動物行為學實驗之T迷宮實驗(T-Maze TEST)的方法步驟及注意事項_abio生物試劑品牌網
T迷宮實驗（T-Maze TEST）是一種經典的行為實驗，主要用于研究嚙齒類動物的記憶能力，其主要是利用實驗動物對新環(huán)境喜愛探索的天性，并借助食物為其提供探究動力，由于動物每次選擇探索方向時都需要記住前一次探索過的方向，因此T迷宮實驗能夠有效地測定動物的空間記憶能力。
T迷宮現已廣泛用于動物的空間學習、交替行為、條件識別學習和工作記憶的研究，是心理學和神經科學領域中常用的工具，對于了解學習和記憶過程以及認知功能的神經基礎非常有價值。
實驗設備
實驗采用賽昂斯T迷宮視頻分析系統研究小鼠的空間記憶能力。
產品特點
1、鋁合金、不銹鋼、透明或黑色有機玻璃攝像系統
2、采用視頻攝像跟蹤技術，實現了實驗過程的自動化
3、可定時錄制視頻圖象，以多種方式顯示指標
4、視頻文件格式支持AVI壓縮格式，壓縮比率高
5、面向科研和計算機輔助教學（CAI），能夠記錄原始的視頻圖像
6、可在星光條件下進行視頻分析，對動物的干擾更小
7、軌跡點坐標序列數據和指標結果可導入到Excel，并進行直方圖\曲線\軌跡的處理，方便用戶在SPSS、SAS等生物分析統計軟件中作進一步分析處理
8、用戶可設置彼此獨立的實驗數據存檔文件夾， 便于實驗資料管理
9、避免了人工計數引入的誤差和對實驗動物的干擾，實驗結果真實性可靠
10、自動生成軌跡圖、軌跡坐標點和指標結果的實時顯示
11、提供完整的實驗數據庫功能，作為研究的真實記錄和今后進行教學演示的素材
12、支持升級為全自動電動門，自動給食
實驗用雄性成年大鼠。飲水不限，但進食控制在每天16~20g，以使體重保持在非進食大鼠體重的85%。在整個訓練和測試期間，大鼠體重每周增加不超過5g。
實驗方法
這里介紹傳統T-形迷宮實驗和T-形迷宮自主交替實驗。
1、 傳統T-形迷宮實驗
（1）適應 在T-形迷宮臂內分撒6粒食丸（45g），讓大鼠適應迷宮5min，每天一次，連續(xù)5天。
（2）強迫選擇訓練 將大鼠放入主干臂的起始箱，打開閘門，讓大鼠進入迷宮的主干臂。隨機、交替選擇左右兩臂之一放入4粒食丸，同時關閉另一臂，使動物被迫選擇食物強化臂并完成攝食；每天6次，連續(xù)4天。
（3）延遲位置匹配（delayed matching-to-position,DMP）訓練
1）將動物放入閘門關閉的起始箱，打開閘門，讓動物進入主干臂。
2）關閉一側目標臂，強迫動物進入另一側開放臂以獲得2粒食丸獎賞。
3）立即（最短延遲，少于5s）將動物放回主干臂，開始匹配訓練中的第二次訓練；此時兩個目標臂均開放。動物將兩前肢和至少兩后肢的一部分置于一個目標臂時完成“一次選擇”。動物返回到強迫選擇訓練時進入過的臂則獲得食物獎賞（4粒食丸），記錄一次正確選擇；若動物進入另一臂，則沒有食物獎賞，并且將其限制在該臂內10秒，記錄一次錯誤選擇。
4）一次匹配訓練結束后將動物放回籠內5~10min（與此同時訓練其他動物），再重復下一次匹配訓練。每天8次。
動物連續(xù)兩天的正確選擇次數達到15/16，則認為達到標準，可以開始實驗。如動物經過30天訓練仍然達不到標準，則予以淘汰。
5）動物訓練達標后一天，給予一次匹配訓練。所不同的是，強迫選擇訓練后，將T-形迷宮旋轉180度，再進行上述開放臂的訓練。這樣做的目的是評價動物是否為定位性操作（有賴于迷宮外信號）或反應性操作（不依賴迷宮外信號）。
6）接著兩天，每天給予10次匹配訓練，每次訓練間隔為60s，用以評價動物的工作記憶操作。記錄進入食物強化臂的次數和再次進入非強化臂的次數。后者被認為是工作記憶錯誤。正常健康年輕的大鼠幾乎每次均能準確操作。當操作穩(wěn)定、且選擇準確率高（工作記憶錯誤少于10%）時，可進行藥物測試或腦區(qū)毀損后的操作實驗。
2、 T-形迷宮自主交替實驗
1925年，Tolman首次報道了一個有趣的發(fā)現：在迷宮實驗中，大鼠極少重復進入迷宮的同一臂。大鼠以這種重復交替的方式探究周圍環(huán)境。因而，即使沒有食物獎賞，大鼠仍然保留對所探究區(qū)域有一定的新奇感。正常的交替操作與完整的工作記憶能力相一致。用藥理或解剖毀損的方法可改變這種交替操作行為。實驗方法如下：
（1）充分撫摸大鼠 每天1~2min，連續(xù)5~7d。由于大鼠沒有被剝奪進食，唯一對大鼠有驅動作用的是其探究迷宮的欲望。因此，動物必須對實驗者和實驗環(huán)境完全適應，沒有恐懼感。充分觸摸大鼠就顯得尤為重要。
（2）將大鼠放入T-形迷宮的主干臂；打開閘門，讓大鼠離開主干進入一個目標臂（四肢進入臂內）。
（3）將大鼠放回主干臂，限其在臂內一段時間（零倒數分鐘，但開始時設定5s比較合適）。
（4）將第2和第3步的操作重復9次，記錄進入每一臂的次數。對照大鼠在每一實驗間期（共10次訓練）內應交替選擇兩目標臂。實驗結果表述為同一實驗間期內交替次數除以總的選擇次數。當使用藥物或相關腦區(qū)毀損等方法減弱記憶力時，這個比率下降。
「注意事項」
1．大鼠和小鼠具有良好的空間辨別功能，能很快學會并準確操作迷宮。因此，T-形迷宮和放射臂迷宮均被廣泛用于測試動物的空間記憶能力。T-形迷宮用于研究不同腦區(qū)對空間記憶的影響。它對某些腦結構，尤其是海馬的毀損作用敏感。此外，許多藥物或毒素都可增強或削弱動物在T-形迷宮的空間記憶。實驗所用的動物除大鼠和小鼠外，還包括豬、羊、烏龜和鴿子等。
2．動物選擇的準確性與兩次選擇之間的間隔及每一訓練間期內的選擇訓練次數等有關。正常動物經短時間的間隔（例如5s），其選擇準確性非常高。而經過極長時間的間隔（例如超過1h），其選擇接近隨機性操作。強迫選擇訓練后。如只給一次目標臂選擇，準確性通常很高。但是，如給予多次選擇，則選擇次數越多，準確性越差。
3．嚙齒類動物有單向偏愛的特性。這種單向偏愛與動物種屬和品系有關。例如，C57BL/6J小鼠、ICR小鼠和Purdue-Wistar大鼠更偏愛左側，而Spague-Dawley大鼠和Wistar大鼠更偏愛右側。研究表明，超過2/3的雄性Spague-Dawley大鼠偏愛右側，而偏愛左側的不到1/5。這種單向偏愛可影響對動物學習記憶的評價。
4．主干臂的閘門是T-形迷宮的重要特征。它既可用于在兩次選擇之間將動物限制在起始箱內一定的時間，也可防止動物在兩次選擇訓練之間探究迷宮。因此，兩次選擇訓練之間應將動物迅速放回主干臂內的起始箱。這一點很重要，它可確保動物不會去探究對側目標臂。
5．當動物對迷宮或實驗者的應激恐懼超過其對探究和覓食的渴望程度時，動物對迷宮的探究減少，甚至呆在迷宮某處不動而不去探究迷宮。這種恐懼表現為動物在迷宮內排便和排尿；當抓它時，動物還會發(fā)出尖叫聲。因此，足夠的應激適應是必要的。否則，如果動物在迷宮內不進行臂的選擇，就無從得知它的記憶力是正常還是減弱。T迷宮-學習記憶的行為學研究方法（3）為經典的實驗，后續(xù)還會進一步介紹更多的迷宮實驗。
T迷宮現已廣泛用于動物的空間學習、交替行為、條件識別學習和工作記憶的研究，是心理學和神經科學領域中常用的工具，對于了解學習和記憶過程以及認知功能的神經基礎非常有價值。
實驗設備
實驗采用賽昂斯T迷宮視頻分析系統研究小鼠的空間記憶能力。
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1、鋁合金、不銹鋼、透明或黑色有機玻璃攝像系統
2、采用視頻攝像跟蹤技術，實現了實驗過程的自動化
3、可定時錄制視頻圖象，以多種方式顯示指標
4、視頻文件格式支持AVI壓縮格式，壓縮比率高
5、面向科研和計算機輔助教學（CAI），能夠記錄原始的視頻圖像
6、可在星光條件下進行視頻分析，對動物的干擾更小
7、軌跡點坐標序列數據和指標結果可導入到Excel，并進行直方圖\曲線\軌跡的處理，方便用戶在SPSS、SAS等生物分析統計軟件中作進一步分析處理
8、用戶可設置彼此獨立的實驗數據存檔文件夾， 便于實驗資料管理
9、避免了人工計數引入的誤差和對實驗動物的干擾，實驗結果真實性可靠
10、自動生成軌跡圖、軌跡坐標點和指標結果的實時顯示
11、提供完整的實驗數據庫功能，作為研究的真實記錄和今后進行教學演示的素材
12、支持升級為全自動電動門，自動給食
實驗用雄性成年大鼠。飲水不限，但進食控制在每天16~20g，以使體重保持在非進食大鼠體重的85%。在整個訓練和測試期間，大鼠體重每周增加不超過5g。
實驗方法
這里介紹傳統T-形迷宮實驗和T-形迷宮自主交替實驗。
1、 傳統T-形迷宮實驗
（1）適應 在T-形迷宮臂內分撒6粒食丸（45g），讓大鼠適應迷宮5min，每天一次，連續(xù)5天。
（2）強迫選擇訓練 將大鼠放入主干臂的起始箱，打開閘門，讓大鼠進入迷宮的主干臂。隨機、交替選擇左右兩臂之一放入4粒食丸，同時關閉另一臂，使動物被迫選擇食物強化臂并完成攝食；每天6次，連續(xù)4天。
（3）延遲位置匹配（delayed matching-to-position,DMP）訓練
1）將動物放入閘門關閉的起始箱，打開閘門，讓動物進入主干臂。
2）關閉一側目標臂，強迫動物進入另一側開放臂以獲得2粒食丸獎賞。
3）立即（最短延遲，少于5s）將動物放回主干臂，開始匹配訓練中的第二次訓練；此時兩個目標臂均開放。動物將兩前肢和至少兩后肢的一部分置于一個目標臂時完成“一次選擇”。動物返回到強迫選擇訓練時進入過的臂則獲得食物獎賞（4粒食丸），記錄一次正確選擇；若動物進入另一臂，則沒有食物獎賞，并且將其限制在該臂內10秒，記錄一次錯誤選擇。
4）一次匹配訓練結束后將動物放回籠內5~10min（與此同時訓練其他動物），再重復下一次匹配訓練。每天8次。
動物連續(xù)兩天的正確選擇次數達到15/16，則認為達到標準，可以開始實驗。如動物經過30天訓練仍然達不到標準，則予以淘汰。
5）動物訓練達標后一天，給予一次匹配訓練。所不同的是，強迫選擇訓練后，將T-形迷宮旋轉180度，再進行上述開放臂的訓練。這樣做的目的是評價動物是否為定位性操作（有賴于迷宮外信號）或反應性操作（不依賴迷宮外信號）。
6）接著兩天，每天給予10次匹配訓練，每次訓練間隔為60s，用以評價動物的工作記憶操作。記錄進入食物強化臂的次數和再次進入非強化臂的次數。后者被認為是工作記憶錯誤。正常健康年輕的大鼠幾乎每次均能準確操作。當操作穩(wěn)定、且選擇準確率高（工作記憶錯誤少于10%）時，可進行藥物測試或腦區(qū)毀損后的操作實驗。
2、 T-形迷宮自主交替實驗
1925年，Tolman首次報道了一個有趣的發(fā)現：在迷宮實驗中，大鼠極少重復進入迷宮的同一臂。大鼠以這種重復交替的方式探究周圍環(huán)境。因而，即使沒有食物獎賞，大鼠仍然保留對所探究區(qū)域有一定的新奇感。正常的交替操作與完整的工作記憶能力相一致。用藥理或解剖毀損的方法可改變這種交替操作行為。實驗方法如下：
（1）充分撫摸大鼠 每天1~2min，連續(xù)5~7d。由于大鼠沒有被剝奪進食，唯一對大鼠有驅動作用的是其探究迷宮的欲望。因此，動物必須對實驗者和實驗環(huán)境完全適應，沒有恐懼感。充分觸摸大鼠就顯得尤為重要。
（2）將大鼠放入T-形迷宮的主干臂；打開閘門，讓大鼠離開主干進入一個目標臂（四肢進入臂內）。
（3）將大鼠放回主干臂，限其在臂內一段時間（零倒數分鐘，但開始時設定5s比較合適）。
（4）將第2和第3步的操作重復9次，記錄進入每一臂的次數。對照大鼠在每一實驗間期（共10次訓練）內應交替選擇兩目標臂。實驗結果表述為同一實驗間期內交替次數除以總的選擇次數。當使用藥物或相關腦區(qū)毀損等方法減弱記憶力時，這個比率下降。
「注意事項」
1．大鼠和小鼠具有良好的空間辨別功能，能很快學會并準確操作迷宮。因此，T-形迷宮和放射臂迷宮均被廣泛用于測試動物的空間記憶能力。T-形迷宮用于研究不同腦區(qū)對空間記憶的影響。它對某些腦結構，尤其是海馬的毀損作用敏感。此外，許多藥物或毒素都可增強或削弱動物在T-形迷宮的空間記憶。實驗所用的動物除大鼠和小鼠外，還包括豬、羊、烏龜和鴿子等。
2．動物選擇的準確性與兩次選擇之間的間隔及每一訓練間期內的選擇訓練次數等有關。正常動物經短時間的間隔（例如5s），其選擇準確性非常高。而經過極長時間的間隔（例如超過1h），其選擇接近隨機性操作。強迫選擇訓練后。如只給一次目標臂選擇，準確性通常很高。但是，如給予多次選擇，則選擇次數越多，準確性越差。
3．嚙齒類動物有單向偏愛的特性。這種單向偏愛與動物種屬和品系有關。例如，C57BL/6J小鼠、ICR小鼠和Purdue-Wistar大鼠更偏愛左側，而Spague-Dawley大鼠和Wistar大鼠更偏愛右側。研究表明，超過2/3的雄性Spague-Dawley大鼠偏愛右側，而偏愛左側的不到1/5。這種單向偏愛可影響對動物學習記憶的評價。
4．主干臂的閘門是T-形迷宮的重要特征。它既可用于在兩次選擇之間將動物限制在起始箱內一定的時間，也可防止動物在兩次選擇訓練之間探究迷宮。因此，兩次選擇訓練之間應將動物迅速放回主干臂內的起始箱。這一點很重要，它可確保動物不會去探究對側目標臂。
5．當動物對迷宮或實驗者的應激恐懼超過其對探究和覓食的渴望程度時，動物對迷宮的探究減少，甚至呆在迷宮某處不動而不去探究迷宮。這種恐懼表現為動物在迷宮內排便和排尿；當抓它時，動物還會發(fā)出尖叫聲。因此，足夠的應激適應是必要的。否則，如果動物在迷宮內不進行臂的選擇，就無從得知它的記憶力是正常還是減弱。T迷宮-學習記憶的行為學研究方法（3）為經典的實驗，后續(xù)還會進一步介紹更多的迷宮實驗。
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