水迷宫实验常见问题及技巧

本人混迹在研究生的行列中两年,有三怕:一怕养原代细胞、二怕养SD大鼠、三怕做水迷宫实验。今天就跟大家吐槽一下水迷宫实验带给我的苦与乐。

Morris水迷宫实验是检测动物记忆力的一种行为学实验,因为所在实验组的博士师兄研究老年病学——阿兹海默症,所以水迷宫成为了他动物学实验中必不可少的一项,而我们这些师弟师妹们就跟在一旁当起了学徒和苦力。票圈里有没有做神经学研究的朋友,有没有在水迷宫上磕过头呢?

水迷宫实验实际上是在前期训练老鼠在固定体积的水池中游泳,并人为的把老鼠牵扯到一个隐藏的圆台上面,让老鼠在潜意识中感知到这就是岸边,之后去掉人为牵扯的行为,让老鼠自己在水池中游泳,并记录寻找到岸边的路径和时间,之后再去掉隐藏的圆台,记录小鼠找到圆台所在位置的路径和时间,以此来测试老鼠的空间位置感和方向感。

             (来自网络)

 

那么影响到这个实验的三大关键:水池质量、光线以及小鼠自身。控制好这三项因素,会让你的水迷宫实验的成功率大大提升。

水池质量

根据本人的经验,水池质量包括水池本身和水池里的水。像下图中所示的水迷宫实验的设施其实是相对完善完美的,而我们现实的实验条件很可能是水迷宫设施的年龄比你的科研生涯还要长,那么可能出现的问题就是水池内部的黑色漆面出现银白色划痕。也许你会觉得细小的划痕不会有太多影响,但是如果你的实验对象——小白鼠,在游泳的过程中经过或交叉了这些划痕,电脑会经摄像头的拍摄会自动默认为老鼠的运动轨迹,那么你在电脑中所看到的运动轨迹将是相当混乱的,这个数据就废了。

图2

(来自网络)

因为我们是第一次做这个实验,最开始并不清楚细小划痕的强大影响力,所以在后期我们也是用了很多笨方法。我记得自己曾经和同学用黑色记号笔将水池的划痕一笔笔涂成黑色、也曾经用黑色的塑料袋将划痕部分盖住,但是这两种做法都没有起到很好的效果。原因是因为黑色记号笔和黑色的塑料袋都会在一定程度上产生反光,反而让摄像头捕捉不到小鼠的运动轨迹。

所以如果有遇到和我们一样问题的同学,你们可以试试购买那种小瓶的喷漆,选择黑色磨砂质感的,相对来说,省时省力,而且效果不错。但一定要记得开窗放味儿,不能喷完漆后马上进行实验。

水的质量其实主要指的是水温。水迷宫实验要求的水温在22℃上下,很遗憾,我们使用的水迷宫设施并没有恒定加温的功能,这就给在冬天做实验的我们提供了很多不便。你可以很明显的发现,如果水里温度很低,小鼠会发抖,它们的运动轨迹会变得杂乱无章,所以我们需要实时监测水温并更换温水。

光线

如果水池中细小的划痕会混淆小鼠的运动轨迹,那么光线的问题会让摄像头拍摄不到小鼠的运动轨迹。如下述图片的设计,正规的水迷宫布置是让光源来自于水池的两侧,如果光源和摄像头的距离太近,很容易反光拍不到图像。除了实验室内白炽灯光源的影响,还有窗外自然光的影响,所以正规的水迷宫仪器外周是有一圈挡光半透明的纱布围着的。上文中说道我们的水迷宫设备年龄比较大,所以在整个实验的过程中我们找了四个高个子的男生帮我们一直举着布帘,画面也是惨。或者其实你可以将自己的实验安排在晴天上午9点到下午三点的时间进行,这个时候的室外光线对实验影响不会太大。

 

             (来自网络)

 

小鼠自身

小鼠自身有很多不可控的因素。比如说,我们曾经遇到过对照组和实验组的结果完全相反。预期结果对照组小鼠应该会更快找到岸边,然而我们的实际结果是实验组的小鼠一个比一个聪明,都很迅速的找到了岸边,且运动轨迹都是直线。这也是我们实验组解释不清楚的问题,所以最后只能放弃这组数据。

那么,我们能做的只能是尽可能的保证小鼠的状态不受干扰。我们当时的情况是将小鼠从SPF动物实验中心搬到另一个教学楼做实验,两栋楼相差1km吧,路途的颠簸总会让小鼠表现的特别兴奋,一定程度上会干扰到数据的采集。所以你在开始水迷宫实验之前,一定要让小鼠的情绪稳定下来,熟悉新环境的温度和味道。

第二点需要注意的是每次将小鼠从水池中拎出来的时候,要将小鼠身上的水滴擦拭干净。这一点不仅是为了保证小鼠的健康,以防它们感冒,更重要的是如果小鼠湿哒哒的进入原来的鼠笼,很有可能掩盖了本身的气味,遭到其他小鼠的攻击。

综上所述,个人认为水迷宫实验是不可控因素最多的一个实验,如果你无法拥有像图片中一样完美的实验环境,那么我个人建议最好将水迷宫实验的时间设定在春夏季节,阳光充足,白天的时间长,且好控制水温,而且小鼠的状态在这个季节也较好。

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