一、实验装置与材料 1. 迷宫结构
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一、实验装置与材料 1. 迷宫结构

Y迷宫由三个完全相同的长臂组成,臂间夹角120°,交汇于中央区。常见尺寸如下:

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  • 小鼠规格:臂长28-35 cm,宽5-8 cm,高10-15 cm

  • 大鼠规格:臂长42-50 cm,宽10-12 cm,高20-25 cm

迷宫材质采用非反光深色PVC或亚克力板,各臂内壁可粘贴不同几何图形作为视觉标记。迷宫上方1.5 m处安装摄像机,连接行为轨迹分析系统(如EthoVision、VisuTrack等)。

2. 环境控制

实验在隔音、避光、温湿度恒定(22±1℃,湿度50-60%)的专用行为学实验室进行。照明均匀(20-30 lux),背景噪声<50 dB。每次实验前后需用75%酒精彻底擦拭迷宫,混匀或更换垫料,消除动物残留气味对后续实验的干扰。

二、标准化实验流程

Y迷宫实验包含两大核心范式:自发性交替实验(评估工作记忆)和新异臂探索实验(评估参考记忆)。

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大小鼠Y迷宫实验箱,XR-XY1032,上海欣软

1. 自发性交替实验

该范式利用动物倾向于依次探索不同臂的自然行为,反映海马-前额叶环路对短期空间信息的实时更新能力。

操作步骤

  1. 适应:实验前24小时将动物移至行为实验室适应环境。实验前可让动物自由探索迷宫5-10分钟以降低新奇感诱发的焦虑。

  2. 测试:将动物从任一臂末端面向中央区放入,允许自由探索8分钟,全程录像。

  3. 记录:记录动物进入各臂的次序和总进臂次数(以四肢全部进入臂内为准)。

指标计算

  • 最大交替次数 = 总进臂次数 - 2

  • 实际交替次数:连续进入三个不同臂的次数(如A→B→C、B→C→A等)

  • 自发交替率(%)=(实际交替次数 / 最大交替次数)×100%

正常小鼠自发交替率通常≥65%,若低于50%提示工作记忆严重受损。

2. 新异臂探索实验

该范式通过双阶段设计评估动物的长期空间识别记忆。

操作步骤

  1. 采样阶段(训练期):随机封闭一个臂(新异臂),动物从起始臂放入,自由探索开放的两个臂10-15分钟,形成空间认知地图。

  2. 间隔期:采样结束后间隔设定时间(通常为1-24小时)进行测试。间隔时间决定记忆类型:≤4小时测短期参考记忆,24小时测长期参考记忆。

  3. 测试阶段:开放所有臂,动物从起始臂放入,自由探索5分钟,记录进入各臂的次数和停留时间。

核心指标

  • 新异臂首次进入潜伏期:反映空间好奇心

  • 新异臂探索时间百分比:正常动物>45%,若<40%提示参考记忆缺陷

  • 各臂访问次数分布

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三、注意事项

  1. 动物处理:提前3-5天每日抚摸动物,减少实验者应激

  2. 排除标准:总进臂次数过低(如<10次)或运动功能异常的动物应剔除分析

  3. 平衡设计:起始臂选择、新异臂位置在不同动物间平衡,排除位置偏好

  4. 交叉污染预防:每只动物测试后彻底清洁迷宫,待酒精挥发干后再进行下一只测试

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