Y-迷宮實驗方法
【實驗?zāi)康摹?
1.了解Y-迷宮實驗的原理。
2.掌握Y-迷宮實驗方法。
3.觀察實驗動物建立條件反射過程中的學(xué)習(xí)、記憶能力。
【實驗原理】
通過燈光和電刺激,使動物形成回避條件反射,觀察和記錄動物的回避條件反應(yīng)能力和空間辨別能力。分析和推斷動物的學(xué)習(xí)、記憶和空間認(rèn)知等方面的能力。
【實驗動物】
【實驗器材】
Y-迷宮由三等分輻射式迷路箱和控制儀組成,由上海欣軟信息科技有限公司提供。三等分輻射式迷路箱由等長的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ臂和三者的交界區(qū)組成。箱底鋪設(shè)直徑0.2cm,長14cm,間距l(xiāng)cm 的電柵。每臂長45cm,頂端各裝一盞15W 的刺激信號燈。Y-迷宮的控制儀有電壓控制按鈕、延時控制按鈕、自動控制按鈕和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 、0四個按鈕,當(dāng)分別按下I、Ⅱ、Ⅲ按鈕時,相應(yīng)臂的信號燈亮,此時該臂不通電為**區(qū)(***),另外無燈光的兩臂及交界區(qū)均通電而成為非**區(qū)(電擊區(qū))。按下0按鈕,則三臂均不通電,但交界區(qū)通電。信號燈亮后,稍停片刻電柵才開始通電,這一短暫的間歇期由延時控制按鈕調(diào)節(jié)。也可按自動控制按鈕,使燈光和通電由控制儀自動控制。 【實驗方法與步驟】
1.篩(預(yù))選
(1)將大鼠放入Y-迷宮箱中適應(yīng)3~5min后,給予適當(dāng)電擊至其對3臂均探索進入為止。選擇活躍,對電擊反應(yīng)較敏感,逃避反應(yīng)迅速者供測試用。淘汰反應(yīng)過于遲鈍或特別敏感的大鼠。
(2)預(yù)選出達(dá)到電擊次數(shù)≤3次時連續(xù)2次正確反應(yīng)的動物,即對電擊反應(yīng)較敏感的大鼠供實驗用。
(3)在上述初步篩選的基礎(chǔ)上,通過正式迷宮訓(xùn)練,淘汰達(dá)不到學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(學(xué)不會)的大鼠。
2.正誤判定的標(biāo)準(zhǔn)
大鼠受電擊后從起步區(qū)直接逃到**區(qū)或通電后10s內(nèi)一次性跑向**區(qū)為“正確反應(yīng)”,若逃到無燈光的任何另一臂,則記為錯誤反應(yīng)。
3.達(dá)標(biāo)(學(xué)會)標(biāo)準(zhǔn)
(1)連續(xù)10次中有9次或以上正確反應(yīng)(正確反應(yīng)率≥90%)定為學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)。
(2)每個實驗日進行20次訓(xùn)練測試,錯誤反應(yīng)次數(shù)(errors number EN)≤2次。全天總反應(yīng)時間(total reaction time TRT)≤120s作為判定大鼠學(xué)會的標(biāo)準(zhǔn)。因為EN反映大鼠反應(yīng)的正確程度,TRT反映大鼠反應(yīng)時間的長短,可綜合評價大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力,因而此標(biāo)準(zhǔn)更為合理。
以上為每只大鼠達(dá)標(biāo)(學(xué)會)標(biāo)準(zhǔn),全組大鼠達(dá)標(biāo)(學(xué)會)標(biāo)準(zhǔn)為全組正確率(學(xué)會動物數(shù)/該組動物總數(shù)×100%)達(dá)85%以上。
4.學(xué)習(xí)測試(Y-迷宮實驗方法)
實驗時先將大鼠放入迷宮中適應(yīng)3~5min,然后再開始正式實驗。
(1)隨機休息法:**區(qū)以無規(guī)則次序變換,以訓(xùn)練大鼠辨別燈光刺激及**方位的能力,大鼠受電擊后逃到**區(qū)后,燈光繼續(xù)作用10~15s,熄燈后結(jié)束一次測試,大鼠所在支臂就作為下一次測試的起點,兩次測試時間間隔為30s或休息1min 后再予以第2次測試,依次重復(fù),測試至達(dá)連續(xù)9/10標(biāo)準(zhǔn)。
(2)隨機不休息法:**區(qū)以無規(guī)則的次序變換開始時,對大白鼠所在支臂與另一支臂通電,動物在電擊下逃竄至燈光區(qū)后再保持l0s或30s為一次測試。然后動物所在支臂為下次測試的起始位置進行下一次測試。
(3)順序法:三臂末端按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ臂輪流作為起步區(qū)或**區(qū)。
以上方法還可以分為兩類:①每天固定訓(xùn)練次數(shù),一般是20次,連續(xù)訓(xùn)練3~4d。大鼠一般都能達(dá)到學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)。②不固定訓(xùn)練次數(shù),采用分段連續(xù)訓(xùn)練法,即每訓(xùn)練10次,休息1min,連續(xù)訓(xùn)練直到學(xué)會為止,訓(xùn)練在1d內(nèi)完成。一般多采用**種方法。
5.記憶保持(再現(xiàn))測試
學(xué)習(xí)測試24h、48h、1周、30d后,再以同樣方法測試至9/10標(biāo)準(zhǔn),正確反應(yīng)次數(shù)定為A,以A/10表示記憶的保持能力,此值越高說明記憶力越好。
【觀察指標(biāo)】
(1)達(dá)標(biāo)所需的訓(xùn)練次數(shù)(電擊次數(shù)、反應(yīng)次數(shù)、測試次數(shù)):用動物學(xué)習(xí)達(dá)到學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)前所需的測試數(shù),表示其空間分辯反應(yīng)的學(xué)習(xí)記憶成績。
(2)達(dá)標(biāo)所需的天(日)數(shù):記錄每只大鼠達(dá)到學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)所用的日數(shù)。
(3)錯誤反應(yīng)次數(shù)(errors number EN ):一個實驗日完成所有反應(yīng)中錯誤反應(yīng)的次數(shù)。
(4)全天總反應(yīng)時間(total reaction time TRT):動物的反應(yīng)時(潛伏期)指從信號燈亮開始至大鼠第1次逃至燈亮區(qū)為止所耗的時間,全天總反應(yīng)時是一個實驗日(全天)完成所有反應(yīng)(包括正確反應(yīng)和錯誤反應(yīng))所需時間。
(5)主動回避率:大鼠在燈亮后但未通電的5s內(nèi)完成逃避反應(yīng)的次數(shù)占總反應(yīng)次數(shù)的百分率。**區(qū)燈亮,電刺激尚未開始時,大鼠即逃往**區(qū)表明大鼠已經(jīng)形成了明暗辨別條件反射(主動回避反應(yīng))。
(6)正確反應(yīng)率(行為正確率):正確反應(yīng)數(shù)占總測試數(shù)的百分比。
(7)全組正確率:學(xué)會動物數(shù)占該組動物總數(shù)的百分比。
(8)3d學(xué)會率:訓(xùn)練第3d達(dá)學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)的動物數(shù)占該組動物總數(shù)的百分比。
【注意事項】
1.嚴(yán)格篩選動物,淘汰對電擊耐受性差或?qū)﹄姄舨幻舾械膭游铩?/font>
2.操作規(guī)范,盡量由專人操作,減少誤差。
3.實驗環(huán)境安靜,光線適宜。盡量在每天相同時間進行實驗。
4.刺激的電壓強度一般為30~70V,延時為3~5s,電柵的導(dǎo)電性能要穩(wěn)定,隨時清理動物糞便,防止電柵短路。
【評價】
簡單易行,觀察指標(biāo)多。但動物的反應(yīng)差異性較大,要注意實驗動物的篩選。動物糞便容易使電柵短路,若未及時發(fā)現(xiàn)就會造成實驗誤差。