Y迷宫（Y-maze）测试是一种基于动物自然探索好奇心的行为测试，该测试中的自发交替行为被认为反映了短期空间工作记忆。其利用受试动物对于新环境探索的天性，实验过程中受试动物每次转换探索新的方向时都需要记住之前探索过的方向，因而Y型迷宫实验能够很好地反应测定动物的空间工作能力。Y迷宫实验分为：Y迷宫交替行为实验和电刺激Y迷宫实验。以动物选择错误次数作为评价大鼠学习能力的指标。Y迷宫主要应用于动物的辨别性学习、工作记忆和参考记忆的测试。Y迷宫由三个完全相同的臂组成。每个臂尽头有食物提供装置，根据分析动物取食的策略即进入各臂的次数、时间、正确次数、错误次数、路线等参数可以反映出动物的空间记忆能力。Y迷宫简便可行，相对于八臂迷宫来说更加简单，有一定的实用性，现常用于学习记忆功能评价。

Y迷宫由三个(I、II、III)等长、互为120度角的臂组成辐射式迷路箱。臂长23cm，三个臂的顶端各装一盏15W的刺激信号灯。箱底铺设直径0.2cm、长14cm、间距1cm的电栅。控制面板有电压控制和延时控制旋钮，并有I、II、III、0四个按键。当分别按下I、Ⅱ、III键时，相应臂的信号灯亮，此时该臂不通电为安全区(亮灯区)，另外无灯光的两臂及交界区均通电而成为非安全区(电击区)。按下0键，则三臂均不通电。小鼠受电击后从起步区直接逃到安全区或通电后10s内一次性跑到安全区为正确反应，若逃到无灯光的任何另一臂，则记为错误反应。安全区以无规则次序变换，以训练小鼠根据灯光刺激判别安全方位的能力。小鼠受电击逃到安全区后，灯光继续作用10～15s，熄灯后结束一次测试。小鼠所在支臂就作为下一次测试的起点，两次测试时间间隔为30s，依次重复，每d共20次，连续4d。记录所有反应中错误反应的次数。

Y型电迷宫组成相邻的两个臂夹角为120，两臂之间均有一个可上下滑动的移动门，迷宫底部铺以铜栅外接一个刺激大小可由人工随意控制的电压调节器。Y迷宫可以通过检测大鼠的自发活动（locomotor activity）和自主选择能力（spontaneous alternation）来评估大鼠的空间学习记忆能力。Y迷宫由3个等长漆成灰色的木臂（每个臂均长47cm，宽16cm，高13cm）以120°相接于一个等边三角形的区域（即交界区域）组成，每个臂上方由透明树脂盖封闭，底部铺有可通电间隔为1cm的金属栅栏，尾部装有一个信号灯。每个臂被随机标记为A、B、C。交替性电刺激Y迷宫的仪器是在Y迷宫基础上加上Y迷宫刺激器。Y迷宫刺激器由区域控制按键（A、B、C、0）、电压控制（0-30V）和延时控制（5s和10s）三部分组成。分别按下A、B、C键时，与此对应的信号灯亮，木臂不通电，为安全区，而无灯亮的另外两臂和交界区域均通电，为电击区；而0键被按下时则是交界区域通电（电击区），其他的三个木臂均不通电（安全区）。

电刺激Y迷宫实验

交替电刺激Y迷宫实验分2d进行，第1d为训练阶段（training session），第2d为保持阶段（retention session），每天共进行40次尝试（trial）。训练前，先将大鼠放入Y迷宫中自由活动适应5min，然后开始第一次尝试。在制模成功8周后，每只大鼠在实验室内先适应1h，然后将大鼠放入Y迷宫的任意一臂，允许其自由探索6min，观察并记录大鼠的活动次数和探索轨迹。将大鼠置于Ⅰ臂（起始臂），通电给予足部最小电刺激，即初始刺激电压为20V，如果没有反应，以5V为间隔单位上调刺激强度直至大鼠有反应。刺激电压50~70V，延时3s。训练时根据大鼠个体差异，使大鼠快速逃避电刺激的同时，选择尽量低的电压强度以减少过度刺激。大鼠放入Y型迷宫适应3min后，安全臂以无规则次序变换；大鼠逃入安全区后，灯光继续作用15s，大鼠所在臂作为下一次测试的起点；2次测试之间不熄灯、无休息，依次重复，每天训练30次。以连续20次测试中≥17次正确反应（行为正确率>85%）为达标。电刺激5s后同时拉起三臂的移动门，大鼠逃离Ⅰ臂，进入Ⅱ臂（错误臂）将受到相同强度的电刺激。通电将一直持续到大鼠进入Ⅲ臂（目标臂），此时断开电源并关闭移动门。1min后开始第2次尝试。这次以Ⅲ臂为起始臂，Ⅰ臂为目标臂，Ⅱ臂为错误臂。第3次实验则和第1次一样，以Ⅰ臂为起始臂，Ⅲ臂为目标臂。按此顺序连续进行20次尝试，每次间隔均为1min。为了验证动物是否学会这种左右交替的记忆模式，或只是厌恶某一方向臂（如Ⅱ臂）而避开该臂，作者通过随后的20次尝试来验证。先将大鼠置于Ⅰ臂（起始臂），以Ⅱ臂为目标臂，Ⅲ臂为错误臂。交替以Ⅱ臂或Ⅰ臂作为起始臂连续进行20次尝试。24h后进行记忆保持阶段的实验，操作同第1d，只是大鼠不需进行5min的适应过程。整个实验规定大鼠受电击后从起始臂直接逃至安全臂为“正确反应”，先进入通电臂则为“错误反应”，并记录为1次错误。以动物选择错误次数（Total error，TE）作为评价大鼠学习能力的指标。在每天前、后20次尝试中，以10次为1个计数单位。比较每天1、2，3、4计数单位之间TE的差异（工作记忆能力），以及两天间相应计数单位之间的TE差异（参照记忆能力），同时以电流刺激强度作为评价大鼠焦虑程度的指标。

受试动物受电击后达到学会标准所需的训练次数表示学习记忆成绩，训练次数越少,说明学习能力越强。24h后进行记忆保持能力的检测,以正确反应次数占总检测次数的百分比表示记忆保持能力(正确反应的次数/总检测次数×100%),此值越高说明小鼠学习能力越强好。

每次实验结束后，用75%酒精清洗Y迷宫，以清除大鼠的气味。实验指标包括自发活动次数和自主选择（the percentage of spontaneous alternation，SA%）。其中自发活动次数为6min内大鼠进入Y迷宫臂区的数量，而SA%的公式为：

其中，选择是指大鼠进入的Y迷宫臂区与前两次所进的不同，实际选择数为大鼠实际的选择总数，理论选择数为大鼠进入Y迷宫臂区的总数减去2。例如，大鼠的活动轨迹为ABCBACABCABC，其中实际选择数为8，理论选择数为10，则SA%为80%。

观察指标：

正确反应是指大鼠在接受电刺激后10s内一次性直接跑到安全区，反之则为错误反应。这里强调了“直接性”，是指如果大鼠一开始往回跑也算是错误反应。主动回避是指在未给予电刺激的延时期间，大鼠一次性直接跑到安全区。达标标准：在10次训练中有连续9次或以上均为正确反应即达标。认知功能评价指标包括被动回避和主动回避。被动回避包括：①训练次数（Training times，TT），即大鼠达标所需要的训练次数；②错误次数（Error times，ET），即每个训练日的总错误反应次数；③每日反应时间（total reaction time，TRT），即每个训练日中包括正确反应和错误反应在内的所有潜伏期，其中潜伏期是指大鼠第一次跑到安全区所需的时间。训练次数可以用于评价大鼠的学习和记忆能力，数值越低意味着大鼠的学习和记忆能力越强；错误次数主要反映学习和记忆的正确性，每日反应时间则主要反映学习和记忆加工的速度，这两者结合可以综合地评价学习和记忆的能力。主动回避的指标为主动回避率（RAAR），即主动回避反应占每个训练日总次数的比例。以动物选择错误次数作为评价大鼠学习与记忆能力指标。还可分析总进臂次数（the total number of entries）：动物进入迷宫臂的次数（以大鼠四只脚均进入臂为进臂一次标准）；轮流（交替）一次：依次连续进入Y迷宫全部三个臂一次。

热刺激联合Ｙ迷宫实验

Ｙ迷宫装置在研究啮齿类动物的空间识别记忆能力具有优势。由于DM小鼠存在运动趋向低下会导致Ｙ迷宫实验效果不佳，设想可联合某种刺激促使小鼠运动。小鼠对各种刺激的敏感性不同，电刺激对小鼠影响大但其强度难于控制，而小鼠对热刺激易敏感且易于调控。热刺激联合Y迷宫实验测试DM小鼠认知功能，利用小鼠喜欢阴暗的天性，给以热刺激迫使其逃离阴暗区、趋向光亮区，从而建立与本能相反的一种行为方式。

经典Ｙ迷宫由黑色亚克力板组成等长的3个臂（30ｃｍ×6ｃｍ×15ｃｍ），每臂底部及交界处均铺设电热板，顶部装有12Ｗ的信号灯。实验开始时随机选择１个臂亮灯、不通热为安全区，其余2个臂不亮灯及交界处均通热（60～80℃）为非安全区。建模后第4、6、8周在光线较暗且安静的环境下进行训练，将每只小鼠放入Ｙ迷宫中适应20s后打开安全区信号灯，将小鼠放到起始臂中，小鼠受到热刺激后成功逃到安全区且停留5s即为1次训练，每只小鼠重复训练直到达标为止。最后比较建模后第6、8周两组小鼠训练次数和30次实验内错误次数，分析DM小鼠学习记忆能力是否减弱。每只小鼠训练完成后需重新清洗Y迷宫，排除小鼠气味的影响。

热刺激联合Ｙ迷宫简化示意图

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