行為與神經科學 6 巴恩斯迷宮實驗方法

Mondo 科學 更新 2024-01-20

巴恩斯迷宮實驗簡介

巴恩斯迷宮是一種經典而重要的實驗裝置,廣泛用於研究小鼠等實驗動物的空間習和記憶能力。 迷宮的名字來源於其創始人康拉德·巴恩斯(Conrad L. Barnes)Barnes),起源於20世紀初,最初是為複雜環境中動物的導航和認知能力而設計的。

實驗裝置通常由封閉結構組成,可以是方形或圓形,地面上排列著一系列樹枝和死胡同。 將小鼠放置在迷宮的起點,研究人員觀察它們在迷宮中的運動軌跡,學習習速度和對空間資訊的記憶。 關鍵實驗引數包括逃逸時間、錯誤次數、成功率等,可用於評估小鼠的習和記憶效能。

在實驗中,巴恩斯迷宮經常通過引入獎勵或懲罰來操縱動物的行為。 例如,通過在正確的路徑上設定獎勵,例如食物,可以提示小鼠學習適當的空間導航策略。 相反,懲罰措施,如輕微的電擊或不愉快的刺激,可用於測試動物避免錯誤選擇的習。

巴恩斯迷宮的結構和設計靈活,適合不同的研究目的。 例如,研究人員可以改變迷宮的布局或引入複雜的地形,以提高動物適應空間變化的能力。 此外,不同版本的迷宮還可用於測試不同的認知功能,如工作記憶、空間記憶和習靈活性。

在實驗過程中,研究人員可以通過記錄小鼠的運動軌跡、停留時間和路徑選擇等資料來獲得有關動物認知能力的詳細資訊。 例如,使用巴恩斯迷宮可以揭示小鼠在習過程中如何構建和利用空間地圖,以及它們對環境中特定位置的記憶。

巴恩斯迷宮裝置介紹

1.圓形平台:

形狀:迷宮的平台是圓形的,為老鼠提供了360度的探索空間,增加了實驗的難度和複雜性。

封閉:平台的邊緣通常是封閉的,以確保老鼠必須選擇正確的通道才能成功完成任務。

2.孔的分布:

錯誤孔:平台周圍散布著19個錯誤孔,老鼠需要避免選擇這些通道,以防止進入死胡同或出錯。

正確孔:錯誤孔中間有1個正確孔,這是滑鼠成功找到目標的方式。 這個洞可能會通向獎勵區域,例如食物,或迴避區域,例如未受懲罰的安全區域。

3.任務和目標:

起點:大鼠開始實驗的地方通常位於平台上的固定位置。

正確的通道:實驗的目的是讓老鼠通過選擇正確的通道來找到目標孔,從而獲得獎勵或避免不愉快的後果。

4.操縱行為:

獎懲:實驗者可以引入獎勵或懲罰,例如在正確的通道中設定獎勵以鼓勵大鼠學習正確的導航策略,或者對錯誤的通道施加輕微的電擊,這些都可以用來測試以避免性行為習。

5.實驗變數:

可變孔的數量:孔的數量和分布可以根據研究者的需要進行調整,以改變迷宮的難度和複雜性。

獎勵型別:不同的獎勵型別可用於研究不同的習和記憶過程。

6.資料記錄和分析:

運動軌跡:使用記錄或跟蹤裝置,實驗者可以記錄大鼠在迷宮中的運動軌跡,以分析其導航策略。

選擇路徑:記錄滑鼠在面對多個通道時選擇的路徑,包括成功找到目標的正確通道或錯誤的通道。

巴恩斯程式

目的:評估實驗動物(如小鼠)的空間習和記憶能力,通過巴恩斯迷宮中的導航行為觀察其對複雜環境的適應和學習習。

實驗材料:圓形平台巴恩斯迷宮。

實驗動物(小鼠)。

* 記錄裝置或運動跟蹤系統。

記錄**和資料分析工具。

實驗步驟:1準備:確保巴恩斯迷宮完好無損,設定對錯洞,準備獎勵(食物)和懲罰(輕度電擊)。 2.動物馴化:實驗動物適應環境,並放置在巴恩斯迷宮外的馴化箱中,每天10-15分鐘,為期2-3天。 3.實驗階段:A起點設定:將滑鼠放在迷宮的起點,記錄開始時間。 b.導航任務:觀察滑鼠移動軌跡,記錄選擇通道、逃生時間和錯誤次數。 c.獎懲:在正確的洞中設定獎勵激勵習,並在錯誤的洞中引入輕微電擊等懲罰測試,以避免性行為習。 d.重複任務:重複導航任務,每天嘗試多次,隨機改變正確的孔位置以增加複雜度。 4.資料記錄:使用**記錄或運動跟蹤系統記錄滑鼠運動軌跡,並記錄每次嘗試的逃逸時間、錯誤次數和成功率。

5.資料分析:分析不同試驗中小鼠的學習習曲線,比較不同動物或實驗條件的學術習表現。

巴恩斯迷宮,XR-XB108,上海新軟。

參考值

平均逃逸時間:評估小鼠的習速度,記錄從起點到正確洞的平均時間。

錯誤數:反映習過程中的錯誤率,記錄小鼠每次試驗中選擇錯誤通道的次數。

成功率:評估習和記憶能力,並記錄小鼠成功找到正確孔洞的頻率。

注意事項:確保動物福利並遵守道德規範。

定期檢查迷宮和裝置,確保實驗的準確性和可重複性。

注意動物在實驗過程中行為的變化,以確保其健康和舒適。

引用

morris, r. (1984). developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. journal of neuroscience methods, 11(1), 47-60.

barnes, c. a. (1979). memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and beh**ioral study in the rat. journal of comparative and physiological psychology, 93(1), 74-104.

steele, r. j., morris, r. g. (1999). delay-dependent impairment of a matching-to-place task with chronic and intrahippocampal infusion of the nmda-antagonist d-ap5. hippocampus, 9(2), 118-136.

eichenbaum, h., stewart, c., morris, r. g. (1990). hippocampal representation in place learning. journal of neuroscience, 10(11), 3531-3542.

mchugh, t. j., jones, m. w., quinn, j. j., balthasar, n., coppari, r., elmquist, j. k., tonegawa, s. (2007). dentate gyrus nmda receptors mediate rapid pattern separation in the hippocampal network. science, 317(5834), 94-99.

hales, j. b., schlesiger, m. i., leutgeb, j. k., squire, l. r., leutgeb, s., clark, r. e. (2014). medial entorhinal cortex lesions only partially disrupt hippocampal place cells and hippocampus-dependent place memory. cell reports, 9(3), 893-901.

相關問題答案

    西方人與圓明園相處

    東方與西方 文明之爭 隨著第一次工業革命和第二次工業革命的展開,西方世界在各個領域都取得了長足的進步,而東方的古老國家卻陷入了停滯。這導致西方人鄙視東方,甚至自詡為文明的代表。然而,這種觀點是否被誇大了,值得深思。在十九世紀和二十世紀,西方確實成為了世界的主角,但它真的能以這種方式顯示文明的高度嗎?...

    神經質領域之王震撼真相 權力鬥爭和家庭跌宕起伏的驚心故事!

    在明朝,藩王的地位是高貴的,但他卻逃不過普通百姓的世俗煩惱。本文揭示了前封建王朱建宇的苦澀命運,他最終因權力鬥爭和家庭起伏而陷入神經質。以他為例,他深刻理解了在歷史長河中權力 家庭和個人慾望的交織。孟金王,朱建宇,是鄭王朱遷的第三個兒子,是明顯宗朱高池的次子朱湛的後裔。朱巧不是乙個完美的丈夫和父親,...

    在元宇宙中,科大和科大學生修讀同一門課程!

    我是技術創造者 虛擬形象。身臨其境的社交場景。異地實時互動。只有在VRCHAT中才能體驗到的樂趣。在香港科技大學 廣州 它成為一門真正的課程。月日,年秋季活動由香港科技大學 廣州 和香港科技大學學生共同參加Met erse 跨學科設計思維課程成功完成課程。香港科技大學 廣州 校長倪明軒教授和香港科技...

    保利榜單稱第一,萬科千年榜第二,隱形地主

    月的最後一天,房地產百強企業銷售榜單出爐。距離今年還有乙個月的榜單有什麼特點?從這份榜單中,房企百強全年能獲得怎樣的銷售額?典型的房地產公司很多,我們來關注幾個 連續霸榜的保利,千年兩萬年的萬科,以及一飛沖天的象嶼地產和 房東中建部。我們淺淺地解讀,你深刻理解,想出真相,有所收穫!資料 中國指數研究...

    “百年科學大師的摯愛,乙個老人和歲月的青春”。

    兩人相愛已久,歲月深情。青春的愛情,如火如火,隨著時間的流逝,化作一盞盞溫暖的燈。科學大師的愛情奇蹟,年齡與身份的差距,成就了一段不平凡的婚姻。他們的相遇是一場意外,但卻是一生的奇蹟。世界知名科學家楊振寧,在歲月中發現了另一件寶藏 翁凡。他們跨越了年齡鴻溝,演繹了一場感人的愛情故事。隨著年齡的增長,...