动物运动轨迹跟踪系统与水迷宫在阿尔茨海默病研究领域的具体应用

本文以五篇文献研究实例为参考基础，将从以下四个方面为大家阐述：水迷宫试验与阿尔茨海默病、水迷宫特征简介、EthoVision XT（动物运动轨迹跟踪系统）如何助您完成水迷宫试验、研究结果。旨在为您提供更清晰的水迷宫试验方法，传递更前沿的科研资讯。参考文献在文中将简称为（R1~R5）,所有研究实例都采用了EthoVision XT进行视频追踪水迷宫试验。

水迷宫试验与阿尔茨海默病

Morris水迷宫试验是英国心理学家Morris于20世纪80年(1981)代初设计并应用于脑学习记忆机制研究的一种实验手段。

不仅用于研究与空间学习记忆相关的脑区功能评价， 还被广泛应用于学习记忆、老年痴呆、海马/外海马研究、智力与衰老、新药开发/筛选/评价、药理学、毒理学、预防医学、神经生物学、动物心理学及行为生物学等多个学科的科学研究和计算机辅助教学等领域，在世界上已经得到广泛认可，是医学院校开展行为学研究尤其是学习与记忆研究的首选经典实验。

众所周知，阿尔茨海默病（以下简称AD）是最常见的痴呆症，它是一种伴随记忆障碍的神经退行性疾病，也是最常见的神经退行性疾病之一。

某些研究提到了引起AD的危险因素。首先提到的是抗胰岛素性和糖尿病（R1,R2,R3），因为越来越多的证据表明这与AD患者的记忆问题密切相关。

其次是腺苷。腺苷存在于我们身体的每一个细胞中，起到抑制大脑神经递质的作用。Orr等人（R4）探讨了腺苷A2A受体阻滞剂对AD模型小鼠记忆形成的影响。

神经性炎症在AD病理学中也有重要作用。GABA是另一种被认为在神经性炎症和记忆形成中起作用的神经递质，因此GABA系统也可能是AD治疗的一个有趣的靶点。Pilipenko等人（R5）研究了两种GABA受体激动剂：muscimol 和baclofen。

水迷宫试验原理

AD伴随着记忆障碍，因此在AD上进行的许多神经行为研究涉及水迷宫测试。那水迷宫试验的原理是什么呢？老鼠是天生的游泳健将，能够在水中活动自如。但是，即便是天生的游泳健将，并不意味着它们喜欢在水中的状态，也就是说它们厌恶处于水中的状态。

此外，游泳本身就是十分消耗体力的活动，对老鼠而言也不例外。在水中时，老鼠会本能的寻找能够休息的场所。寻找休息场所这一行为过程涉及到复杂的记忆过程，除了要收集与空间定位有关的视觉信息之外，还需对这些信息进行处理、整理、记忆、加固、然后再取出，最终达到成功航行并且找到隐藏在水中的平台这一目的，顺利从水中逃脱。

水迷宫试验其中最为经典的便是定位航行试验（place navigation）和空间探索试验（spatial probe）。

定位航行试验(place navigation)，也叫学习阶段试验。在学习记忆阶段，动物的起始位置可能会改变，但平台的位置不会改变（R2）。此试验历时数天,每天将大鼠面向池壁分别从4个入水点放入水中若干次,记录其寻找到隐藏在水面下平台的时间(逃避潜伏期,escape latency)，在为期四至五天的试验期间，动物每天大约进行四次试验。

其目的是在视觉线索的帮助下学习对隐藏平台的定位（R1,R2,R5），时间限制为1（R1,R2,R3,R4）至2分钟（R5）。若动物还未找到平台，则试验人员要进行指导，可将动物放在平台上10~15秒。通常情况下，动物依赖于自身的空间学习能力，快速定位和找到平台的速度会变得越来越快。一些研究学者进行试验前进行预训练，如Majkutewicz等人（R3）在可见平台上进行了60秒的试验。Orr等人（R4）在一个带有平台的矩形通道中进行预训练。

空间探索试验(spatial probe)是在定位航行试验后去除平台,然后任选一个入水点将大鼠放入水池中,记录其在一定时间内的游泳轨迹,考察大鼠对原平台的记忆。若大鼠依然去原平台所在位置去寻找，则说明大鼠对原平台的存在是有记忆的。

大多数研究者希望在最后的学习试验和探索试验之间至少间隔24个小时。否则，很难区分短期和长期记忆的形成。除了空间学习任务之外，进行附加学习试验也备受欢迎与关注。例如，改变平台的位置，通过另一组试验来测试动物的反向学习能力。Majkutewicz等人（R3）通过改变平台每天的位置（每天4次试验）来测试工作记忆学习。

水迷宫特征简介

通俗地讲，水迷宫是一个大的圆形水池，在尺寸、材质和色彩方面各不相同。Noldus（诺达思）能够根据您的需求，帮您定制最合适的水迷宫。所有的水迷宫都与我们的动物运动轨迹跟踪系统（EthoVision XT）的视频追踪完美匹配，于此同时，我们还提供摄像头、电脑等硬件设备打包服务。在选择和配置水迷宫时，需要结合您的研究注意以下几个方面：