分享：动物行为学研究范式-T迷宫

本文将为大家分享T迷宫测试的操作规程和注意事项，如有不正，欢迎指出。

T迷宫是测试啮齿动物空间工作记忆的一种经典行为学范式，与大脑海马区功能相关。虽然同样测试空间记忆能力，与水迷宫不同的是，T迷宫测试使用了奖励动机任务（获取食物）而非厌恶动机任务（从水中逃生）。尽管通常出于奖励动机的任务要比厌恶动机的任务学习得慢，但是它们对于区分治疗对学习的影响和对厌恶动机本身的影响是必不可少的。例如，如果一种处理可以改善两种范式下的学习水平，则可以更好地证明它影响认知而不是感觉运动过程。

本文包括两个方案：奖励性T迷宫测试和自发性T迷宫测试。奖励性T迷宫使用食物奖励刺激作为动物探索的动机，自发性T迷宫利用动物交替探索周围环境的天性作为动机。

方案1：奖励性T迷宫测试  

1. 实验准备：

a. 实验动物（大鼠或小鼠）

b. 适用于动物的T迷宫（有商业化产品，大鼠和小鼠尺寸不同）

c. 高清摄像机，用于录制动物在T迷宫中的行为视频

d. 动物运动轨迹分析软件，如EthoVision XT，分析动物在T迷宫中的运动和行为

e. 安静的实验室环境，应避免环境中常出现人员走动，避免灯光、温度的突然变化

f. 用于奖励动物的食物颗粒（有多种口味可选）

g. 擦拭用酒精等，用于去除实验中残留在迷宫内的气味线索

图1. 典型的T迷宫示意图

2. 食物限制阶段：

a. 对实验动物（大/小鼠）进行食物限制，目标是使动物体重在7天内降至正常体重的85%-90%（应不低于85%）。从第1天开始每天为动物测量体重；

b. 从第2天开始限制动物每天进食时间为2h左右（进食时间可根据动物体重变化情况进行调整），保证7天内完成动物减重至第1天体重的85%；

c. 在第6天和第7天，动物进食完常规食物后，应向笼内撒入少许奖励性食物颗粒，此操作是为了保证动物适应新的奖励性食物；

d. 在此过程中，建议每天将您的手放到家中的笼子里，让动物慢慢适应您的触摸，将动物放在手上抚摸几分钟，使动物习惯并放松。

  3. 适应性训练：

此阶段目的是使得动物习惯迷宫环境，学会达到食槽获取食物奖励。

a. 将动物放入迷宫前，应使用酒精擦拭迷宫，以去除排泄物或其他气味；

b. 在T迷宫的左臂和右臂终端均放有食槽，内置少许奖励性食物，动物放在起始臂内，让其自由探索并获取食物奖励，每天5分钟探索时间，持续5天。注：在初始两天内，如果动物因恐惧等原因无法在5分钟内完成探索，可在起始臂内撒一些奖励性食物，引导动物直接进入选择臂的食槽获取奖励；

c. 如果5天后动物仍无法顺着迷宫直接跑向食物槽，可能是此动物对迷宫过于恐惧和焦虑，或存在严重学习缺陷不能学会寻找食物槽；如此问题为一直存在的普遍现象，此动物模型或许不适于T迷宫实验

 4. 空间交替训练：

a. 打开EthoVision XT软件，在软件中设置四个实验Trails，每个Trail里设置实验程序，包括以下b、c两个步骤；

b. 将T迷宫的左臂（或右臂）关闭。将动物放置在起始臂中，允许其去规定的臂（右臂）并获取食物奖励；

c. 之后保证两个臂均开放，立即将动物重新放回起始臂，让其自由探索。如果首次进入左臂（正确的臂）则可获得食物奖励；如果进入右臂（错误的臂）则无食物奖励，并被限制在右臂10s；

d. 以上两个步骤应在2min内完成，每天重复以上两个步骤共4次，只是每次要交替关闭左臂或右臂的顺序，每次间隔建议30min；重复训练5天；

e. 如果动物无法在规定时间内完成，要在EthoVision XT软件中注明“超时”；

f. 当动物完成任务的正确率达到80%以上时，方可进入下一阶段的延时测试。

5. 延时测试：

a. 当动物的空间交替训练达标后，可开始演示测试以检测其工作记忆，方法与空间交替训练类似，只是需要在自由探索之前增加一个延时阶段。

b. 将T迷宫的左臂（或右臂）关闭。将动物放置在起始臂中，允许其去规定的臂（右臂）并获取食物奖励；

c. 之后保证两个臂均开放，将动物取回后间隔30s-5min，重新放回起始臂，让其自由探索。如果首次进入左臂（正确的臂）则可获得食物奖励；如果进入右臂（错误的臂）则无食物奖励，并被限制在右臂10s；

d. 以上步骤每天重复10-20次，获得动物的学习曲线。

 6. 数据分析

使用视频追踪软件，如EthoVision XT分析动物在不同臂的时间、次数、运动路径、潜伏期等参数

方案2：自发性T迷宫测试

本方案的目的是通过测量啮齿动物的自然趋势特征，及第二次探索时会选择新的臂，据此研究啮齿动物的工作记忆能力。这种行为被认为是啮齿动物尽最大可能获取资源的能力，如食物、饮水、配偶和居所等；此类实验依赖于大脑海马体，是检测海马功能障碍的理想实验之一。

a. 实验前3天内，抚摸动物，方法同上；无需食物限制，无需环境适应

b. 每次试验只给动物一次机会来完成任务

c. 将动物至于起始臂中，T迷宫的左、右臂均开放，供动物自由探索

d. 动物选择进入某一臂后，将其取出，间隔5s（或更长时间），再次将动物至于起始臂中，自由探索

e. 如果第二次探索的臂与第一次的相反，则记为正确；如相同，则记为错误；

f. 如有需要，可在次日再做一次测试；

g. EthoVision XT软件可分析动物进入每个臂的潜伏期，运动路径等参数；统计动物做出正确选择的正确率；

注意：进行T迷宫实验时，要注意测试人员应躲避在动物无法察觉的地方，以免为动物造成压力；每只动物做完一次测试后，应使用酒精等擦拭迷宫，去除味道线索和动物排泄物。

[1] Robert M J Deacon. Appetitive position discrimination in the T-maze[J]. Nature Protocols: Recipes for Researchers,2006,1(1)

祝每位科研战士均被善待愿诸公劳逸结合、思如泉涌、实验顺利、多发Paper