嚙齒類的基礎行為神經科學研究：T迷宮& Y迷宮

儘管T迷宮( T maze)與Y迷宮( Y maze)外型和功能均非常相似，但測量的依變項還是有些許不同。T maze的外型為英文字母”T”的形狀，並可以讓動物有2種選擇：左邊或右邊。使用不同的動機線索，可以測量工作記憶 (working memory) 或短期記憶 (short term spatial memory)。內在和或外在視覺線索可用於探測空間記憶，而選擇迷宮左邊或右邊的正或負增強可用於測試完整的工作記憶。

Y maze與T maze非常相像。Y maze的外型是英文字母”Y”。這種極小的差異確實改變了測試的手臂選擇部分，因為在此設定中存在三個相等 120 度的手臂選擇。在大多數Y maze研究中所使用的動物模型沒有在手臂末端放誘餌或獎勵，而是讓動物依照他們的偏好自由選擇沒探索過的手臂。短期記憶可以經由在實驗中的最初階段將某個手臂封閉，在第二階段時三個手臂都可以被探索，觀察動物在第一階段被封閉的手臂中所探索的時間。這個驚奇手臂偏好測驗是測試受試動物的異位空間記憶 (allocentric spatial memory)，讓動物使用迷宮內部與外部的線索讓它們記住哪個位置是還沒探索過的手臂。

空間選擇是一個獨特的、用Y maze可測得的特質 (也可用T maze測得，雖然需要持續的互動)。這是工作記憶的模型典範，動物可以在三個手臂內自由探索，觀察牠們會進入較近的手臂或選擇沒有去過的、較新奇的手臂中探索。

該選擇T maze或Y maze？

基於您想要測量哪些特質。若您想要測量空間學習或記憶提取，T maze提供受試明確的左邊與右邊的選擇，受試動物所做的這個選擇能用食物粒來提升動機。

若是想要測量自發性地選擇，Y-maze是比較理想的量測模型，因為3個手臂均提供相等的選擇 (角度均為120度)。

結果的含意

一定要計算手臂進入的次數 (total number of arm entries)，此指標是作為受試活動量的測量，也用來計算選擇的百分比。選擇的定義為成功進入三個手臂，而進入順序並不影響，但成功的選擇是三個手臂受是動物都要進入。例如，一次成功的選擇是受試動物依序進入手臂a,b,c。不成功的選擇是受試依序進入手臂a,b，但又再次進入手臂a。自發性選擇 (spontaneous alternation) 可以用絕對數值表示或用百分比表示，而它是測量受試的短期空間記憶 (short term spatial memory)。

Spontaneous alternation % =   

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放射狀迷宮 (the redial maze)

1976 年，Olton 與Samuelson設計了一項評估囓齒類動物工作記憶和空間記憶的經典行為測驗：放射狀迷宮。此迷宮有8個手臂，從中央平台呈放射狀擴散。為了測驗工作記憶，所有的手臂都有放置食物粒，受試動物會放置在迷宮中央，讓牠們自由探索。讓受試提取已進入過手臂拿食物粒的記憶，並且不重複進入同一個手臂，是這個行為測驗想要測量的。重新進入之前已造訪過的手臂會被視為錯誤的工作記憶。

為了測試空間記憶，可以在一隻手臂（或多隻手臂）放置誘餌，並讓受試動物進行多次到該位置的訓練。在接下來的每次訓練中，到達有食物獎勵之手臂的速度應該會增加，表示空間記憶是良好的。將食物獎勵移除（或將其放置在另一隻手臂中）隨後還可用於測試空間記憶和認知靈活性 (cognitive flexibility)（測試受試適應新位置的速度，可以多快找到獎勵）。

結果的含意

以下是幾個在放射狀迷宮中很常用的指標：

• 進入手臂的總次數 (受試動物必須4隻爪子都進入手臂才算)
• 進入手臂的正確總次數 (進入新奇的手臂，且之前沒造訪過的次數)
• 進入手臂的錯誤總次數 (進入曾經造訪或未放誘餌的手臂)

利用以上指標可以計算出記憶分數 (memory score)：

在提取食物獎勵時間之間 (the time between retrieving food rewards) 可以作為活動量的測量和探索的意願。

Morris水迷宮 (The morris water maze)

Morris水迷宮由 Richard G. Morris 於 1984 年開發，是一種空間學習測試，受試需從起始位置游泳並找到水下逃生平台。

通常是透過多次測量後做評估的，最後實驗者會將移除平台，以進行空間記憶的評估，受試會表現出該平台之前位置的偏好。

以類似的方式，這也可以用來測量認知靈活性（如前所述）。在這種情況下，平台的原始位置（動物已經學會的）被移動到迷宮中的不同位置。Morris水迷宮已被證明是一種可靠的測試工具，與海馬突觸可塑性(hippocampal synaptic plasticity) 和 NMDA 受體功能密切相關。

設置Ethovsion XT

在 EthoVision XT 中劃分 4 個主要區域，它們為四個象限。還要在平台位置周圍/上繪製一個區域。在分析設定檔中，我們希望得到移動的距離、在每個象限中花費的時間以及多久後尋找到平台。

結果的含意

在Morris水迷宮中最常用的指標是是逃離的潛伏期(escape latency)，意旨受試動物花多久時間找到平台。然而這可能被游泳的速度影響，一些研究員會直接計算在起始點到逃生平台的路徑長度取代逃離的潛伏期。

透過探測(probe) 或反轉(reversal) 試驗，在有限時間範圍內（例如 60 秒）測量在舊平台位置周圍花費的時間，或穿越平台（位置）的次數。

差異性：要做反轉學習(reversal learning) 或探測測驗(probe trial) ？

經過12次的訓練之後，您有兩種選擇：一種是probe trial，將平台整個移除掉，並觀察動物對平台的舊位置的記憶。或將平台移到其他位置，讓受試動物做反轉學習。可以觀察動物是否有記住平台以前的位置，同時可以分析動物學習新位置的情況。