动物实验~No.1 行为学之水迷宫

Morris水迷宫实验作为评价动物学习记忆水平的金标准，为动物实验的科学性及准确性提供了重要保障。实验指标的确立及选择以及选取恰当的统计学方法也为动物实验的结果提供了科学依据。今天浅浅记录下Morris水迷宫相关实验指标的选取及意义以及对于数据处理的统计方法选择。

1.Morris水迷宫相关实验指标

潜伏期、总路程、平均速度；四个象限的时间和路程；穿越平台的次数；外环区、中环区、中心区域路程；搜索策略。

2.Morris水迷宫不同实验指标的意义

①. 潜伏期、总路程和平均速度：

潜伏期是定位航行实验中的重要指标，指动物每次入水后首次成功找到平台所需时间。潜伏期短，代表动物学习记忆能力相对好。

潜伏期也是空间探索实验中实验动物第一次穿越平台的时间。

总路程是动物第一次上台之前总的运动路程，是同潜伏期一样重要的评价指标，可作为①独立指标或者以“平台象限路程/总路程”作为评价动物学习记忆的指标。

tips:游泳速度也会影响对潜伏期的判断。例如：对照组实验动物的平均速度慢较模型组平均游泳速度慢，那么就会导致对照组实验动物较模型组动物潜伏期长，从而影响数据分析结果，故在处理数据中应该将这部分数据剔除，以确保实验结果的准确性。

②. 四个象限时间和路程：

在动物学习能力评价指标中，平台所在象限的时间和路程是重要指标。实验动物在这个区域内活动的时间和路程越长，通常反映了它们的空间记忆能力更好。

平台象限时间/潜伏期、平台象限路程/总路程可作为评价试验动物学习记忆较可靠的指标。

③. 穿越平台次数：

是空间探索实验的重要指标，指在撤去平台后，实验动物在固定时间内穿越原平台位置的次数。实验动物穿越原平台位置的次数越多，说明其空间学习记忆能力越好。

④. 外环区、中环区、中心区域路程：

啮齿动物在游泳时表现出一种绕边性或边缘性的行为，通常会选择远离游泳池边缘的平台，靠近水池中心。如果动物改变了游泳路线，在水池中心区域活动时间较长，这表明其空间记忆能力较好。

各中心时间/总时间、各中心路程/总路程，可作为定位航行实验和空间探索实验的重要指标。

⑤. 搜索策略：

实验动物（大鼠）寻找平台的方式可大致分为四种：边缘式、随机式、趋向式和直线式。不同的搜索方式反映了其采用不同策略寻找平台。正常动物的搜索策略随着训练次数增加表现为“边缘式→随机式→趋向式→直线式”的变化。而痴呆模型动物的搜索策略则会发生异常变化，例如只有边缘式→随机式，或者随机式→边缘式，趋向式和直线式的情况较少见。

3.Morris水迷宫实验数据的处理

在Morris水迷宫众多实验指标中，国内研究常采用定位航行实验的潜伏期、总路程及空间探索实验中穿越平台次数、平台象限路程/总路程、平台象限时间/总时间。研究资料显示，平台象限路程/总路程、平台象限时间/总时间及总路程是较为可靠的指标。有学者认为，每只动物第一次入水后的结果更能显示组间差异，或者可以统计训练后几天数据的平均数。综合相关研究发现，在获取训练阶段的数据时，计算每只动物经过一段时间学习后某一天或几天的数据均值，甚至整个学习阶段的数据均值，能更全面地反映动物的学习情况和成绩，比单次数据更具代表性。

闫盼盼等人认为Morris水迷宫实验属于重复测量设计，其获得的数据受到实验动物组别和检测时间点等多个因素的影响。同一只受试动物在不同时间点的数据显示出显著的自相关性，并存在截尾数据（即最大潜伏期）。因此，对于Morris水迷宫实验中的各种数据，他们建议采用重复测量数据的多因素方差分析结合截尾数据的生存分析方法。他们认为，尽管Morris水迷宫实验的数据属于重复测量类型，涵盖了时间、处理因素以及二者交互效应的影响，但在实验设计和操作中需平衡组间的非处理因素。当分析目的仅关注于结局或特定时间点的组间效应比较时，而非不同时间点间组间变化趋势的差异时，可以通过对点数据（如某一天或某一次测量）或者每只鼠在整个学习阶段的平均数据（作为最终学习成绩）进行组间单因素方差分析，其得出的结论与采用重复测量数据的多因素方差分析一致。

文章内容参考：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》 

2024.6.19 菜菜狗 的 不知第多少篇小笔记 且行且行