Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education
Neuroscience

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

מבוך המים של מוריס
 
Click here for the English version

מבוך המים של מוריס

Overview

מבוך המים מוריס הוא אחד המבחנים ההתנהגותיים הנפוצים ביותר לחקר למידה מרחבית וזיכרון. בשלבים הראשונים של משימה זו, מכרסמים חייבים לשחות לרציף כדי לברוח מבריכת מים. האסדה מוסתרת לאחר מכן מתחת לפני המים, כך שבעל החיים נדרש לזכור את מיקומו כדי לברוח. עיצוב מבוך פשוט אך רב עוצמה זה יכול לשמש כדי לבדוק את התפקוד הקוגניטיבי, לחקור מודלים של בעלי חיים של מחלות ניווניות, ולבדוק טיפולים פוטנציאליים בתרופות.

סרטון זה מספק מבוא למבוך המים מוריס ולעקרונות הסובבים את השימוש בו, כולל דיון בסוגי הזיכרון השונים שנבדקו במבוך, נקודות חשובות שיש לקחת בחשבון בעת תכנון וביצוע ניסוי זה, והליכים להתקנה והפעלת הבדיקה. מספר יישומים של המבוך נבדקים, כגון חקירת האופן שבו טיפול בקרינה עלול להוביל לפגיעה בזיכרון. לבסוף, סוגים אחרים של מבוכי מים, כגון מבוך רדיאלי 8 זרועות, מוצגים כדי להראות כיצד פרדיגמה זו יכולה להיות מותאמת לעסוק סוגים שונים של זיכרון.

Procedure

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

מבוך המים מוריס הוא כלי רב ערך לחקר למידה וזיכרון במכרסמים. היצורים האלה הם שחיינים טובים, אבל הם בדרך כלל מעדיפים להיות ביבשה. מבוך המים מנצל העדפה זו כדי לאמן בעלי חיים להשתמש ברציף קטן כבריחה מבריכת מים. לאחר האימון, הפלטפורמה מוסתרת מתחת לפני השטח הדורשת מהמכרסם לזכור את מיקומו ביחס לרמזים חזותיים רחוקים.

סרטון זה יסכם את עקרונות בדיקות מבוך המים של מוריס להקמת הבדיקה והפעלתה ותבליט כמה דרכים שבהן נעשה שימוש בבדיקות מים אלה ואחרות במחקרי מעבדה.

בואו לצלול ישר לכמה מושגים בסיסיים מאחורי ניסויים באמצעות מבוך המים מוריס! כאמור, מכרסמים ימצאו את דרכם לפלטפורמה נסתרת על ידי התייחסות רמזים חזותיים, כמו כרזות ניגודיות גבוהה המסודרות סביב החדר. זה תלוי באזורים ספציפיים של המוח, כולל ההיפוקמפוס, שתפקידם חשוב בהיווצרות הזיכרון. שינויים בזמן שלוקח למכרסם למצוא את הפלטפורמה בסדרה של ניסויים רצופים יכולים לשמש כמדד ללמידה מרחבית וזיכרון.

כדי לעזור לכמת את הזיכרון, הבריכה מחולקת רעיונית לארבעה רבעים, כך שניתן להעריך את הנטייה של החיה לחקור את האזור הסמוך לרציף.

הרביעים המושגיים שימושיים גם בניסוי הבדיקה, שבו החיה נבדקת בבריכה ללא פלטפורמה. אם בוצע לפחות 24 שעות לאחר סיום האימון, הנטייה של החיה לחקור את הרביע הנכון לשעבר היא אינדיקציה להיווצרות זיכרון לטווח ארוך או "התייחסות".

באופן דומה, ניסויי היפוך כרוכים בשינוי מיקום הפלטפורמה ומודדים את הגמישות הקוגניטיבית של המכרסם כדי לזהות שהפלטפורמה נעלמה ומחפשים במקום אחר. מאז כל הנתונים האלה נאספים על פני ניסויים רבים עם בעלי חיים רבים, שונות בין ניסויים ונבדקים תהיה השפעה גדולה על התוצאות שלך.

גורמים שיכולים להשפיע על ביצועי בעלי החיים כוללים טמפרטורה, לחות או שעה ביום. בנוסף, חוקרים גלויים יכולים להפוך לרמזים חזותיים לא מכוונים במהלך הבדיקה, כך שנוכחותם ונראותם של החוקרים בחדר הבדיקה הם שיקולים חשובים.

שונות קיימת גם בין בעלי חיים ויכולה להיות מקור לשגיאה. כתוצאה מכך, יש להתאים בקפידה את גיל המכרסמים ומין בין קבוצות ניסוי. לבסוף, מדידות מבעלי חיים עם בעיות ניידות, פציעות או ראייה לקויה לא ישקפו במדויק את הלמידה ואינן אידיאליות לבדיקות במבוך המים.

עכשיו ששקלתם גורמים ניסיוניים חשובים, בואו נקפוץ כדי להגדיר את הבדיקה. התחל עם בריכה מלאה במים קרירים, לא קרים. גודל הבריכה יכול להשתנות בהתאם אם אתם משתמשים בחולדות או בעכברים. לאחר מכן, הניחו רמזים חזותיים לא רוטאליים סביב החדר, עם לפחות אות אחד לכל רבע.

מבחני הלמידה מתחילים בהכנסת פלטפורמת בריחה לבריכה. לאחר מכן, מניחים בעדינות את הנושא במים, מקפידים לא להטביע את ראשו. אפשר לחיה לחקור את המבוך ולתעד את משך הזמן שלוקח למצוא את הפלטפורמה. אם המכרסם אינו מאתר את הרציף בתוך כ-60 שניות, דריך אותה שם ואפשר לו להישאר 10-20 שניות לפני הסרתו, ייבושה והכנסתו לכלוב מחומם.

כדי להשלים את האימון, חזור על הליך זה מספר פעמים, כאשר החיה מתחילה כל ניסוי עוקב מנקודת כניסה אחרת.

עכשיו הגיע הזמן לבחון את היכולת של החיה למצוא פלטפורמה נסתרת. התחל על ידי העלאת מפלס המים לכ - אינץ 'מעל החלק העליון של האסדה והוספת אבקת חלב או צבע לא רעיל למים. בניסויים אלה, תיעד את הזמן שהמכרסם מבלה בכל רבע ואת הזמן שלוקח למצוא את הפלטפורמה הנסתרת.

שוב, אם החיה לא מצליחה תוך 60 שניות, הנחו אותה לרציף ואפשרו לה להישאר לתקופה קצרה לפני ההסרה. חזור על הליך זה לפחות פעמיים נוספות באותו יום, עם החיה מתחילה כל ניסוי עוקב מעמדה אחרת.

24 שעות לאחר השלמת ניסויי הפלטפורמה הנסתרת, בצע בדיקת בדיקה על ידי הסרת הפלטפורמה ומאפשר לחיה לחקור את המבוך לניסוי נוסף של 60 שניות. נטר ורשום זמן בכל רבע.

למדתם את היסודות של מבוך המים של מוריס, אז בואו נדון באופן שבו משתמשים בו בניסויים נוירוביולוגיים התנהגותיים.

ראשית, מבחנים התנהגותיים כמו מבוך המים שימושיים ביותר לחקר הביולוגיה המולקולרית של למידה וזיכרון. לדוגמה, מדענים יכולים להשתמש בטכניקות כמו ניתוח סטריאוטקסי כדי לתפעל את הביטוי של גנים ספציפיים במוח ולבחון ישירות את ההשפעה על הלמידה. יתר על כן, בדיקת מודלים מכרסמים של הפרעות גנטיות המשפיעות על הזיכרון, כמו אלצהיימר, יכול לשמש כדי לאפיין מולקולות שיכולות להיות גורמי סיכון או טיפולים פוטנציאליים למחלה.

בדיקות התנהגותיות חשובות גם לחקר ההשפעות של פגיעה מוחית על למידה וזיכרון בהקשר של טראומת ראש, מחסור בחמצן או נגעים באזורי מוח ספציפיים. לדוגמה, טיפולים רפואיים מסוימים, כמו קרינה, יכולים לפגוע במוח ולהשפיע לרעה על הזיכרון. בניסוי זה, בעלי חיים מוקרנים מתפקדים בצורה גרועה במבוך המים בהשוואה לבקרות. על ידי בדיקת טיפולים שונים בו זמנית, חוקרים יכולים לחקור התערבויות שיכולות למנוע פגיעה קוגניטיבית בבני אדם העוברים הקרנות.

מכיוון שמים יעילים מאוד בעידוד מכרסמים לחקור מבוך, אין זה מפתיע שקיימות גרסאות מבוך רבות על בסיס מים. גרסאות מסוימות מבקשות להפחית את הלחץ של בעלי החיים במהלך הניסויים, כמו מבוך החתירה הזה, שמקל על הצורך בשחייה ומספק יציאות בקצוות, שם מכרסמים מעדיפים באופן טבעי להיות. וריאציות שחייה אחרות, כגון מבוך 8 זרועות, יש תצורה מורכבת יותר הדורשת כי מכרסמים לשלב מידע נוסף כדי להגיע לבריחות. פריסה זו מאפשרת בדיקה בו-זמנית של זיכרון הפניה וזיכרון עבודה לטווח קצר יותר.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב למבוך המים של מוריס. מבוכי מים הם דרך אחת עבורנו לבחון כיצד בעלי חיים לומדים וזוכרים ועוזרים לנו להבין את הקשר בין ביולוגיה להתנהגות.

תודה שצפיתם!

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

לא הוכרזו ניגודי אינטרסים.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter