摘要
背景和目的 Morris水迷宫（MWM）作为一种评估动物空间学习和记忆的行为测试，已被广泛应用于大脑功能研究。MWM实验的数据较多，如何选择有代表性的指标作为评估动物学习记忆水平的依据，是实验获得正确且可靠结论的先决条件。目前通用的MWM实验方法存在个体差异较难控制和对主要实验结果（逃避潜伏期）的处理分析不够合理等不足，由此可导致实验结果的可靠性和结论的准确性下降。基于上述分析，本研究提出一种自身对照设计的MWM实验方法，并采用更合理的算法对其关键指标逃避潜伏期进行校正评估，以期对提升MWM实验结果的可靠性和结论的准确性有助益。为此我们精心设计并开展了本项目研究，获得了大量可靠实验数据并采用EXCEL-VBA编程辅助实验数据的管理和处理分析统计。本研究还探究了MWM学习能力的强弱与LTP(长时程增强)的关联性。 材料与方法 1、动物：2-4月龄雄性野生型C57BL/6J，80只，分10组，每组8只；在实验全程中，每只动物有且仅有一个固定的耳钉编号。 2、饲养方式：孤养（每笼一只）56只、群养（每笼四只）24只。 3、自身对照的MWM实验：每只动物均进行两轮水迷宫实验，两轮实验中间间隔一周；每轮实验均与通用的MWM实验方法相同（适应1天，定位航行实验5天和空间探索实验1天），实验数据采用成都泰盟公司出品的MWM实验系统WMT100进行采集和初步处理，之后利用EXCEL-VBA编程辅助实现对MWM实验数据的管理及综合处理、分析和统计。 4、药物施加方式：在两轮MWM实验开始前一周对所有动物均进行为期七天每天1次的药物腹腔注射：正常组，生理盐水（0.9%NaCl，0.1125g/kg）;实验组,酒精(20%，2g/kg)。 5、离体海马脑片场电位记录：根据第2轮MWM实验完全校正过的逃避潜伏期（totalcorrectedescapelatency,TCEL），选取孤养和群养组学习记忆最强和最弱的动物各五只，制备动物海马脑片，测量从海马Schaffer侧枝到CA1区的场兴奋性突触后电位，并记录刺激和输出关系、双脉冲易化、长时程增强等电生理指标。 6、数据的统计与分析：本实验所有数据均以平均数±标准差（Mean±SD）表示。根据需要分别采用配对t检验、成组t检验、双因素方差分析。P＜0.05为有显著差异。 结果 1、通过对实际定位航行实验逃避潜伏期数据的分析，发现常规取简单均值（未校正）以反映动物学习记忆能力的方法存在不合理性，而经过完全校正过的逃避潜伏期（TCEL）与未校正的数据密切相关(相关系数为0.9515)，且能更合理地反映动物的学习记忆能力，因而后续各项结果均采用TCEL进行统计分析。 2、第一轮MWM实验（MWM1）发现：1)与群养动物相比，孤养可使正常组动物的TCEL增加约5.9s（P＜0.01）；2)与正常组比较，酒精对群养动物的TCEL几无影响（P＞0.05），但可使孤养动物的TCEL延长7.8s（P＜0.01）。第二轮MWM实验(MWM2)发现：1）孤养的正常动物和群养的正常动物的TCEL无显著差异（P＞0.05）；2）与正常比较，酒精对孤养动物TCEL无显著影响（P＞0.05）。提示，刚从正常的群养转为孤养的动物（MWM1之前一周所有动物均为群养）学习记忆能力下降，且对酒精敏感；而孤养适应时间较长（如两周）后，其学习记忆能力与群养无差异。 3、综合MWM2和MWM1的结果，通过自身前后对照分析发现：1）群养条件下，与MWM1相比，正常组MWM2的TCEL虽有减小但无显著差异（P＞0.05）;2）孤养条件下，与MWM1相比，正常组MWM2的TCEL减小10.4s（P＜0.01），酒精组MWM2的TCEL减小6.9s（P＞0.05）。提示，重复训练+动物的生长发育可提高由群养转孤养动物的学习记忆能力，而酒精可能会减弱此能力。而自身对照的组间分析均表明，本研究所用的中等浓度酒精及施加方式和动物有足够时间适应的孤养饲养方式均对动物的学习记忆能力的变化无显著影响（P＞0.05）。 4、电生理LTP等实验结果：孤养组学习记忆最强与最弱动物的LTP实验结果无明显差异；群养组学习记忆最强的五只动物与最弱的比较，在LTP记录的50-60分钟的场兴奋性突触后电位的斜率值显著升高（P＜0.05）,说明动物的MWM学习记忆能力与LTP实验结果有一定关联性。 结论 1、完全校正的逃避潜伏期均值（TCEL）可更合理反映动物个体的学习记忆能力，与自身对照的实验设计相结合，可较方便有效地分析不同处理组动物之间的差异。 2、孤养早期（如两周内）的动物学习记忆能力下降，且对酒精敏感，三周后可恢复稳定；这为后续相关研究方案的优化指明方向。 3、EXCEL-VBA编程辅助实验数据的处理分析和统计较方便实用可及，有利于实验数据的有序累积和建数据库，且可溯源。 4、动物的空间学习记忆能力强弱与相应脑片的LTP指标的对应关系还不明确。
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