MWM学习记忆5 分钟阅读

水迷宫

解析 Morris 水迷宫|MWM 完整实验原理与操作流程 Protocol

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实验介绍

水迷宫实验(Morris Water Maze, MWM) 是一种经典的用于评估啮齿类动物空间学习与记忆能力的行为学测试方法。该实验由 Richard Morris 于 1981 年创立,其核心原理是在圆形水池中放置一个逃生平台。实验动物通过寻找并登上这个隐藏平台的过程,来反映其空间认知和记忆能力。

水迷宫实验广泛应用于多个领域,包括空间学习记忆神经机制(尤其依赖海马体)研究、阿尔茨海默病(AD)等认知障碍疾病模型的记忆缺陷评价、海马及相关脑区(如内嗅皮层)功能探索、衰老或脑损伤对认知功能的影响评估,以及改善认知功能药物的开发、筛选和药效评价等神经科学和认知药理学研究。

操作流程

  1. 1(1)定位导航实验:小鼠每天进行 4 次训练,每次间隔约 1 小时,连续训练 7 天。实验人员将小鼠从 N、S、W、E 四个方向的不同象限面壁放入水中,记录小鼠 60 秒内从下水到找到水下平台的时间作为潜伏期;若小鼠在 60 秒内未找到平台,则引导其至平台上并停留 30 秒。
  2. 2(2)空间探索实验(Probe trial):在第 8 天移除平台,将小鼠从平台对侧象限放入水中,记录小鼠第一次到达原平台位置的潜伏期、穿越平台位置的次数、在原平台周围区域停留的路程以及在目标象限停留的时间,每只小鼠测试时间为 60 秒。

软件分析能力

精准参数赋能水迷宫:潜伏期、入水到平台的直线距离、首次到达平台时间、穿越平台次数

Morris 水迷宫是评价小鼠空间学习记忆能力的经典行为学实验。本系统为水迷宫实验提供了更专业、更准确的科研参数,包括小鼠的潜伏期、在目标象限停留的路程、时间、游泳速度、第一次到达平台的时间、入水到平台的直线距离以及穿越平台的次数等,这些参数在行业内具有独特性和专业性。

潜伏期计算精确无误、分秒不差

在实验中,现有的自动记录软件往往存在误差,当实验人员手伸入水中操作时,软件可能会误将其识别为动物入水,导致潜伏期计算出现偏差,影响结果的可靠性。本系统彻底解决了这一难题,提供动物入水时间选择界面,可以拖动时间轴,选择最准确的动物入水时间,这一功能确保了潜伏期计算的精准无误。

区域灵活自定义,深度分析小鼠在目标象限/平台周围区域/任意区域的行为表现

本系统还支持用户研究动物在任意自定义区域的行为表现,如研究目标象限停留时间/路程的分析,还支持用户自定义感兴趣的区域。如以平台为中心绘制一个圆形区域(其直径可设置为水池半径或更小),用于评估小鼠在平台周围区域的停留时间和运动路程,从而更全面地研究小鼠行为,尤其是在复杂的行为表现中,例如绕圈寻找平台。

分析参数表

参数名简要说明单位
sample_name样本名称
group_label分组名称
total_distance总运动距离cm
average_speed平均速度cm/s
xxx_distance在某个区域的运动总距离cm
xxx_distance_ratio区域运动距离占比%
xxx_average_speed在某个区域的平均速度cm/s
xxx_time在某个区域的时间s
xxx_time_ratio区域停留时间占比%
xxx_number_of_entries进入某个区域的次数
outside_distance所有区域之外的运动总距离cm
outside_distance_ratio区域外运动距离占比%
outside_time所有区域之外的时间s
outside_time_ratio区域外时间占比%

进阶参数

参数名简要说明简要含义单位
latency_to_first第一次到达平台时间从动物入水开始,到第一次找到平台所花费的时间s
swim_distance游泳距离从动物入水开始,到第一次找到平台所花费的路程cm
water_to_latency_distance入水到平台的直线距离从动物入水开始位置,到第一次找到平台的位置,之间的直线距离cm
swim_speed游泳平均速度从动物入水开始,到第一次找到平台的平均运动速度cm/s
platform_crossing_number穿越平台的次数从动物入水开始,穿越平台的次数