Y迷宮的介紹及在研究學(xué)習(xí)記憶功能中的應(yīng)用

動(dòng)物不會(huì)說話，無法親口告訴你它們是否記得剛剛發(fā)生的事，也不能表達(dá)它們此刻是否開心，要了解它們的所思所想，最重要且最直接的方法就是觀察它們的行為。認(rèn)知功能的行為學(xué)評(píng)估在相關(guān)疾病模型的生理機(jī)制研究、藥物干預(yù)評(píng)估等實(shí)驗(yàn)研究中應(yīng)用廣泛。

神經(jīng)退行性疾病尤其是阿爾茨海默病中，動(dòng)物和人一樣也有嚴(yán)重的記憶減退現(xiàn)象，因此研究人員通常會(huì)使用到水迷宮、Y迷宮、新物體識(shí)別等行為學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)神經(jīng)疾病小鼠模型的認(rèn)知數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。上次我們?cè)敿?xì)介紹了水迷宮的具體實(shí)驗(yàn)方法，點(diǎn)此回顧，今天則重點(diǎn)圍繞Y迷宮來進(jìn)行講解。

什么是Y迷宮？
Y迷宮主要應(yīng)用于動(dòng)物的辨別性學(xué)習(xí)、工作記憶和參考記憶的測(cè)試。Y迷宮由三個(gè)完全相同的臂組成。每個(gè)臂盡頭有食物提供裝置，根據(jù)分析動(dòng)物取食的策略即進(jìn)入各臂的次數(shù)、時(shí)間、正確次數(shù)、錯(cuò)誤次數(shù)、路線等參數(shù)可以反映出動(dòng)物的空間記憶能力。相對(duì)而言，Y迷宮簡(jiǎn)便可行，相對(duì)于八臂迷宮來說更加簡(jiǎn)單，有一定的實(shí)用性，現(xiàn)常用于學(xué)習(xí)記憶功能評(píng)價(jià)。
 

Y迷宮有哪些相關(guān)的應(yīng)用研究？
Y迷宮測(cè)試包括自發(fā)交替測(cè)試和識(shí)別記憶測(cè)試，這些測(cè)試已被證明對(duì)海馬損傷、基因操作和記憶刪除藥物很敏感。Y迷宮實(shí)驗(yàn)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及了阿爾茨海默病、亨廷頓病、焦慮/抑郁癥、智力障礙、精神疾病、工作記憶評(píng)估等。

Y迷宮的設(shè)備參數(shù)該如何設(shè)置？
Y迷宮，顧名思義就是形狀像Y字，有三個(gè)等長(zhǎng)的臂，各臂夾角為120度，還有一個(gè)中間區(qū)域。出于實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)設(shè)施、實(shí)驗(yàn)對(duì)象等的差異，動(dòng)物行為學(xué)在實(shí)際操作過程中都有很大的變數(shù)。下圖中為大家列舉出賽業(yè)生物行為學(xué)平臺(tái)Y迷宮實(shí)驗(yàn)設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)作為參考。
 

Y迷宮有哪些實(shí)驗(yàn)流程？

• 自主交替實(shí)驗(yàn)

將大鼠放在Y迷宮任意一臂末端，任其自由探索8min，攝像系統(tǒng)記錄動(dòng)物8min的行為變化，記錄以下各項(xiàng)指標(biāo)：

① 總進(jìn)臂次數(shù)（the total number of entries）：動(dòng)物進(jìn)入迷宮臂的次數(shù)（以大鼠四只腳均進(jìn)入臂為進(jìn)臂一次標(biāo)準(zhǔn)）；

② 輪流（交替）一次（an alternation）：依次連續(xù)進(jìn)入Y迷宮全部三個(gè)臂一次。
 

• 空間認(rèn)知實(shí)驗(yàn)

包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，間隔2h，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)為獲得期，關(guān)閉一個(gè)臂，讓動(dòng)物在其他兩個(gè)臂自由探索3min。2h后進(jìn)行第二個(gè)實(shí)驗(yàn)（回憶階段），打開所有臂，動(dòng)物在三個(gè)臂自由活動(dòng)3min，記錄在各個(gè)臂探索的時(shí)間和路程，記憶損害者在新臂中探索的時(shí)間和路程會(huì)縮短。最終要給出的參數(shù)包括在各個(gè)臂進(jìn)臂的次數(shù)、在各個(gè)臂探索的時(shí)間和路程。
 

除了上述提到的Y迷宮之外，水迷宮、轉(zhuǎn)棒、曠場(chǎng)、強(qiáng)迫游泳、高架十字迷宮等常見的大小鼠行為學(xué)實(shí)驗(yàn)也都各有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)和研究應(yīng)用。通過行為學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)動(dòng)物模型的學(xué)習(xí)記憶、精神情緒、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力等各方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，可以幫助科研人員探索認(rèn)知、情緒和運(yùn)動(dòng)等復(fù)雜的生命現(xiàn)象。我們根據(jù)這些行為學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和適用領(lǐng)域，整理并制作了相關(guān)實(shí)操指南，歡迎大家掃碼保存學(xué)習(xí)。