AD认知记忆实验中的常用方法——水迷宫（一）
水迷宫（Water Maze）是目前阿尔茨海默病（Alzheimer Disease, AD）研究中使用得最多的行为学实验方法，主要用于检测啮齿类动物的空间记忆能力。该方法是由理查德-莫里斯（Richard Morris）于1981年发明，并在三年后对其实验流程进行了进一步的完善，为了表示对发明者的纪念和尊重，人们把这种实验叫做“莫里斯水迷宫（Morris Water Maze，WMW）”。
从80年代初被发明之后，水迷宫逐渐成为AD认知记忆实验中的“主力”。当我们同时以阿尔茨海默症和行为学实验名称进行搜索时，水迷宫的检索所得项目要远多于其他任何行为学实验（图1A）。而且水迷宫对AD行为学研究的统治地位是与日俱增的，在1995年之前，水迷宫实验占列入统计的7种行为学文献总数的44%（图1B），但是到了2020年，这一比例已经增长到了54%（图1C）。由此可见AD研究中水迷宫所处的“统治地位”。
图1. 水迷宫是AD研究中最重要的行为学实验
但是和许多动物行为学实验一样，不同的论文中该实验无论是在器材规格，实验流程以及数据统计方面都有很大的差异，往往令人疑惑不解，搞不清楚水迷宫实验到底有没有统一的标准，哪些参数是可以更改的，哪些参数是需要慎重考虑的。为了解答这些疑惑，我们计划从设备、主要流程和统计分析三个篇章来对水迷宫进行解析，希望能让大家对水迷宫实验有一个大致的了解，对影响水迷宫实验的各种因素做到心中有数。需要注意的是，为了叙述方便，这里我们所采用的流程和实验器材规格都是针对小鼠的，虽然大鼠实验中参数会有一定的变化，但是原理是一样的。今天我们从设备即器材的选择开始讲。
水池（Tank）
水迷宫实验的主体是一个圆形的水池，水池的内径一般为120-130cm之间。虽然也有研究采用的是直径100cm或者180cm规格的水池，但水池过大会造成小鼠需要探索的面积增大，学习时间过长，并且小鼠的娇小体型不利于热量的保存，在水中焦躁地游泳进一步加剧了热量的消耗，过长的游泳时间不利于小鼠身心健康，甚至危及生命；另一方面，过大的水池也会造成操作困难，尤其是在引导水池中未完成任务的小鼠走上平台的过程中，小鼠如果位于水池中间，就是考验实验人员手臂长度的时候了。反过来，水池过小会导致实验难度过低，有可能不能对神经系统损伤的小鼠和正常小鼠进行有效区分，可以理解为考题太容易，学习成绩差的学生和优等生都能做出来。
水池一般为50-60cm高，其中水深30cm，留出20-30cm的边缘可以用来放置提示方位用的标志物（Cue）。边缘不宜过低，因为低于10cm的话小鼠在游泳过程中可能会跳出水池，另一方面也没有足够的空间贴标志物。水池一般会由支架支撑起来，高度上方便实验人员进行操作。
图2. 小鼠水迷宫尺寸
