Barnes迷宮是美國學者CarolABarnes1979年發(fā)明的用于檢測動物空間記憶的模型,是常用于評估嚙齒類動物空間學習的方法。與水迷宮和Y迷宮相似的是,巴恩斯迷宮利用嚙齒類動物避光喜暗且愛探究的特性而建立的。動物獲得記強化的過程是從一個光亮、敞開的平臺上面逃往位于平臺下面的一個黑暗、狹小的箱里,該箱稱為目標箱。經過訓練,動物學習并記憶目標箱的位置。而不同于電刺激的Y迷宮和水迷宮,巴恩斯迷宮排除了應激反應的干擾。 造模前老鼠做巴恩斯迷宮,可以反映老鼠對迷宮學習和記憶的獲取能力,造模后的老鼠走巴恩斯迷宮,可以反映老鼠對目標洞位置的記憶保持能力。
二、實驗步驟
巴恩斯迷宮是由1個直徑為1.2m、高1.4m的圓形平臺構成。平臺周邊有18個直徑為10cm的等距離圓形逃生孔,其中一個孔稱為目標洞,下面與一暗箱相連,其它圓洞則為空洞,不與任何物體相連。
1.實驗開始前1d,將大鼠從目標洞放于暗箱內適應10min。
2.實驗開始時用明亮的光線照射在平臺上,將大鼠放在平臺中央的大玻璃燒杯內限制活動5s。
3.移開燒杯并啟動計時器,記錄120s內大鼠的頭進入非目標洞的次數(shù)(錯誤進洞數(shù))、四肢均進入目標洞的時間(潛伏期)及路程。
4.找到目標洞后讓大鼠在暗箱內停留30s,利用這一間隙清潔迷宮。
5.如超過120s未進入目標洞的大鼠,將其放入目標洞內停留30s,其潛伏期記錄為120s,路程為120s內行走的總 路程。
6.每天訓練2次,并記錄錯誤進洞數(shù)、進入目標洞的潛伏期和路程,取兩次測試的平均值作為當天實驗結果。
7.從第二次訓練開始,每次訓練之前將迷宮隨機轉動一至數(shù)個洞的位置,但目標箱始終固定在同一方位。這樣做的目的是防止動物依靠氣味、而非憑借記憶來確定目標洞的位置。
三、實驗結果
軟件采用上海欣軟信息科技有限公司自主研發(fā)的VisuTrack動物行為分析軟件。實驗記錄以下參數(shù):探究任何一個洞的潛伏期、到達目標箱的潛伏期和每只動物的錯誤次數(shù)(一次錯誤定義為動物把頭伸向或探究任何一個非目標洞,包括專注于探究同一個非目標洞)。
四、注意事項
1.動物記憶力減弱,主要表現(xiàn)為動物成功獲得一次逃避之前的錯誤次數(shù)比對照組增多,其次到達目標箱的潛伏期延長;探究任意洞的潛伏期可以延長,也可沒有明顯變化。記憶力增強則表現(xiàn)相反,即錯誤次數(shù)減少,到達目標箱的潛伏期縮短。
2.動物在迷宮遺留的氣味對下一只動物的迷宮操作影響很大。因此,除在兩次訓練之間旋轉迷宮外,還要用70%酒精清潔迷宮,以消除殘留氣味對下一只動物的導向作用。
3.巴恩斯迷宮平臺類似一個大敞箱(open field),任何影響敞箱行為(自發(fā)活動)的因素(例如藥物處理或基因改變)均可影響實驗結果。
4.品系差異 小鼠的愛探究特性使其成為巴恩斯迷宮研究的理想動物,但不同品系的小鼠在該實驗中的行為表現(xiàn)差別很大。例如,129S6小鼠在巴恩斯迷宮中很少有探究行為,因而很難找到目標洞。而C57BL/6J小鼠則有相當多的探究行為,適合于巴恩斯迷宮實驗。這一點在基因改變小鼠的記憶研究中尤其要注意。