动物学习记忆能力的Y一型迷宫测试法(述)综

第 2 2卷第 5期 20 0 1年 1 0月

暨南大学学报 l自然科学版 ) Junl f ia nvri ( a a S ine o ra o n nU i sy N mr ce c ) J e t l

V0 22 No. l 5

O t c .加 0l

动物学习记忆能力的 Y一型迷宫测试法 (述 )综王跃春，王子栋，孙黎明，何斯纯，柏志全 (暨南大学医学院生理学教研室，广东广州 50 3 ) 16 2

[摘

要]为了更合理地运用 Y一型进宫对动物进行学习记忆能力测试，统介绍并分析了 Y型迷系

富的结构原理、试方法、察指标等，测观最后对 Y一型进宫测试法的影响因素、存问题、待改进之现亟处提出了自己的看法 .

【关键词J学习记忆； Y一型迷宫；鼠太

【图分类号] R 3 中 388

[文献标识码] A

[文章编号】 1 0 96 (010— 1— 4 0— 9520 )5 03 0 0 7

国内外多采用建立条件反射的方法检测动物的行为和高级脑功能，中 Y型进宫法可同时观察动物的其逃避条件反射能力和空间辨别能力，且结构简单、格便宜、并价不受气候变化的影响以及可满足一些特殊需要 (如在太鼠头部埋藏电极以便测量脑电圈或引导脑诱发电位时不宜使用永迷宫 ),而在国内得到了广泛应等因用例如：目前在探讨痴呆的病理发病机制和观察药物疗救方面，以太鼠为实验对象，其进行 Y一型电进多对宫检测，据其学习记忆能力的变化来判断建模是否成功或药物有无疗效 .为了更合理地运用 Y一型迷宫对根动物进行学习记忆能力测试，阅了 9查 6年以来的国内文献，国内现行的 Y一型迷宫测试法进行综述 .对

1 Y一迷宫的结构及原理 Y一迷宫也稼三等分辐射式迷路箱，由等长的 I、Ⅱ、 Ⅲ臂和三者的交界区组成距 1衄的电栅箱底铺设直径 02 c.长 1 I, . I. 4c .间 I I每臂臂的内壁均贴有可导电的薄层铜片 AB

长 4 m, 5c顶端各装一盏 1 5w的刺激信号灯 ( 1… .图 ) Y型迷宫的控制面板有电压控制按钮、时控制按钮和 I、 1、延Ⅱ、1 o 1

4千琴键，分别按下 I、Ⅲ键时，应臂的信

号灯亮，当Ⅱ、相此时该臂不通电为安全区 (灯区 )另外无灯光的两臂及交界红，区均通电而成为非安全区 (电击区 ) .按下。键，三臂均不则通电，交界医通电但实验开始时，太鼠在起步区 (鼠开让太始所在的臂 )应 3~5m n然后按一定规律或随机转换琴键 适 i.

开关以变换安全区与电击区的位置，察动物学会逃离电击观区而进^安全区的反应能力开始训练时，鼠受电击逃离大起步区后可能跑向非安全区，在电击作用下最终才跑至安并全区 (动回避反应 )故会出现错误反应 .多次训练后，被，安全区灯亮，电刺激尚末开始时，鼠立即逃往安全区，太即为形成明暗辨别条件反射 (主动回避反应 ) l . A安全区；

C

B电击区：

c起步区

图 1 Y一迷宫结构示意图

2正误判定的标准主要有①大鼠受电击后从起步区直接逃到安全区为“确反应”若逃到无灯光的任何另一臂，记为正，则错

【稿日期] 2 0—0—1收 01 5 4

【金项目]广束省卫生系统基五个一科教兴医工程 035及国务院侨办重点课题科研基金资助项目(356 (44) 990 )【者简介]王跃春【98 . .作 16一)女安徽马鞋山人，师 .士讲硕

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误反应’】②大鼠在足底通电后 1’【 0s内一次性跑向安全区为正确反应，则为错误反应后者考虑了否时间因素，可反映大鼠反应时间的长短，因而较为合理 .另外者都强调了“接”“次性”即如果大鼠二直或一，向所在的起步区逆向逃窜也应归为“误反应”错

3观察指标①达标所需的训练次数 (电击次数、应次数、反测试次数 )用动物学习达到学会标准前所需的测试数表：示其空间分辩反应的学习记忆成绩所需次数越少说明学习速度越快或学习能力越强；需次数增多，示所提学习记忆能力下降[②达标所需的天 (数：录每只大鼠达到学会标准所用的日数 .平均达标所需的日 日)记 数越多，示达到学台标准所需时间越长学习、表则记忆成绩下降 _

.错误反应次数 (r眦 e, )一个 5③ J eM Ir b :实验日完成所有反应中错误反应的次数^ .④全天总反应时间 ( tl￣t OIi e R )动物的反应时 (伏 1a igt It T T: o 'L ' J m潜期 )从信号灯亮开始至大鼠第 1指次逃至灯亮区为止所耗的时间全天总反应时是一个实验日(天 )成所全完有反应 (括正确反应和错误反应 )包所需时间 .E N反映大鼠反应的正确程度，哪则反映大鼠反应时间的长短，综台评价大鼠的学习记忆能力 l⑤主动回避率：鼠在灯亮后但未通电的 5s内完成逃避反应的次数可 6 _大 占总反应次数的百分率 .安￣-:亮， lL X:"电刺激尚未开始时，鼠即逃往安全区明大鼠已经形成了明暗辨别 q大表条件反射 (动回避反应 )⑥正确反应率 (为正确率 )正确反应数占总测试数的百分比川 .全组正确主行；⑦率：台动物数占该组动物总数的百分比学数的百分比【 .

.⑦ 3d学会率：练第 3d达学会标准的动物数占该组动物总 训

4达标{会】准学标①连续 1 0次中有 9次或￣ i确反应 (确反应率≥9% )为学会标准【 2k_ E正 0定 实验日进行 2 0次训练测试， E<2次 .R￣ 10s为判定大鼠学会的标准【 Nd T T< 2 作 j②连续 1 0次电击均

为正确反应③以连续 2 0攻测试中有 1 8次或上正确反应 (为正确率≥9%)达学会标准’④每个行 o为川J .因为 E N反映大鼠反应的正确程度，R T T反映大鼠反应时间的长短，可综舍评价大鼠的学习记忆能力，因而此标准更为合理 .上为 每只大鼠达标 (学会 )准，标全组大鼠达标 (学会 )准为全组正确率 (会动物数/组动物总数 x1 0 )标学该 0%达8%以 I_】 5 -】 3

5训练方法51筛{ ) .预选①将大鼠放人 Y型迷宫箱中适应 3~5n后， 给予适当电击至其对 3臂均探索进入为止 .选择活跃，对电击反应较敏感，逃避反应迅速者供测试用 .淘汰反应过于迟钝或特别敏感的大鼠 _’②预选出达到连续 l”| 2次正确反应电击次数≤3次，

电击反应较敏感的大鼠供实验用 _ 1 .③在上述初步筛选的基础上，过对 l 7 .通

正式迷宫训练，淘汰选不到学会标准 (不会 )学的大鼠”因为有些太鼠本身存在学习记忆障碍，仅仅通】而过前两项筛选难以发现 .所以严格来说， 3种筛选方法是最彻底的，这种方法只能对大鼠进行记忆保持第但 (现)再能力的测试 5 2学习测试 .无论采取下即一种方法进行学习测试，同的一点是实验时先将太鼠放人迷宫中适应 3~5m n然后 5共 i,才开始正式实验 .①随机休息法【, L2:全区以无规则次序变换， 3 78安，,]以训练大鼠辨别灯光刺激及安全方位的能力大鼠受电击后逃到安全区后，光继续作用 1灯 0~1,灯后结束一次测试，鼠所在支臂就作为下一 5s熄大次测试的起点，两次测试时间间隔为 3 0s或体息 1 后再予以第 2次测试，次重复，依测试至选连续 9 1/ 0标准 .②随机不休息法[ -安全区以无规则的次序变换开始时，大白鼠所在支臂与另一支臂通电， : -对动物在电击下遗窜至灯光区后再保持 l或 3 0s 0s为一次测试 .然后动物所在支臂为下次测试的起始位置进行下一

因为在进行宴验处理 (模或给药 ),有被挑选下来的大鼠都通过了学习测试建前所

次测试 .③顺序法 ]三臂末端小区按 I一Ⅱ一Ⅲ一 I臂轮流作为起步区或安全区一：

以上具体方法还

可进一步划分为两类： )天固定训练次数， 1每一般为加次，续训练 3~4d大鼠一般都能选到学会标准；连， 2不固定训练次数， )采取分段连续训练法【, J即每训练 l 0次，息 1mi,连续训练直到学会为止，练在 1c休 n训 l内完成 .一般第一类方法较为多用

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王跃春等：动物学习记忆能力的 Y一型迷宫测试法 (述 )综

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5 3记忆保持 ( .再现 )测试学习测试 2 l 4l【 、8h1、 4 i]1周 7、0d1, 4 1 3【后再同样方法测试至 9 1准]/ 0标以，/ 0表示记忆的保持的能力，值越高说明记忆力越好 . 4 1此

正确反应次数定

为 A

6迷宫测试结果的影响因素6 1动物的筛选 .严把筛选关是保证实验结果可靠性的关键之一 6 2操作规范化 .在 E N的判定和 T测定上容易存在主观误差，以训练最好由专人负责进行，量减少判断上的人为嘲所尽误差

如果筛选不严格，进了本身存在学习记忆障碍的动混

物，则会造成实验结果的不准确，致假阳性或假阴性的结论 .导

6 3实验环境 .

安静、线较暗的环境较为适宜 .一般在上午或下午的固定时间进行，排脒噪音、间等外界干扰光 时

6 4仪器性能爰参数的调试 .①电压 (激强度 )刺：范围一般在 3 0~7 ov.因为存在个体差异，个大鼠对电击的敏感性不同，以实际每所操作时应以让动物刚好跑动的强度为该动物行为训练过程中的固定强度 .反之 .电压太小，物可以耐受 .动 至于停留在起步区，不发生逃避行为；电压太大，动物可被击伤，而四处逃窜，至夺盖跳出，辨别学习无从甚使法进行 .延时：般采用 3—5s②一，多用 5s表示灯亮与电击开始的间隔潜伏期为 5s因为动物的反应时指从 ,,信号灯亮开始至大鼠第一次逃至灯亮区为止所耗的时间，括了延时在内，包所延时一定要准确 .并且在整个实验过程中保持不变，则会影响实验结果 .③电栅的导电性能要稳定：验过程中大鼠产生的粪便会使箱否实底铺设的电栅锈蚀，电性减低；导有时还会发生短路 .能导电 .这时大鼠就停留在该臂，避行为减少甚至不选不发生，样便影响了正误的判断以及反应时间的计算，这所粪便一定要及时清理 .般实验前需用砂纸将一铜棒打磨一遍，如果发现线路有问题，立即检修，要否则结果就不精确 .

7大鼠迷宫训练中存在的问题①实验过程由实验者操作，对仪器的三路电灯及三条电栅电路的开关采用半自动或手动控制，一项费是时费力的工作，在 E且 N的判定和 T T测定上存在主观误差；②每只大鼠每天训练 2 R 0次，常至少要连续 1通训练 4d实验耗时长、器易损坏；由于个体差异，电击耐受性差和对电击不敏感的大鼠需被淘汰；电击

,仪③对④刺激太鼠易引起排便增加，导致迷宫底部铜棒出现短路，常而其气昧对后来大鼠也会产生一定影响等

8经典迷宫方法的改进本人在实践中体会到现行 Y一迷宫采用按压琴键的方式进行安全区与电击区的转换，方面造成较大的一声音，大鼠受到惊吓而逃窜，碍了对灯光的辨别反应、一方面也使仪器容易受损，使妨另所，如果能采用感应式按钮则可避免上述歃点 .当然，安全区或电击区的随机变换或顺序变换编成相应的程序输入电脑，个将整实验过程由微机操纵、控制，实验数据实行自动采集、处理，实现实验的自动化和程序化，既可避免实验人员则的重复性劳动，能缩短实验时间，且使实验结果也更加客观可靠 .目前已经有人研制出这种智能化的又而 Y一型迷宫，只是国内市场似乎尚未有此类产品供应，这无疑是迷宫改进的必然趋势但.

[考文献]参[ J任榕娜，陈新民，孔祥英避暗丑迷宫实验研究锌缺乏及锌过量对大鼠学习记忆的影哺[]现代预防 1 J医学、19, 4 1:6~6 . 9 7 2 ( ) 1 6

【]赵崇侃，程光，启盛 .一种智能化的 Y一型迷宫[]中国应用生理学杂志，19 3 4: 6 2陈 J 97,1 ( ) 33~3, 6 t.

[一尹兆宝， 3王健，如倩等朴肾方对老年性痴呆大鼠学习记忆和细胞因子的影响[]中国老年学杂志，周 J.

2 O、 0 1:3 3 OO 2 () 3 4

动物学习记忆能力的Y一型迷宫测试法(述)综

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暨南大学学报 (自然科学版 )

2 D年 01

[]李胜休，斯云，新民等 . 4舒包海仁藻酸损伤边缘区后对大鼠学习和记忆功髓影响的研究[]神经解剖 J学杂志，19,1( ) 3 9 6 2 3: 7—4 1

[]徐珞，晓燕，尚敏等噪音致痫对大鼠学习行为的影响及其与脑内生长抑素台量的关系[]中国 5任陶 J行为医学科学，19 6 4: 4 97, ( ) 2 9~2 0 5.

[]林坚，子栋大鼠认知电位 ( P ) 6王类 3的研究[]中国病理生理杂志，19,1( ) 4 8 4 1 J 99 55: 0~ 1 []王福顺， 7岳文诰，段耀奎等续殷蓝对大白鼠学习记忆的影响[]泰山医学院学报，1

9, g2: 5,. 97 1( ) 21~

25 3.

[]张克凌，小萍，希铭等 .痫发作对大鼠学习的影响及其与铜、含量的关系[ .国行为医学科 8剂毕癫锌盯中学，19 6 2: 5~8 . 97, ( ) 8 7

[]秦海强，田苏平 .秀兰 .膏蕈氨酸、一淀粉样蛋白、一半乳糖对太鼠学习记忆的影响[ .中国行 9孙鹅口 D为医学科学， 0 1 1 () 6~7 2 0;0 1:

[]龙太宏 .志彬，沃棠 . 1 0姚李神经生长因子对老年痴呆大鼠学习记忆能力的影响[] J .中国行为医学科学， 0 1 1( ) 4~6 2 0;0 1: .

[1李积胜 .锌太鼠海马生长抑素和精氨酸加压素的变化[]营养学报，19, 0 1: 0 2 . 1]缺 J 9 8 2 ( ) 2~ 3[2王良斌， 1]胡卫红，晓红等.徐脑室内注射 N F G对大鼠学习记忆以及自发行为的影响[]中国药理学 J.通报，19 .1( ) 4 9 1 . 9 7 3 5: 0~42

[3徐珞， 1]毕希戢，尚敏等 .痫对太鼠学习记忆的影响及与生长抑素相关性研究[]中国应用生理学陶癫 J杂志，19,1 ( ) 2 3—25 96 23: 6 6.

[4苗建亭，国雄， 1]游王者晋血管性痴呆太鼠记忆障碍与海马胆碱能神经元关系的研究[]中华老年医 J.学杂志， 9 7 66: 2 1 9 .1 ( ) 3 3~3 0 3.

[]许丹芸，国雄，建亭等脑缺血及血管性痴呆形成过程中一氧化氮机制的实验研究[]中华老年 1 5游苗 J.医学杂志，19,1 ( ) 2 0~2 3 9 9 84: 4 4

[6王跃春， 1]王子栋，林会 . P L类 3在痴呆动物模型确立中的作用[]暨南大学学报( J.医学版) 99,19,2 ( ) 4—6 o4: .

[7郭宗君，云良，贞峰等 .物诱发太鼠痴呆模型的初步研究【]中国老年学杂志，1 9 1 () 1]郭许药 J. 9,99: 92 5~ 2 7. 9 9

[8徐斌， 1]陈俊抛，煜等 .松果体对大鼠学习记忆及海马结构星形胶质细胞的影响[_中国行为医学林去 J科学， 0 0 9 3:18~10 20, () 8 9.

[9林熠， 1]陈俊抛，刘辉等学习记忆过程中海马 S01 N S 10和 O表达的变化及其

相关性[]中国行为医学 3 J科学， O O ( ) 9~9 . 2 0,9 2: 7 9

[D刘春风包仕尧， 2戴永萍等 . l￣ a’病大鼠局部脑血流量与行为学改变的研究[] Az e s l r J.临床神经病学杂志，19,1 ( ) 6 9 9 2 3:10~1 1 6

The Y— t e m a e ts s d n e ni g nd yp z e tu e i lar n a

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