有头吴脑说行为,大家好，我是上海欣软的吴文远，今天将和大家一起探讨一下Morris水迷宫不同逃避潜伏期阈值的设定是否影响阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）转基因小鼠及其同窝同龄野生型（Litter mates，LM）小鼠学习和记忆能力的检测结果。

水迷宫实验通常分为定位航行实验和空间探索实验2个阶段。其中，定位航行实验历时数天，目的是训练小鼠使之产生空间学习记忆；空间探索实验则是考察小鼠对原平台的记忆能力。综上实验，可以发现，采用Morris水迷宫评估5AD鼠的空间记忆能力时，潜伏期阈值的设定标准对检出的效力将产生重要影响。潜伏期阈值设定为90s较60s能更客观地反应AD鼠的学习和记忆能力。

Morris水迷宫是评价动物学习记忆能力的经典方法，实验检测得出的实验数据主要包括逃避潜伏期、跨越平台次数和目的象限停留时间占比，通过上述指标可充分反映动物的空间记忆能力。因此Morris水迷宫常用于神经系统认知功能受损的机制研究。同时也可以评估海马相关的认知功能损害及其程度，也是研究AD转基因动物空间记忆能力的经典方法。

水迷宫构造

而阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）是痴呆中最常见的一种类型，也是现代医学研究的热点，转基因小鼠是AD研究中广泛采用的模型动物。研究表明，该鼠在4月龄后空间认知能力逐渐下降，并可用Morris水迷宫评估其下降程度。而AD转基因鼠同窝同龄的LM鼠（Litter mates，LM)则常被作为其野生型对照。

本文采用4月龄AD转基因鼠及其同窝同龄LM鼠为实验对象，探讨将Morris水迷宫逃避潜伏期阈值分别设定为目前常用的60s和90s两个不同时间时，对两类小鼠学习和记忆能力检测结果的影响。

1材料与方法

1.1 实验动物与分组

4月龄雌性AD转基因小鼠为AD组，体重20～24g，雌性同窝同龄LM小鼠15只为对照组，体重18～23g，饲养环境相对温度维持在22℃~28℃，相对湿度维持40%~60%，每日昼夜明暗交替时间为12h/12h。

1.2 Morris水迷宫行为学训练及测试

本实验使用的水迷宫为直径1.2m，高0.5m的不锈钢圆形水池，分为4个象限：SW(southwest)、NW(northwest)、NE(northeast)和SE(southeast)。在池水中加入无毒钛白粉混匀呈乳白色以使动物利用视觉无法辨认池内平台位置。维持池内水温恒定为22±2℃。使用遮光帘围起水池的四周及顶部，遮光帘顶部中央安放摄影系统并连接电脑主机用于监测小鼠在水池中的游泳情况。实验期间保持周围环境固定不变，避免噪音，以免影响实验结果。全程通过Visutrack软件（上海欣软）追踪并获取实验小鼠的各项实验数据。

上海欣软 Morris水迷宫 型号XR-XM101

水迷宫实验方案为将实验鼠训练7d，第7d训练结束后进入空间探索实验阶段。实验中，首先撤去平台，继而将小鼠从水迷宫NE方向放入水中，检测小鼠凭记忆寻找原平台位置的能力。分别记录实验鼠在90s和60s内的运动轨迹，穿越原平台次数和目的象限停留时间占比并进行比较。

1.1 统计分析

潜伏期实测值以均数±标准误(x±sem)表示，采用重复测量方差分析进行组间比较。60s到90s期间内穿越平台次数及目的象限停留时间占比用M（P25，P75）表示，采用Mann-WhitneyU检验进行组间比较。P<0.05表示差异有统计学意义。

2. 实验结果

2.1 逃避潜伏期实测值

在定位航行实验中，当逃避潜伏期阈值设定为60s或90s时，随着训练时间的延长，均可以观察到潜伏期实测值逐渐缩短，但AD鼠和LM鼠组间比较结果提示两组差异无统计学意义（P>0.05），如图所示。

潜伏期阈值设定为90s潜伏期实测值

潜伏期阈值设定为60s潜伏期实测值

2.2 运动轨迹

在空间探索实验中，逃避潜伏期阈值分别设定为60s和90s时，AD鼠和LM鼠寻找平台的运动轨迹如图3所示。总体可见，相对于LM鼠，AD鼠的运动轨迹更密集，活动范围几乎遍布整个水池。LM鼠的运动轨迹则主要集中在水池中央，总跨越平台次数较AD鼠有所增加。在逃避潜伏期阈值设定为90s时（图B），AD鼠在目的象限寻找平台的轨迹和停留的频率增加，穿越平台次数也较逃避潜伏期阈值设定为60s时(图A)增多。说明60s到90s的时间段内，AD鼠寻找平台的尝试次数增加。但对LM鼠在逃避潜伏期阈值设定为90s时（图D）和逃避潜伏期阈值设定为60s时(图C)进行比较的结果发现，LM鼠在目的象限寻找平台的轨迹、停留的频率和穿越平台次数未发生明显改变。

AD小鼠在60S（A）与90S（B）的运动轨迹

LM小鼠在60S（C）与90S（D）的运动轨迹

2.2 跨越平台次数占比

比较60s至90s期间内两组小鼠跨越平台次数占总跨越平台次数的占比，结果提示60s到90s时段内，AD鼠跨越平台次数占比中位数50.0%（0.0%,75%），明显高于LM鼠跨越平台次数占比中位数16.7%（0.0%,28.6%），AD鼠跨越平台次

两组 60 s 至 90 s 期间跨越平台次数占总次数比值

2.4目的象限时间占比

比较60s至90s期间两组小鼠目的象限停留时间占总停留时间的比值，结果发现60s到90s时段内，AD鼠目的象限停留时间占比中位数45.2%（37.6%，52.8%），显著高于LM鼠目的象限停留时间占比中位数31.7%（28.7%，40.9%），AD鼠较LM鼠具有更大的停留时间占比（P<0.05），如图所示

两组 60 s 至 90 s 期间目的象限停留时间占比

2. 讨论

水迷宫实验通常分为定位航行实验和空间探索实验2个阶段。其中，定位航行实验历时数天，目的是训练小鼠使之产生空间学习记忆；空间探索实验则是考察小鼠对原平台的记忆能力。综上实验，可以发现，采用Morris水迷宫评估5AD鼠的空间记忆能力时，潜伏期阈值的设定标准对检出的效力将产生重要影响。潜伏期阈值设定为90s较60s能更客观地反应AD鼠的学习和记忆能力。