实验:水迷宫

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一座辛辛那提水迷宫的示意图。题目可以是从A至B,或从B至A。

水迷宫(water maze),是一种用来测验动物记忆的实验设备,其中的路径充满了水,使动物具有逃脱的动机 。[1]

实验目的[编辑 | 编辑源代码]

  • 使用水迷宫,来测试老鼠是否能学习或记忆,以及其学习或记忆的能力的程度。

实验原理[编辑 | 编辑源代码]

  • 虽然老鼠是天生的游泳健将,但是他们却厌恶处于水中的状态,他们便会本能地寻找水中的休息场所。寻找休息场所的行为涉及到一个复杂的记忆过程,包括收集与空间定位有关的视觉讯息,再对这些讯息进行处理、整理、记忆、加固,然后再取出,目的是能成功的航行且找到藏在水中的站台,终从水中逃脱。
  • Morris 水迷宫是英国心理学家Morris 于20 世纪80 年(1981)代初设计并应用于脑学习记忆机制研究的一种实验手段,其在动物行为研究中的应用非常普遍。较为经典的Morris水迷宫,测试程序主要包括定位航行试验和空间探索试验两个部分。
  • 其中定位航行试验(place navigation)历时数天,每天将大鼠面向池壁分别从4 个入水点放入水中若干次,记录其寻找到隐藏在水面下平台的时间(逃避潜伏期,escape latency)。
  • 空间探索试验(spatial probe)是在定位航行试验后去除平台,然后任选一个入水点将大鼠放入水池中,记录其在一定时间内的游泳轨迹,考察大鼠对原平台的记忆。

实验器材[编辑 | 编辑源代码]

  • 1. 圆形大水池:水池中有一根柱子,上面有一小平台供老鼠休息。
  • 2. 白色奶粉︰水中要撒白色奶粉,使得水跟小黑鼠的颜色对比较为鲜明,让电脑可以区别;还使水混浊,让老鼠不能依靠视觉找到平台。
  • ※“水中物质”的演进史:起初水池使用颜料混色,但因为是化学物质,小黑鼠喝进水后会对身体有害,因此改为奶粉,但之后又发现小黑鼠都变胖了,最终改为无脂奶粉。
  • 3. 爱的小手:当小老鼠超过一分钟还找不到圆柱时,将它指引到平台上做休息。
  • 4. 黑色小老鼠:本实验的实验对象
  • 5. CDC 摄影机和Water Maze 计算机程序:用来记录老鼠在水中行进的起点、终点、经过的路径以及所花费的时间。

实验步骤[编辑 | 编辑源代码]

  • 1.先让老鼠在透明的水槽中游泳,让它知道有可以停靠的平台。之后在水中撒奶粉,使水色与老鼠有明显的颜色区隔。
  • 2. 电脑打开The Track Mot BW 程式
  • 3. 按下image position, 再按下online 启动摄影机
  • 4. 按下stop,再按下calibration(1:1)测量水槽半径
  • 5. 目测出圆心,用红色圆圈将平台位置与大小框起来,选择目标物以标示图案,并设定timelimit(超过此limit 时间就要将老鼠捞起来),最后用摄影机分析背景影像
  • ※经过以上步骤,电脑只会自动侦测大圆圈内(水池内)以及小圆圈(平台),忽略圆圈外的背景。
  • 6. 抓小老鼠,放入大水槽中,并同时按钮计时。
  • 7. 用电脑观察小老鼠,当老鼠到达平台上,按下外接按钮停止计时。
  • 8. 若老鼠在time limit 内没有游到平台上,电脑会自动停止计时。此时就用爱的小手把它推到平台上。让他休息0.5-1min,让他记下平台位置。
  • 9. 把它抓起来,擦干,放在灯泡下以防失温。
  • 10.抓下一只,重复以上步骤。
  • ※从数据上来看,小黑鼠找到平台的时间,训练过后有短许多,因此小黑鼠明显有学习能力。

参考资料[编辑 | 编辑源代码]

  1. Schenk, Françoise. 5: The Morris Water Maze (is not a maze). Foreman, Nigel; Gillett, Raphael (编). Handbook of Spatial Research Paradigms and Methodologies. Volume 2: Clinical and Comparative Studies. East Sussex, United Kingdom: Psychology Press. 1998: 145–188. ISBN 978-0-86377-807-0.