一、實驗原理

   20世紀(jì)80年代初,英國的心理學(xué)家Morris和他的同事利用大鼠在盛有水和牛奶混合物的不透明水池中搜索目標(biāo)物的方法,研究大鼠的海馬等腦區(qū)受到損害后的學(xué)習(xí)、記憶和空間定向以及認(rèn)知能力時取得了令人矚目的結(jié)果。這種裝置不但構(gòu)思新穎、實驗設(shè)計合理以及方法簡便和實用,而且便于觀察和記錄動物入水后搜索藏在水下平臺所需的時間、采用的策略和它們的游泳軌跡,從而可分析和推斷動物的學(xué)習(xí)、記憶和空間認(rèn)知等方面的能力。雖然起初的實驗對象為大鼠，但此后該迷宮系統(tǒng)成為評估嚙齒類動物空間學(xué)習(xí)和記憶能力的經(jīng)典程序，廣泛運用于神經(jīng)生物學(xué)、藥理學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中。它能較客觀地衡量動物空間記憶、工作記憶以及空間辨別能力的改變。因此,這種研究方法很快就引起各國神經(jīng)科學(xué)家的關(guān)注,并將此法稱為Morris水迷宮法。

二、實驗儀器

     Morris實驗系統(tǒng)由水迷宮裝置、水迷宮圖像自動采集和軟件分析系統(tǒng)組成。

1、 Morris水迷宮裝置:主要由盛水的水池和一個可調(diào)節(jié)高度和可移動位置的站臺所組成。

 2、 水迷宮圖像自動采集和軟件分析系統(tǒng)由上海欣軟信息科技公司提供，通過攝像頭采集大鼠游泳圖像(模擬信號)輸入到計算機中的圖像采集卡進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換,大鼠游泳的模擬圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像儲存于硬盤中,將數(shù)字圖像進(jìn)行圖像分析得到有關(guān)數(shù)據(jù)。

三、測試方法

     分獲得性訓(xùn)練、探查和對位訓(xùn)練3個過程。

      1．獲得性訓(xùn)練（Acquisition phase）理論上將水池分為4個象限，平臺置于其中一個象限區(qū)的中央。

       （1） 將動物（大鼠或小鼠）頭朝池壁放入水中，放入位置隨機取東、西、南、北四個起始位置之一。記錄動物找到水下平臺的時間（s）。在前幾次訓(xùn)練中，如果這個時間超過60s，則引導(dǎo)動物到平臺。讓動物在平臺上停留10s.

       （2） 將動物移開、擦干。必要時將動物（尤其是大鼠）放在150W的白熾燈下烤5min，放回籠內(nèi)。每只動物每天訓(xùn)練4次，兩次訓(xùn)練之間間隔15~20min,連續(xù)訓(xùn)練5d。

      2． 探查訓(xùn)練(probe trial 1)  *后一次獲得性訓(xùn)練結(jié)束后的**天，將平臺撤除，開始60s的探查訓(xùn)練。將動物由原先平臺象限的對側(cè)放入水中。記錄動物在目標(biāo)象限（原先放置平臺的象限）所花的時間和進(jìn)入該象限的次數(shù)，以此作為空間記憶的檢測指標(biāo)。

      3． 對位訓(xùn)練（reveral phase）   測定動物的工作記憶（working memory）。探查訓(xùn)練結(jié)束后的**天，開始維持4天的對位訓(xùn)練。將平臺放在原先平臺所在象限的對側(cè)象限，方法與獲得性訓(xùn)練相同。每天訓(xùn)練4次。每次記錄找到平臺的時間和游泳距離以及游泳速度。

      4． 對位探查訓(xùn)練（probe trial 2）*后一次對位訓(xùn)練的**天進(jìn)行。方法與上述探查訓(xùn)練類似。記錄動物60s內(nèi)動物在目標(biāo)象限（平臺**次所在區(qū)）所花時間和進(jìn)入該區(qū)的次數(shù)。

四、注意事項

1．對比食物驅(qū)動的模型（如放射臂迷宮），水迷宮實驗的*大優(yōu)點在于，動物具有更大的、逃離水環(huán)境的動機。而且不必禁食，特別適合老年動物的測試。加上它對衰老引起的記憶減弱尤其敏感，因此，水迷宮*常用于老年動物記憶的研究。

2．如用小鼠，除游泳池尺寸約為大鼠的50%以外，平臺直徑也較少（7.5cm）。實驗方法與大鼠類似，但訓(xùn)練周期較短。一般獲得性訓(xùn)練3天共訓(xùn)16次（**天4次，后兩天每天6次；兩次訓(xùn)練之間的間隔5~10min，第四天為探查訓(xùn)練，第五、六天為對位訓(xùn)練，每天訓(xùn)練六次，第七天為**次探查訓(xùn)練。morris水迷宮實驗手冊

3.如用肉眼觀察，在所有試驗過程中試驗著始終坐在同一位置，距離泳池*近的邊緣約60cm。

4．每天在固定時間測試。操作輕柔，避免不必要的應(yīng)激刺激。

5．當(dāng)與其他同類實驗相比較時，要注意到動物的性別、品系、泳池的尺寸和水溫等多種因素對實驗結(jié)果的影響。此外，當(dāng)以游泳速度作為觀察指標(biāo)時，要考慮到動物的體重、年齡以及骨骼肌發(fā)育狀況等對游泳速度可能造成影響。

6．用老年動物進(jìn)行實驗時，應(yīng)確認(rèn)動物的游泳能力和視力不因年齡增大而影響行為操作。其方法如下：將平臺露出水面以使動物能夠看見平臺。動物放入泳池后如毫無困難地直接游向平臺，說明動物的游泳能力和視力均正常，可以開始實驗。

7．游泳對動物是一個較大的應(yīng)激刺激，可引起神經(jīng)***的變化。這些變化可能對實驗結(jié)果造成干擾。對老年動物，嚴(yán)重時可誘發(fā)心血管**而導(dǎo)致卒中甚至死亡。因此，必要時可將動物多次放入泳池或適當(dāng)延長其游泳時間以增加動物對游泳的適應(yīng)能力。

8．當(dāng)用牛奶或奶粉攪渾泳池的水時，要定期換水以免水腐敗變質(zhì)；morris水迷宮實驗手冊