學習記憶研究是當今生物醫學界最為熱門的領域之一。這方面的發展可謂日新月異。新的或經改良的研究方法和手段層出不窮,例如: 安徽正華生物儀器設備有限公司專業生產Morris水迷宮(Morris water maze, 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,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首選經典實驗。Morris水迷宮其最主要的附件之一就是水池,水池的質量及功能是實驗不可卻少的部分,在實驗中水溫的溫度是實驗的關鍵,我公司生產的恒溫水池是國內唯一有此功能的,其溫度控溫,及準確度已達到先進水平。
實驗原理:
雖然老鼠是天生的游泳健將,但是它們卻厭惡處于水中的狀態,同時游泳對于老鼠來說是十分消耗體力的活動,他們會本能的尋找水中的休息場所。尋找休息場所的行為涉及到一個復雜的記憶過程,包括收集與空間定位有關的視覺信息,再對這些信息進行處理、整理、記憶、加固、然后再取出,目的是能成功的航行并且找到隱藏在水中的站臺,最終從水中逃脫。
恒溫游泳池技術參數:
水池材質 | 304國標不銹鋼或PVC醫用塑料可選 | 控溫范圍: | 室溫 +10℃---- 80℃?(推薦設置22~26℃之間) |
加熱功率 | 2000瓦 | 大鼠水池規格 | 直徑3750px,高1500px, |
溫度精確 | 0.1℃ | 小鼠水池規格 | 直徑3000px,高1000px |
溫度波動度 | ±1℃ | 大鼠站臺規格 | 直徑300px,高度在20~875px之間 |
數值顯示類型 | 000.0 | 小鼠站臺規格 | 直徑200px,高度在20~875px之間 |
軟件分析出的結果:
Morris水迷宮視頻分析系統提供了路程、時間、百分比、專項指標等40種分析數據,在分析過程中可選擇性分析,數據導EXCEL表格方便生物學軟件統計。
實驗方法 分獲得性訓練、探查和對位訓練3個過程。
1.獲得性訓練(Acquisition phase)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(probe trial 1) 最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。記錄動物在目標象限(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(reveral phase) 測定動物的工作記憶(working memory)。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(probe trial 2)最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。
注意事項
1.對比食物驅動的模型(如放射臂迷宮),水迷宮實驗的最大優點在于,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,水迷宮最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(187.5px)。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(第一天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,距離泳池最近的邊緣約1500px。
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,要定期換水以免水腐敗變質;如用白漆達到同樣目的時,必須確保白漆對動物沒有毒性。