期縮短。

2.動物在迷宮遺留的氣味對下一只動物的迷宮操作影響很大。因此，除在兩次訓(xùn)練之間旋轉(zhuǎn)迷宮外，還要用70%酒精清潔迷宮，以消除殘留氣味對下一只動物的導(dǎo)向作用。

3.巴恩斯迷宮平臺類似一個大敞箱（open field），任何影響敞箱行為（自發(fā)活動）的因素（例如藥物處理或基因改變）均可影響實驗結(jié)果。

4.品系差異   小鼠的愛探究特性使其成為巴恩斯迷宮研究的理想動物，但不同品系的小鼠在該實驗中的行為表現(xiàn)差別很大。例如，129S6小鼠在巴恩斯迷宮中很少有探究行為，因而很難找到目標(biāo)洞。而C57BL/6J小鼠則有相當(dāng)多的探究行為，適合于巴恩斯迷宮實驗。這一點(diǎn)在基因改變小鼠的記憶研究中尤其要注意。

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