腦聲小店基于深度科研洞察，專注為動物實驗提供"簡器械·精實驗"解決方案。我們突破高精設備局限，開發手工定制化儀器及配件，通過科研巧思將基礎工具轉化為創新實驗方案。產品涵蓋行為學裝置、操作輔助工具等，使實驗室在保持操作簡效的同時，實現精細化數據采集，助力科研人員以創造性思維發掘簡易儀器的潛在科研價值。

領結形迷宮(The bowtie maze)巧妙地融合了標準物體識別測量方法中最突出的特點，特別是延遲非匹配樣本任務和自發探索。

關于自發識別和工作記憶的研究在很大程度上依賴于動物實驗，依靠諸如延遲非匹配樣本（DNMS）任務以及新物體偏好測試的各種變體等測試方法。這些開創性的測量方法通常通過呈現一對物體來研究識別記憶，并且當動物成功區分出新物體和熟悉物體時給予獎勵。與此同時，新物體偏好（NOP）測試利用行為觀察，即在嚙齒動物在開放場地中自由探索和研究這對物體時進行觀察。研究已經證明了這類測試的有效性；然而，也發現了一些局限性，比如訓練過程困難、表現水平不穩定，以及容易受到較大變異性的影響。為了應對這些挑戰，領結形迷宮通過每次實驗提供多次試驗來進行充分的訓練，其識別測量方法牢牢基于嚙齒動物對新奇事物的先天偏好探索。

在領結形迷宮中進行的實驗包含多次試驗，在試驗過程中，嚙齒動物首先會接觸到一個單一的樣本物體，然后它們的任務是在迷宮中來回穿梭時，逐步區分同時遇到的成對物體。通過這種方式，每個新物體在接下來的成對物體中就變成了熟悉物體。這種創新的迷宮設計使嚙齒動物能夠在一次實驗中高效地完成多次物體識別試驗。此外，多次試驗有助于減少自發識別任務中的變異性。簡單的行為模式（在同一裝置中來回穿梭）也使得除了視覺之外，還能測試其他感覺模態，從而探究感覺系統之間的相互作用。對記憶保持間隔以及延遲對識別的影響的研究，在一次實驗中也更容易觀察到，而且無需將嚙齒動物從裝置中移走。與標準物體識別任務不同，在領結形迷宮中，強化并不直接指導識別表現，而只是起到鼓勵探索的作用。由于測試的有效性高度依賴于對測試物體的差異探索，新物體和熟悉物體都放置了誘餌。具體來說，嚙齒動物選擇新物體不會得到獎勵，而是因為在領結形迷宮的兩端來回穿梭而得到獎勵。

裝置與設備：

該測試使用一個領結形狀的迷宮，迷宮的兩端呈三角形，在裝置中間兩個頂點相接的地方有一個小隔板將兩端隔開。每個三角形的遠端墻壁上有兩個凹陷的食物槽，物體就放置在這些食物槽上。一個不透明的墻壁隔板將食物槽隔開。

迷宮通常由有機玻璃制成墻壁和地板，連接通道中間有一個不透明的隔板。每次試驗后，通常會將門移開，以便嚙齒動物能夠穿過迷宮到達另一側。

Fig1 領結形迷宮示意圖

一扇滑動門將迷宮的兩端隔開，兩端各放置有兩個物體。（B）展示了標準物體識別任務中物體呈現順序的一般流程。所有物體都設有獎勵（+）。（箭頭）表示大鼠的移動方向。（黑色字體）代表新物體，（灰色字體）代表熟悉物體。

訓練方案：

對嚙齒動物進行禁食，使其體重降至自由進食時體重的85%，并維持在這個水平，同時保證有水供應。在實驗開始前，要讓嚙齒動物充分適應被人處理。

在預訓練的第一天，將嚙齒動物兩兩一組放入裝置中20分鐘。在每次實驗中，讓它們自由探索迷宮。在這個初始階段，食物顆粒被散落在裝置的地板上和食物槽中。在預訓練的第二天，每次將嚙齒動物單獨放入裝置中10分鐘，并且只在食物槽中放置誘餌。

在第三天，每10分鐘就不斷地在食物槽中重新放置誘餌，以獎勵在裝置中來回穿梭的嚙齒動物。中間的隔板用于控制在迷宮中的移動。在這個階段，還訓練嚙齒動物移動物體以獲取食物槽中的食物。具體做法是，首先將物體放置在只部分遮擋食物槽的位置，以便能看到獎勵，然后逐漸移動覆蓋食物槽的物體，直到食物槽完全被遮住。在為期7天的預訓練結束時，一旦滑動門打開，嚙齒動物應能迅速從迷宮的一側移動到另一側，并且能輕松地移動物體以獲取食物獎勵。預訓練期間使用的物體不能用于正式測試。

腦聲常談建立了多個《動物模型構建與行為評估》交流群，群內分享各種經典和前沿的行為范式，共同交流解決動物實驗中遇到的棘手問題，避坑少走彎路！有需要的老師可以掃碼添加微信進入討論群！

領結形迷宮實驗步驟：

在領結形迷宮中進行的標準物體識別實驗，每次實驗包含20次試驗，在此期間，嚙齒動物每次可以自由探索兩個物體，一個是新物體，一個是熟悉物體。實驗開始時，將嚙齒動物放置在迷宮的一端，在這一端只呈現一個樣本物體（物體A），它蓋住了一顆食物顆粒。嚙齒動物在迷宮的這一側停留1分鐘，之后滑動門打開，嚙齒動物會沖到迷宮的另一側。

移動到迷宮的另一側標志著第二次試驗的開始。在這個階段，嚙齒動物需要在兩個物體中做出選擇，一個是新物體B，另一個是現在已經熟悉的物體A。兩個物體都蓋住了食物顆粒。在移開一個物體并獲取食物獎勵后，滑動門打開，嚙齒動物又沖回迷宮的另一側進行第三次試驗，在這次試驗中，物體B與一個新物體C一起呈現。嚙齒動物再次做出選擇，然后進入下一次試驗。這個過程一直持續到完成20次試驗，并且呈現了21對物體。

物體的左右放置順序是偽隨機的。對于一半的實驗對象，物體的順序是相反的。領結形迷宮還可進行修改，以方便地實現單次實驗內長達24分鐘的記憶保持延遲，以及實驗間長達3小時和24小時的延遲。

行為分析：

將嚙齒動物對物體的探索操作定義為將鼻子指向距離物體不到1厘米的地方。行為觀察包括動胡須以及用鼻子或爪子觸碰物體。

測量專注于新物體的探索時間減去專注于熟悉物體的時間，即D1。第二個測量值D2是通過計算新物體和熟悉物體的探索時間差（D1），然后將該差值除以對兩個物體的總探索時間來確定的。得到的D2值是一個介于+1和-1之間的比率，其中正值表示對新物體的偏好，值為零表示沒有偏好。

行為學軟件推薦

總結：

領結形迷宮滿足了在識別記憶領域中對新的、復雜測試程序的需求，這些測試程序能夠補充傳統的延遲非匹配樣本任務和新物體偏好測試。與傳統的延遲非匹配樣本任務相比，領結形迷宮和新物體識別測試能夠在對預訓練要求不那么高的情況下，對物體識別能力進行有力的評估。

領結形迷宮的實驗程序允許更高效的測試過程，每次實驗有20次試驗的標準，消除了每次試驗后都要將嚙齒動物從裝置中移走的麻煩。除了效率高之外，20次試驗的實驗也確保了更顯著的效應量。此外，通過在所有物體上都放置食物顆粒作為誘餌，對物體探索進行強化，而不是對新物體偏好進行強化，確保了獎勵不會指導辨別表現。

領結形迷宮的另一個優點在于，它能夠測試標準自發識別任務中無法測試的識別方面。一個例子是遺忘曲線的記錄，領結形迷宮通過單次實驗內和實驗間的測試能夠更準確地呈現遺忘曲線。此外，將每個物體既用作新刺激又用作熟悉刺激，也有效地抵消了可能由個體對物體的偏好所引起的任何無關影響。

在領結形迷宮的樣本試驗中，嚙齒動物獲得的時間相對較短（1分鐘），這可能會對其記憶保持表現不佳產生影響。

文獻引用：

1. Albasser, M. M., Chapman, R. J., Amin, E., Iordanova, M. D., Vann, S. D., & Aggleton, J. P. (2010). New behavioral protocols to extend our knowledge of rodent object recognition memory. Learning & Memory, 17(8), 407-419.

2.Albasser, M. M., Amin, E., Iordanova, M. D., Brown, M. W., Pearce, J. M., & Aggleton, J. P. (2011). Separate but interacting recognition memory systems for different senses: The role of the rat perirhinal cortex. Learning & Memory, 18(7), 435-443.