Morris水迷宮：生物實驗中空間學(xué)習(xí)與記憶能力的金標準

一、實驗起源

在20世紀80年代初期，英國心理學(xué)家Morris及其團隊利用一種獨特的不透明水池，其中混合了水和牛奶，創(chuàng)造了一種新穎的實驗方法。這種方法通過讓大鼠在其中搜索隱藏的目標物，來研究海馬等腦區(qū)受損后的大鼠在學(xué)習(xí)、記憶、空間定向以及認知能力方面的表現(xiàn)。這一裝置的設(shè)計不僅巧妙且實用，能直觀地觀察和記錄大鼠入水后找到水下平臺所需的時間、所采用的策略以及游泳路徑，進而深入分析大鼠在這些關(guān)鍵認知能力上的表現(xiàn)。

最初，這一實驗僅針對大鼠進行，但隨后，這一迷宮系統(tǒng)迅速成為評估嚙齒類動物空間學(xué)習(xí)和記憶能力的標準工具，并在神經(jīng)生物學(xué)、藥理學(xué)等多個領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中得到廣泛應(yīng)用。它能夠較為準確地衡量動物的空間記憶、工作記憶以及空間辨別能力的變化。因此，這種方法很快便吸引了全球神經(jīng)科學(xué)家的關(guān)注，并被命名為Morris水迷宮法。

二、實驗操作

①將實驗動物（如大鼠或小鼠）頭朝向池壁，隨機放入水池的東、南、西、北四個起始位置之一。記錄動物找到隱藏在水下的平臺所需的時間。若在前幾次訓(xùn)練中超過60秒，則引導(dǎo)動物到達平臺并讓其停留10秒；
②將動物移出水池并擦干。每天對每只動物進行4次訓(xùn)練，兩次訓(xùn)練間隔15至20分鐘，持續(xù)訓(xùn)練5天；
③在最后一次訓(xùn)練結(jié)束后的次日，移除水下平臺，進行60秒的探查訓(xùn)練。此時，將動物從原先平臺所在象限的對側(cè)放入水中。記錄動物在目標象限（即原先平臺所在位置）的停留時間和進入次數(shù)，以此作為評估其空間記憶能力的指標。

三、實驗須知

①與食物驅(qū)動的模型相比，水迷宮實驗的一個顯著優(yōu)勢在于動物具有強烈的逃離水環(huán)境的動機。同時，無需對動物進行禁食處理，且對衰老引起的記憶衰退特別敏感。因此，水迷宮實驗在老年動物記憶研究中尤為常用；
②確保每天在固定時間進行測試，并盡可能輕柔地操作，以減少對動物的應(yīng)激刺激；
③當以游泳速度作為觀察指標時，需考慮動物的體重、年齡以及骨骼肌發(fā)育狀況等因素對游泳速度可能產(chǎn)生的影響；
④使用老年動物進行實驗時，需驗證其游泳能力和視力是否因年齡增長而受損。驗證方法包括將平臺露出水面讓動物能夠看見，觀察其是否能順利游向平臺；
⑤游泳對動物而言是一種較大的應(yīng)激刺激，可能導(dǎo)致神經(jīng)內(nèi)分泌的變化。為減輕這種影響，可考慮多次將動物放入泳池或適當延長其游泳時間以增加適應(yīng)性；
⑥當在泳池中使用實驗染料時，需定期換水以防止水質(zhì)惡化。