动物行为实验方法专题：八臂迷宫实验

点击上方蓝字关注我们

放射臂迷宫(win-stay radial arm maze)实验也叫八臂迷宫实验，由加拿大科学家Mark G Packard等人于1989年首次报道。他们注意到，电刺激纹状体的尾状核会破坏动物的记忆：毁损该结构也可阻止动物获得某些非依赖于海马的操作行为（如光亮鉴别、视觉／嗅觉条件情绪反应等），提示纹状体可能参与学习记忆过程的调节。

他们在Olton和Schlosberg的研究基础上建立了赢一留放射臂迷宫法，可有效地检测纹状体参与的学习记忆过程。实验中对动物正确的反应始终配以一个简单的刺激，使动物获得刺激（光）与反应（入臂）之间的联系。而且，动物在同一次训练中需再次选择光亮臂。因此，这一方法又称为刺激一反应习惯法（stimulus-rsponse habit task）。二十多年的实践证明，该方法不失为测定纹状体记忆调节功能的特异性方法。毁损背侧纹状体会阻止这种刺激一反应习惯的获得，而毁损海马或杏仁核则对此没有明显的影响。

一、实验设备

主要为一个八臂放射迷宫，迷宫每一臂长60cm，宽90cm，中央有一直径为40cm的八边形平台区。在每一臂的远端固定有一个装食物的杯子，在近端（靠近平台区）臂的入口处安装有一个6W的灯泡（离臂底部10cm）。灯泡面对臂的远端照亮整个臂，并由一开关控制。另有一个添食系统由长管连接实验者与每一个臂的食杯，实验者可以快速、无障碍地添加食料。迷宫四面用黑色布帘围绕，以最大限度的减少迷宫外暗示的干扰。迷宫上方装有一个摄像系统，与动物行为学分析软件连接。实验用雄性成年大鼠在灰暗的灯光下进行。（文中所述方法与实际仪器不尽相同，仅供参考，实验环境依据实际情况配置）

二、实验方法

• 
  

  1、将大鼠称重后禁食1天。此后，每天给每只大鼠16 - 18g的普通食料，以便将动物的体重维持在非禁食状态下的85%。

• 2、适应  禁食1天后，将动物单个放在迷宫中央5min，让其自由探究迷宫。连续两天。适应期间迷宫内不放食料。

• 3、觅食训练  适应后的第三天，随机选择4个臂放人食粒（bait；直径约4mm），并开灯将臂照亮。将动物放入迷宫中央；当它进入其中一个亮臂吃完食粒后，再放入一食粒( rebait)。在动物再次进入同一臂并吃完食粒后，关掉灯泡，且不再放食粒。如此动物进入4个亮臂（2次／臂），吃完8个食粒，或动物在迷宫内10min仍未完成食粒，则终止实验，完成一次训练( trial)。记录动物的人臂情况（包括进入哪个臂和人臂的顺序）。如动物进入一个未照亮的臂，则记录1次人臂错误。

• 4、将迷宫清洁，用同样的方法训练下一只动物。共训练15天，每天随机选择4个臂照亮并放人食粒。

• 5、探查训练( probe trial)  在训练的16 - 19天进行。与上述训练不同的是，只将一个臂照亮并放人食粒。将大鼠放入迷宫，它会很快进入亮臂，并摄取其中的食粒。然后将该臂的灯关掉，并立即打开另一臂的灯且放人食粒。如此直到大鼠完成8个亮臂的选择为止，完成一次（一天）的训练。这8个臂在实验前经随机确定，因此，有的臂可能被照亮不只一次。如动物进入未照亮的臂，则记录力人臂错误。

三、注意事项

• 
  

  1、上述方法适合于脑结构毁损后对动物学习记忆能力的观察。如要观察药物的作用，则在觅食训练中药物测试之前，动物须到达以下操作标准：连续3天每天的错误人臂（即进入未照亮臂）次数不超过1次。如动物经两个月的觅食训练还达不到此标准，则予以淘汰。

• 2、纹状体尾状核毁损的大鼠在该模型中的行为操作能力下降，表现为正确入臂的比率低、错误率高。这种情况在觅食训练的第2天即开始出现，而且一直存在。由于正常大鼠训练越多，操作越准确，而手术毁损大鼠的操作变化不大，因此，两者之间的正确人臂率随训练的增多而差距加大。在探查训练差别尤为明显。因此，完整的纹状体结构对赢一留放射迷宫操作的获得和保持非常重要。

• 3、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1/4~1/2，以免增加小鼠行为操作难度。

• 4、本实验也可只用来测定工作记忆。方法中唯壹不同的是，在所有放射臂均放置食粒，而不是只选4个臂放置食粒。

• 5、 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。

• 6、即使在限制进食条件下，也应让大鼠体重每周增加5g，以免动物因营养不佳而患病。剔除身体状态不佳的动物。

• 7、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。

• 8、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。

• 9、 所用食物通常为小块的、带巧克力味（动物*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**（如东###）尤为实用。

• 10、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。

• 11、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。

如果您也对动物实验感兴趣，欢迎关注和推荐关注 知乎帐号：脑声常谈 和 微信公众号：bioviewer，专注于动物神经科学与行为学的实验知识的方法传播与分享交流，您可以推荐给您身边的朋友、同学以及老师，我们会定期更新您需要的相关实验方法的视频和文章，希望能对大家带来帮助！

公众号bioviewer，动物神经科学与行为学专注于相关实验的测试方法、注意事项总结概述，内容来源于受邀老师实验心得笔记、已发表文献摘录、国外进口同类仪器厂商文案以及工作经验总结，所述实验方法仅供参考。同时，我们也欢迎感兴趣的老师积极供稿，将自己动物行为实验过程中遇到的“点点滴滴”记录下来，让其他人少走弯路，我们非常重视您的来稿，我们相信每一篇文稿背后都凝聚着鲜为人知的“酸甜苦辣”，我们会给予每一篇来稿足额的回报！有意向的老师可以私信我们，长期有效！（文稿类型包括但不限于以下：文献导读、文献笔记、实验心得、文献合法翻译、实验方法视频、定制实验仪器）

点个在看你最好看