Lashley III 迷宫是一种不依赖厌恶刺激或视觉线索的路径学习任务。因此，它是评估学习和记忆能力的理想选择，尤其适用于老年小鼠或其他需要考虑应激因素的情况。
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摘要
摘要
许多用于评估啮齿类动物（尤其是小鼠）学习和记忆能力的行为学实验，依赖视觉线索、食物和/或饮水剥夺，或其他厌恶刺激来促使动物完成任务。随着动物年龄增长，其感觉功能会逐渐衰退。例如，许多品系的小鼠会出现听力缺陷或白内障。在任务学习过程中，指导小鼠行为所依赖的感觉系统发生变化，这可能在解释老年动物学习能力变化时引入混杂因素。此外，当比较对压力敏感性不同的小鼠时，使用厌恶刺激来激励动物学习任务本身也可能带来混杂效应。为了尽量减少此类混杂影响，我们采用了一种改良版的拉什利III型迷宫（Lashley III maze）。该迷宫依赖于路径学习，即小鼠在低应激条件下（例如黑暗期、无需食物/饮水剥夺）通过反复训练，逐步学会从起始位置到达一个模拟巢穴箱，且在连续两次试验中仅出现0次或1次错误。我们将此归类为低应激行为学测试，因为它不依赖厌恶刺激来促进动物对迷宫的探索和任务的学习。实验装置由一个模块化起始箱、一个四臂迷宫主体和一个目标箱组成。在目标箱末端设有一个模拟巢穴箱，其中装有与动物日常饲养笼具中相似的垫料，并在整个迷宫测试期间专属于同一只动物。已有研究证实，这种模拟巢穴箱能够提供足够的奖励，以激励小鼠学会导航迷宫。1. 本文展示了Lashley III迷宫实验的操作过程，旨在评估小鼠在学习与记忆方面与年龄相关的变化，并比较两种不同遗传背景品系小鼠的学习行为。我们希望，其他致力于研究小鼠衰老或应激易感性影响的研究人员，能够将该迷宫视为一种有吸引力的替代方案，以取代那些涉及更高应激性学习任务和/或视觉线索的行为学检测方法。
方案
1. 准备：
- 拉什利III型迷宫由有机玻璃（Plexiglas）制成，如图1所示。起始箱、迷宫臂和目标箱采用模块化设计，便于清洁并可对迷宫进行调整。起始箱、迷宫臂和目标箱的壁由黑色有机玻璃制成，以消除迷宫内外的视觉线索。迷宫臂长45 cm，高7 cm，宽5 cm。通往相邻迷宫臂的门为4 cm × 4 cm，位于迷宫外壁11 cm处。目标箱尺寸为19.5 cm长 × 7 cm高 × 5 cm宽。起始箱尺寸为8 cm × 9.5 cm × 7 cm。在起始箱、迷宫和目标箱顶部放置单独的透明有机玻璃盖片，以便观察小鼠在迷宫中行进的过程，同时防止小鼠逃逸。迷宫放置在一个由红色有机玻璃制成的底座上，底座足够大，可容纳迷宫的三个部分以及一个伪居住房笼，该伪居住房笼与动物标准居住房笼尺寸相同。
- 在首次迷宫实验前准备伪居住房笼时，将与动物居住房笼中相同类型的新鲜垫料添加到侧壁开有门洞（2 cm × 2 cm）的独立笼底中。将金属网盖安装在这些笼底上，并为每个测试队列中的每只动物单独编号。这些笼子将在整个测试期间作为每只动物的个体化伪居住房笼使用。由于我们正在研究应激和/或焦虑相关行为在学习与记忆中的作用，因此使用伪居住房笼以避免将小鼠单独饲养在各自的居住房笼中。然而，如果这些因素并非主要关注点，则可将动物单独饲养在侧壁开有门洞的标准居住房笼中，这些经改造的居住房笼可作为成功完成迷宫任务后的居住房笼。
2. 测试：
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讨论
评估学习和记忆功能最常用的大鼠行为学实验是莫里斯水迷宫以及恐惧条件反射的多种变体2。这些实验依赖视觉或听觉线索进行学习，并使用厌恶刺激（例如水环境、足底电击）来促使动物完成任务3。在老年啮齿类动物中，与人类衰老过程类似，各种感觉功能会随时间逐渐衰退。某些背景品系的小鼠在衰老过程中会丧失听力或出现白内障，且研究表明，随着年龄增长，小鼠在23.5小时脱水后的死亡率显著升高4。因此，在老年啮齿类动物中，这些常用行为学测试结果的变化可能难以准确解释。
Lashley III 迷宫最初由 Karl Lashley 于 1929 年描述5。Lashley 使用这一范式，结合皮层损毁技术，试图在大脑皮层中寻找记忆的痕迹。我们对该迷宫进行了轻微修改，以提高其在老年啮齿类动物研究中的广泛适用性。我们取消了以食物为线索的迷宫导航方式，并证明伪家园笼环境足以激励年轻和老年小鼠完成迷宫任务1。其他研究者也曾使用食物颗粒作为奖励，以促进 Lashley III 迷宫的学习7。.......
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披露
所有行为学实验方案均经宾夕法尼亚州立大学机构动物照护与使用委员会批准。无任何财务披露事项需要报告。
致谢
本实验所用的Lashley III迷宫由宾夕法尼亚州立大学物理系机械加工车间的Tim Bowmaster、Paul Corman、Barry Dutrow、Ryan Jabco和Tim Treaster建造。作者谨此感谢Shoba Belegundu女士、Tara Chrzanowski女士和Alexandra Lewis女士在完成图2-4所示实验过程中提供的协助。Walter Jackson先生在本实验方案的准备过程中提供了宝贵的反馈意见。本研究由美国国家心理健康研究所（资助号：MH064756和MH077978，授予AMA）提供资金支持。本内容完全由作者负责，不代表美国国家心理健康研究所或美国国立卫生研究院的官方观点。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 拉什利三型迷宫 | PSU 物理机械加工车间 | 不适用 | 迷宫需定制，无商业产品 |
参考文献
- Blizard, D. A. Return to home cage' as a reward for maze learning in young and old genetically heterogeneous mice. Comparative Med. 56, 196-201 (2006).
- Crawley, J. N. What's wrong with my mouse?: Behavioral phenotyping of transgenic....
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