引言
Morris水迷宮(Morris water maze,MWM)實驗是1981年由Morris建立的，用強迫實驗動物(大鼠、小鼠)游泳并學習尋找隱藏在水中平臺的方法來測試實驗動物對空間位置覺和方向覺(空間定位)的學習記憶能力。實驗基本原理：鼠類天生會游泳且會本能地尋找水中的休息場所。此活動會涉及到一個復雜的學習記憶過程，鼠類會根據水池壁上的標志對其所在位置進行空間定位，目的是能成功地找到隱藏平臺，最終從水中逃脫。而根據鼠類在MWM實驗中的表現可以研究其對空間導航任務的信息采集和記憶能力。繼而，研究者對MWM實驗進行了修改，可以用來研究工作記憶、參考記憶和任務策略。

MWM實驗的空間導航任務與海馬結構及功能的完整性密切相關，但值得注意的是該任務的完成還依賴紋狀體、基底前腦、小腦、新皮質等腦區(qū)不同腦區(qū)之間的協(xié)調合作對于該任務的完成是非常重要的。目前認為長效突觸改變是MWM實驗中記憶形成的神經學基礎，而海馬的長時程增強作用(long-term potentiation,LTP)對突觸可塑性的影響最大。紋狀體和MWM的固有記憶形成有關，可能控制反應靈活性和運動。基底前腦提供了海馬與新皮質之間的膽堿能神經支配。小腦可以調控認知功能從而對實驗產生影響。而新皮質影響小鼠在執(zhí)行實驗任務時對任務的規(guī)劃和執(zhí)行能力。

MWM由于在N-甲基天冬氨酸受體(N-methyl-d-aspartate receptor,NMDA receptor)功能研究、突觸可塑性和學習能力研究上具有顯著的優(yōu)勢,被廣泛應用于學習記憶、老年癡呆、藥理學、毒理學、神經生物學等多個學科研究中。

1.材料與方法

1.1試劑和儀器

鈦白粉、動物行為學分析系統(tǒng)(上海欣軟信息科技有限公司）。它包括一個直徑1.2m的圓形ABS水池，目標象限中央水面下0.8 cm處放置圓形隱藏逃生平臺，直徑9 cm,整個實驗期間位置保持不變。因本實驗所研究小鼠毛色分別為黑色(C57)和灰色(129Sv),將鈦白粉按125g/L濃度以溫水沖開以隱藏平臺并令其攝像時與小鼠顏色保持鮮明對比。水池內有加熱裝置將水溫保持在22~24℃。水池中央上方安置有攝像機，并與記錄系統(tǒng)相聯(lián)接。水迷宮系統(tǒng)示意圖見圖1。實驗數據由Morris水迷宮記錄和采集相關軟件分析記錄。

1.2 實驗動物

健康C57小鼠19只，129Sv小鼠20只，均為雄性，10周齡，體重23~28 g。小鼠飼養(yǎng)在恒溫(21~22℃)房間，每隔12 h光暗循環(huán)。非實驗期間小鼠自由進食標準鼠糧及飲水。

1.3 實驗步驟

自發(fā)明以來，研究者出于不同的實驗月的建立了多種MWM實驗方案,而一個最基本的MWM實驗分為空間記憶采集實驗和空間搜索實驗兩部分。實驗設計時需要考慮動物性別、年齡、種屬、背景及健康狀態(tài)等影響因素。實驗過程中，起止時間應保持一致，并保證環(huán)境因素的一致性。實驗室需保持安靜，實驗人員不得使用香水或者其他有刺激性氣味的物品。池壁標記物體的位置在同一實驗中保持固定，不要隨意改變實驗室中物品的位置。實驗人員將小鼠放入水池后，立即離開所站立的位置，防止小鼠將實驗人員誤認為標記物。

1.3.1 空間記憶采集實驗(acquisition trial)

用于測量小鼠在水迷宮中的學習和記憶能力。實驗歷時6天。實驗開始前半小時將小鼠置水迷宮所在房間以適應環(huán)境。每天每只小鼠訓練4次，每次以半隨機(semi-random)方式選擇入水點(見表1),實驗者將小鼠以手托起令其面向池壁，輕輕放入水中。小鼠在60s內能尋找到平臺，則記錄其搜尋并登上平臺所需要的時間，即潛伏期(latency)。若小鼠在60s內未能找到平臺，則由實驗者用手將其引導至平臺，潛伏期記為60s。小鼠登上平臺后，讓其在平臺上停留30 s,以讓其根據4個象限的參照物(圖1,*所示)來進行空間學習和記憶，并減少小鼠緊張。每次訓練完成后，用干毛巾將小鼠擦干，并用加熱器將小鼠烘干，以防低體溫造成的應激，每只小鼠總計訓練24次。計算每天各組小鼠潛伏期、游泳距離、平均游泳速度和探索模式。