一、实验 概述

八臂迷宫（radial arm maze ）实验是最为常用的评价动物学习记忆能力的模型之一，由 Olton 等人于 20 世纪 70 年代中期建立。其基本依据是，控制进食的动物受食物的驱使对迷宫各臂进行探究，经过一定时间的训练，动物可记住食物在迷宫中的空间位置。该方法可同时测定动物的工作记忆（ working memory ）和参考记忆（ reference memory ）。 八臂迷宫操作简便、可行，而且能区分短期的工作记忆和长期的参考记忆，现已被广泛用于学习记忆功能评价。

二、 实验仪器

仪器型号为 XR-XB102，仪器 由八臂迷宫组件、摄像装置以及 Xeye动物行为轨迹分析系统组成， 如图 1.1 。

图 1.1

 

八臂 迷宫 组件 材质采用高级医用有机板制作，接触面不反光，可使用酒精清洗除味 ； Xeye动物行为轨迹分析系统 为用户提供了两种跟踪算法：灰度法和背景减法 ， 稳定可靠的头、中、尾三点跟踪算法，甚至可以可识别果蝇幼虫等微小生物 。

三、 实验指标

区域	指标
开臂1	停留时间、活动路程、进入次数、潜伏期、平均速度（X轴投影速度）
开臂2	停留时间、活动路程、进入次数、潜伏期、平均速度（X轴投影速度）
开臂 3	停留时间、活动路程、进入次数、潜伏期、平均速度（X轴投影速度）
其他臂	停留时间、活动路程、进入次数、潜伏期、平均速度（X轴投影速度）

四、 实验方法及应用

1)  动物适应实验环境1 周后，称重，禁食 24 小时。此后每天训练结束后限制性地给予正常食料（据体重不同，大鼠 16-20g ，小鼠 2-3g ），以使体重保持在正常进食大鼠的 80%~85% 。

2)  第二天，迷宫各臂及中央区分撒着食物颗粒（每只4~5 粒，直径约 3~4mm ）。然后，同时将 4 只动物置于迷宫中央（通往各臂的门打开）。让其自由摄食、探究 10min 。

3)  第三天，重复第二天的训练。这一过程让动物在没有很强的应激条件下熟悉迷宫环境。

4)  第四天起，动物单个进行训练：在每个臂靠近外端食盒处各放一颗食粒，让动物自由摄食。食粒吃完或10min 后将动物取出。

5)  第五天，将食物放在食盒内，重复前一天的训练，一天2 次。

6)  第六天以后，随机选4 个臂，每个臂放一颗食粒；各臂门关闭，将动物放在迷宫中央； 30s 后，臂门打开，让动物在迷宫中自由活动并摄取食粒，直到动物吃完所有 4 个臂的食粒。如经 10min 食粒仍未吃完，则实验终止。每天训练两次，其间间隔 1h 以上。

五、 注意事项

1．  小鼠放射迷宫设备和实验程序与大鼠类似，但迷宫规格应比大鼠迷宫小，以免增加小鼠行为操作难度。

2．  本实验也可只用来测定工作记忆。方法中唯一不同的是，在所有放射臂均放置食粒，而不是只选 4 个臂放置食粒。

3．  慢性应激对动物的迷宫操作可产生影响，且存在性别差异。经过慢性应激以后，雄性大鼠记忆力减弱，表现为记忆错误频率增加；雄性大鼠的空间记忆反而增强，表现为错误频率减少。

4．  即使在限制进食条件下，也应让大鼠体重每周增加 5g ，以免动物因营养不良而患病。剔除身体状态不良的动物。

5．  迷宫周围的任何一件物品均可被动物用来作为空间定为的标志。去除或移动这些标志可能使动物操作困难并降低迷宫臂选择的准确性。

6．  八臂迷宫实验方法根据实验目的的不同迷宫放射臂的数目可不同，包括 8 、 16 、 24 、 32 、 40 和 48 臂迷宫。迷宫臂越少要求动物记住探究过的臂也越小，动物的行为操作就越简单。增加臂的数目一方面增加了对动物空间记忆的要求，另一方面也引入了更多的、有必要考虑的干扰因素（例如过去的迷宫学习对目前所测记忆的影响）。所以，通常使用 8 臂放射迷宫，既可减少不必要的、过多臂的干扰，又可缩短训练和测试所花的时间。

7．  所用食物通常为小块的、带巧克力味（动物最喜欢的味道之一）或甜味的早餐圈（每块 10mg ）；也可用液体食物（如巧克力奶或水）。后者对于测试某些影响动物对固体食物吞咽的药物尤为实用。

8．  影响动物迷宫操作主要有两大因素：对迷宫或观察者的恐惧与动物探究习性和已知放在迷宫臂内食物的驱使。恐惧因素过强会阻止动物的迷宫操作，使动物始终停留在迷宫的某一个地方而不去探究。缺乏对食物的渴求也会产生类似结果，增加对动物的抚摸，必要时加高迷宫臂的侧墙，有助于减少动物的恐惧。如食物的驱使作用不足，可减少食物量，但必须同时监测体重和一般身体状况。通常大鼠体重不应低于禁食前的 80% ；对多数大鼠，体重降低 15% 即可。

9．  与水迷宫不同，放射臂迷宫适合反复测试或长期记忆的测试。一般认为，工作记忆代表短期记忆，参考记忆代表长期记忆。