Morris水迷宫简介：

阿尔茨海默病(AD)是现代医学的治疗难点，也是老年医学研究的热点。是目前神经生物学和神经药理学非常重要的研究内容。Morris水迷宫，1981年初被设计并应用于学习记忆脑机制研究，目前已成为AD基础研究中评价动物学习记忆的经典方法。然而在国内外现有文献中，关于Morris水迷宫实验动物的选择、实验指标确定、数据统计等方面存在很大差异，这可能造成资源的浪费和实验成本的增高，导致实验结果和结论的偏差。

研究对Morris水迷宫方法中动物选择、观察指标确定、实验数据统计方法、实验设备和环境、相关实验操作等问题进行对比观察，对方法中存在的问题给予规范和说明，为AD的基础研究及神经生物学和神经药理学研究中获得有效准确的Morris水迷宫实验数据资料，进而获得关于动物学习记忆水平的客观评价提供参考。

1设备与环境

1.1实验设备

Morris水迷宫由圆形的水池、可移动位置并隐藏在水面下的平台、图像自动采集处理系统组成。国内文献报道，水迷宫水池直径大鼠多为160～180cm，小鼠为100～120cm，高度均为50cm。平台直径大鼠12cm，小鼠6cm，高度30cm，表面粗糙;国外文献所用水迷宫水池直径大鼠为180～200cm，小鼠为100～150cm，高60cm，平台直径大鼠为10cm，小鼠5cm，高度30cm。训练强度相同的情况下，水池的大小是动物学习记忆的重要因素。过小的水池使动物爬上平台的偶然性增加，任务难度减小。过大的水池则会增加游泳路径，体力消耗过大，爬上站台的概率减少。推荐水池大小:大鼠180cm，小鼠120cm。水池划分为东南西北4个象限(东北NE，东南SE，西南SW，西北NW)，象限池壁圆弧中点为可选的动物入水点，平台可放在任意一个象限内(多见SW象限)。图像采集分析系统记录动物游泳轨迹数据用于指标的提取及分析。

Morris水迷宫，XR-XM101，上海欣软

1. 2实验环境

这里包括试验设备所处的环境和实验动物游泳环境。一般Morris水迷宫硬件设备应固定放置在有水源、光线均一、安静的环境，这样可减少外界环境干扰所引起的实验误差，保证实验结果的准确性。

动物完成Morris实验需要一定的水温、光源及外界固定的参照物。水温要求恒定，大鼠的水温控制在(25±1)℃;小鼠的水温则一般在21℃～22℃最宜，国外的文献报道温度在19℃～22℃范围时大鼠的游泳状态最佳。水温对实验结果的影响很大，水温过低会导致动物体力消耗过大，使其游泳成绩变差或出现应激反应，如出现腹泻，抽搐等;而水温过高，Morris水迷宫水池则成为天然“浴盆”，动物出现漂浮不动的现象。实验环境的光源保证水池水面上的光线要均一，避免光线在水面上形成有锋利转角折线，从而干扰动物游泳轨迹，见图1。保证光线均一的方法是在水池周围安放布帘或照明灯，新型的水迷宫设备在这方面已经进行了周密的设计。水中加入牛奶或者无毒染料及黑色背景的布置都是为了视频追踪的需要。建议使用黑色背景。

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参照物包括实验室的设备、仪器、工作台、桌椅、门窗和灯具等陈设和实验操作人员，这些都可能被实验动物看见并成为参照物为动物提供空间参考，被称为迷宫外暗示。这些参照物如果变动会影响实验结果，因此，实验中要保持这些参照物的前后始终一致，特别是实验操作人员所处的位置。

2实验操作及注意事项

Morris水迷宫用来检测动物的空间学习记忆能力，经典的实验操作包括定位航行、空间探索，这是最常被选用做动物学习记忆评价的基本步骤;动物休息若干天后，可用同样的方法进行定位航行和空间探索测试，来判定动物空间记忆的保持和再现能力;空间搜索试验后24h将站台移至对位象限，进行对位训练和对位探索试验，也称附加实验，可以考察动物的工作记忆。

2.1操作方法

2.1.1定位航行实验 也称获得性训练。动物先移入实验环境适应1w，实验第1天将鼠放入水池中自由游泳60～120s以适应环境，为了避免时间过长消耗过多体力，一般小鼠60s，大鼠120s。第2天起将平台置于某一象限，进行获得性训练，每日4次，4个不同的象限各一次，面向池壁将动物放入水中，Nature Protocols推荐每次实验间隔时间15s，共训练4～5d，实验观察发现，定位航行实验可根据动物状态确定每天游泳次数，游泳次数过多会消耗动物体力导致数据失真。动物找到平台后一般在平台上休息10～15s，若规定时间内找不到平台，则由操作者将其引导上平台，在平台上休息相同时间，再进行下一次实验。若动物未充分休息再次跳入水中则需将其重新放回站台重新计时。

2.1.2空间探索实验 定位航行实验结束24h后，撤除水下平台，任选1个入水点将动物面向池壁放入水中，所有动物必须在同一入水点，记录动物在规定的时间内(一般为60s)第一次跨越平台时间、跨越平台次数等指标。

2.1.3附加实验 包括反向空间实验和二次反向空间加缩小平台实验，将平台放在与原先平台呈180°的位置进行获得性训练，24h后进行空间探索实验，称反向空间实验。再次将平台放回原来象限并缩小平台重复上述实验(平台面积可缩小至5cm)，称二次反向空间加缩小平台实验。这些实验增加了实验难度，用于考察动物的再学习能力、学习记忆的精准度或者工作记忆。近年来国外该项实验做的相对较多，国内还很少做。

水迷宫视频分析系统图示

2.2操作中注意事项

2.2.1时间的控制 定位航行的天数一般控制在4～5d，特别学习记忆障碍的年老体弱动物时间控制更重要，体能过度消耗会给实验结果带来的误差。每次训练的时间以60s为宜。有资料显示，60s找不到平台的大鼠，延长时间也很难找到，且时间过长会消耗动物更多体力。空间搜索一般为1d，将动物置于水池中搜索60s，这样的过程可以重复一次。此外，每天测试时间一致可消除不同时间动物反应性差异引起的数据波动。

2.2.2平台设定及定标 平台一般放置在第三象限(SW)，位置尽量远离池壁边缘，避免鼠环绕池壁游泳触及，导致非记忆性上台。大鼠游动致水面波动常使平台移动，平台移位可致大鼠上台却无法自动停止数据采集，所以注意保持平台位置固定。目标区域定标要用和鼠颜色相近物体定标，定标物应将整个平台覆盖，否则也会出现鼠上台数据采集无法停止，从而影响实验数据的准确性。

2.2.3实验动物选择 不是所有鼠都适合水迷宫实验，小鼠中KM、SAM小鼠由于基因库大，杂交率高，个体差异大，存在不上台或引导上台后再次入水的情况。近交系BALB/C小鼠几乎不能学会游泳，因而不能用于水迷宫，ICＲ小鼠、SD大鼠和Wistar大鼠是常用于水迷宫的实验动物，而且雄性多于雌性。此外，一次实验动物的性别、体重、品系、周龄等应保持一致，以减少数据的偏差。

2.2.4控制实验应激 控制实验条件的一致性即可有效控制实验应激。在动物体重、品系、周龄等一致的前提下，保持水池温度均一，建立实验操作人员和动物的熟识度，保持实验室环境及其物品陈设不变，可有效控制实验动物的应激。保持安静的实验环境，保持操作人员的体味不变也需要关注。对于需要实验前给药，建议给药操作和水迷宫操作者一致，这样也可以很好地建立实验操作者和动物的熟识度，减轻操作引起的应激。悬尾可显著影响鼠的空间学习及记忆能力，从水中取鼠操作中，悬尾还可能导致水抢入呼吸道引起应激。实验中要避免鼠的悬尾状态。

2.2.5其他 实验中光线要保持均匀可以消除伪迹，见图1。新型的水迷宫设备水池四周装一黑色、浅蓝色或者白色的遮光帘，这样即可以将光的影子挡住，又可以减少外界空间参照物不确定性对实验结果产生的影响。水迷宫实验对衰老引起的记忆减弱敏感，但用老年鼠进行实验时，应确认衰老鼠的游泳能力降低不影响实验结果。

文章转载于齐齐哈尔医学院周娇娇 阙建宇等老师发表的《Morris 水迷宫检测动物学习记忆水平的方法学》