English | 中文版 | 手机版 企业登录 | 个人登录 | 邮件订阅
当前位置 > 首页 > 技术文章 > Morris水迷宫实验设计时应考虑的影响因素

Morris水迷宫实验设计时应考虑的影响因素

浏览次数:981 发布日期:2022-12-15  来源:本站 仅供参考,谢绝转载,否则责任自负
       Morris水迷宫是利用小鼠寻找水中的休息场所的本能,通过定位航行试验和空间探索试验两个部分来测 试小鼠对空间位置感和方向感(空间定位)的学习记忆能力。在实验过程中注意事项不容忽视,只有注意这些外部因素, 才能使实验不受影响顺利进行,而且实验数据更加准确。
 
一.水池尺寸

      最常见的问题是使用了一个不合适的水池尺寸,从而到平台的距离不合适。许多水池都太小了,或者是处于评估空间学习最佳任务的尺寸下限。更小的水池会导致动物使用其他策略(比如从水池壁游一个固定的距离)来解决任务,同时最少地使用远端线索。值得注意的是,如果水池太小,动物通过其他策略找到平台,但实验者不会意识到动物正在使用非远端线索来找到平台,这样就难以发现问题。因此,从一开始就选择合适的水池大小是获得有效空间学习的最佳方法。
       使用未经任何处理的成年、雄性、Long–Evans大鼠,观察水池大小对任务表现的影响如图一所示。
小水池直径122厘米,大水池直径210厘米。两组的水温相同,平台大小(10 cm2)也相同。两组在同一个房间同样的天数相同的目标位置相同的顺序接受相同的试验次数(每天4次)。水池的建造和油漆都是一样的,唯一的区别是直径。对于小水池试验,较小的水池被放置在大水池内。可以看出,小水池组对任务学习得很好;但事实上,他们学得如此之快,以至于几乎没有学习曲线。基本上,小水池组在第二天就接近稳定表现。相比之下,大水池组在前四天任务学习方面表现出稳步提高,并在第5天达到稳定表现。很明显哪条曲线更适合评估学习。因此,不推荐122厘米的水池用于大鼠,可以选择210厘米的大水池。
       另一方面,122厘米的水池是小鼠最常见的尺寸。转基因、敲除和敲入小鼠在MWM中都进行了常规评估。有大量的数据表明,在小鼠中,使用一个直径为122厘米的水池可以获得良好的学习曲线。这可能是因为这个大小的水池更适合小鼠的体型,或者因为小鼠进行空间任务比大鼠更困难,因此,一个更小的搜索区域是有利于任务学习的。

二.水池设计
      商业购买的水迷宫应仔细沟通设计细节,因为它们通常具有突出的焊缝、波纹表面或提供近端线索的其他特征,如水箱内部的标记。这些线索破坏了任务的研究目的,因为目的是测试动物使用远端线索导航的能力。一个专业的迷宫要实现不显眼的接缝和统一的内部。光滑的内壁还可以最大限度地减少动物在早期试验中攀爬池壁的尝试。
三. 动物品系 
       不同的小鼠品系在MWM测试中的表现差异很大。其中一种表现相当好的品系是C57BL。无论什么供应商,C57BL小鼠都是相当好的游泳高手,并且放置在水中后有适当的游泳搜索反应。有些品系放进水中会漂浮或转圈,则不能使用。C57BL在MWM中任务学习的研究结果是一致的,但各实验室对其他品系小鼠的报告则有所不同。例如,经常进行基因靶向的129S品系,其在水中漂浮和不稳定表现的发生率较高,但这也要区分亚系,因为据报道,129S2/SvlmJ小鼠在MWM中的表现令人满意。BALB小鼠在MWM中有的表现良好,有的则表现不佳。
       一项旨在在多个小鼠品系和大量小鼠(~1,500只)中进行MWM学习的聚类决定因素的因素分析表明,有三个因素解释了MWM表现的大部分差异。最大的因素(48%)被称为趋触性(thigmotaxis),代表了在水池壁附近游动或漂浮的倾向。第二大因素(20%)被称为被动性(passivity),代表游泳缓慢或不游泳。第三个因素是记忆或目标导向的行为(13%)。这种分析的结果是所测量因素的函数,因此不同的测量将产生不同的因素分析。尽管如此,这项分析包括了MWM表现的许多重要变量,表明表现的差异很大程度上是由于与小鼠学习和记忆无关的因素造成的,因此在小鼠研究中使用适当的对照对结果的正确解释尤为重要。
       在大鼠中,白化品系Sprague–Dawley, Wistar, Fischer 344和 Lewis大鼠,色素沉着品系如 Long–Evans 和Lister都被证明可以很好的学习空间位置。

四.非执行者
       在大鼠中很少见到不执行任务的动物,但在小鼠中却有这种情况。与大多数其他品系相比,MWM中的非执行者中在C57BL小鼠中更少见。然而,一些基因修饰可能导致突变动物无法完成这项任务,这种情况相对常见。然而,由于研究目标就是进行的遗传操纵,有一部分小鼠不寻找目标,这种情况发生的频率很高。在这种情况下,问题就变成了如何处理这种情况。最常见的表现是,一些小鼠漂浮着,似乎没有逃避的动力。
       目前已经尝试了不同的方法来诱导非执行者游泳,但这些方法通常需要实验者的干预,例如用很大的声音惊动小鼠,用物体戳它,或者预先弄湿皮毛以减少浮力(小鼠之所以能浮起来,是因为它们的皮毛含有防水油,可以让它们一次漂浮几分钟。在20–22 ℃的水中测试小鼠通常会降低漂浮的频率)。尽管如此,在考虑实验者干预时应谨慎。因为,干预措施很难做到完全客观一致,可能会无意中引入偏倚。如果实验组的漂浮频率较高或较低,或者实验处理因素与惊吓或其他因素相互作用,结果解释可能会混淆。更好的方法是使用不涉及干预的标准规则。
      有的研究者采用的方法是,如果一只小鼠漂浮,就让它在水中停留,最大时间到试验的规定时间。如果它一直没有游泳,则将其移走,并对下一只动物进行测试。当一组中的其他动物完成后,对该漂浮者小鼠进行第二次试验。如果这次它游泳了,它就继续接受完整的试验序列,排除掉第一次的试验数据。如果它在第二次试验中也漂浮,则将它送回笼子,第二天再次进行试验。如果它第二天游泳了,则它可以继续测试,不过是落后于它的同伴一天。如果它依然不能游泳,将它退出测试顺序,直到今天其他动物完成测试,然后对这只小鼠进行最后一次测试。如果它在第四次尝试中未能游泳,则将它从实验中移除。在实验结束时,对每组中漂浮者的频率进行统计比较,以确定与野生型相比,实验操作是否显著改变了非执行者的频率。如果是这样的话,那么必须根据选择偏差的可能性谨慎地解释数据。

五.总结
      总之,硬件设施和实验动物的年龄、性别、品系差异均影响MWM任务表现。研究表明,老年小鼠在MWM中表现较差。雄性啮齿动物表现优于雌性;此外,小鼠的漂浮情况比大鼠更明显。因此,在测试前要保证这些因素在各组是均一的。证据还表明,应激动物在MWM中表现更差,因此,应监测可能导致应激的环境因素,如温度、光照和噪声,并在整个任务中保持这些非实验因素恒定。
来源:上海欣软信息科技有限公司
联系电话:4008336811/18121054991
E-mail:zhang@softmaze.com

用户名: 密码: 匿名 快速注册 忘记密码
评论只代表网友观点,不代表本站观点。 请输入验证码: 8795
Copyright(C) 1998-2025 生物器材网 电话:021-64166852;13621656896 E-mail:info@bio-equip.com