الأشكال البديلة
متاهة بارنز
ذاكرة مكانية، بلا سباحة.
قدّمت كارول بارنز (Carol Barnes) متاهة المنصة الدائرية عام 1979، في دراسة عن الذاكرة لدى الجرذان المسنّة. يتعلم الحيوان أي الفتحات حول حافة طاولة دائرية تؤدي إلى صندوق الهروب، مستعينًا بإشارات في الغرفة. ولا ماء فيها، فلا يضطر الحيوان إلى السباحة أبدًا.
متاهة بارنز في ثماني خطوات
افتح متاهة بارنز، وعاير الطاولة والفتحات، واضبط العتبة وحجم الفرد، وشغّل، ثم حلّل بخيارات بارنز.
- نظّف المتاهة فلا تبقى فضلات، وأضئها بالتساوي فتبدو قريبة من الأبيض على الشاشة، ووصّل الكاميرا أولًا.
- انقر ‘Barnes Maze’؛ ويُحدَّد مربع ‘Barnes’ تلقائيًا.
- انقر ‘CALIBRATE’، وأدخل ‘Pool or Arena Diameter (cm)’، وانقر الأطراف العليا والسفلى واليسرى واليمنى لسطح المتاهة، ثم عاير الفتحات (أو استخدم ‘Suggested Hole Positions’) وانقر ‘Save and Return’.
- انقر ‘CHECK LIGHTING’ وأزل نقاط الظل والوهج.
- ابدأ العتبة عند 100 وحرّك شريط ‘Subject size’ إلى اليمين حتى تحيط الخطوط الشبكية بمساحة أكبر من أي فضلات وأصغر قليلًا من الحيوان.
- أدخل ‘Max Seconds’، واختر خيارًا لـ ‘Auto-end on escape hole’ و‘Hole Number’، ثم انقر ‘PREPARE’ وحاذِ الفتحة الهدف مع الدائرة على الشاشة.
- انقر ‘RUN’ لحظة إطلاق الحيوان. وما لم يكن ‘Auto-end on escape hole’ مفعّلًا، فانقر ‘END’ حين يدخل الفتحة الهدف بالكامل.
- انقر ‘ANALYZE’، ثم ‘Advanced’: اضبط نطاق الانجذاب إلى الجدار بحيث تقع الفتحات داخله (مثل 0.65) وحجم العدّاد (مثل 2.0)، ثم أنشئ ملفات SUM وCST.
مزيد من التفاصيل
اعمل من الجهة الجنوبية (أسفل الشاشة)؛ فاستخدام كأس زجاجي صغير كوعاء بداية، وقفاز وكمّ أبيضين، يساعد على إبعاد الظلال. وفي يوم الاستقصاء، أدخل الفتحة الهدف المتعلَّمة، وحدد ‘Probe’، واضبط ‘Auto-end on escape hole’ على ‘No’.
يعدّ HVS Image الاقترابات من الفتحات تلقائيًا، ويسجل دسّات الأنف (الأخطاء) لكل فتحة، ويعطي زمن الكمون والمسار إلى الفتحة الهدف وطول المسار الأولي. وتستخدم نتائج بارنز صياغة بارنز (فتحات لا منصات).
أخطاء بارنز وزيارات الفتحات والمسار الأولي
تخبرك نتائج بارنز بعدد الفتحات الخاطئة التي استكشفها الفرد (الأخطاء)، وأي الفتحات زارها، ومدى سرعته ومباشرته في الوصول إلى فتحة الهروب.
مزيد من التفاصيل
تشمل المقاييس الاقترابات من الفتحات المعدودة تلقائيًا، ودسّات الأنف (الأخطاء) لكل فتحة، وزمن الكمون والمسار إلى الفتحة الهدف، وطول المسار الأولي (الطريق من البداية إلى أول اقتراب من فتحة الهروب). اضبط نطاق الانجذاب إلى الجدار بحيث تقع الفتحات داخله (مثل 0.65) وحجم العدّاد لاستكشاف الفتحات (مثل 2.0).
في يوم الاستقصاء، حدد ‘Probe’ في Monitor على شاشة Run لمتاهة بارنز. والأخطاء الأولية هي الفتحات الخاطئة المستكشَفة قبل أول اقتراب من فتحة الهروب.
قراءة نتائج متاهة بارنز
انظر إلى الأخطاء (دسّات الأنف) لكل ثقب، وزمن الكمون والمسار إلى الثقب المستهدف، وطول المسار الأولي، وتحقق من أن المسارات تبدو نظيفة قبل تفسيرها.
- النمط المعتاد للمجموعة الضابطة
- لم يُؤكَّد بعد نمط منشور لهذا الاختبار، لذا قارن بمجموعتك الضابطة. ويُبلغ HVS Image عن الاقتراب من الثقوب المحسوب آليًا، ودسّات الأنف (الأخطاء) لكل ثقب، وزمن الكمون والمسار إلى الثقب المستهدف، وطول المسار الأولي (الطريق من البداية إلى أول اقتراب من ثقب الهروب).
- علامات الضعف
- في دراسة المنصة الأصلية، تبيّن أن الجرذان المسنّة أظهرت ذاكرة أضعف للمكان المكافأ (Barnes, 1979).
- علامات الذاكرة القوية
- لم يُؤكَّد بعد نمط منشور لهذا الاختبار، لذا قارن بمجموعتك الضابطة.
مشكلات إعداد تبدو كأنها نتائج
- قفزات المسار عند البداية: ظل مؤقت (يدك أو وعاء البدء) يجذب المتتبع؛ استخدم كأسًا زجاجيًا صغيرًا، وقفازًا وكمًّا أبيضين، واعمل من الطرف الجنوبي.
- خطوط مستقيمة (انقطاعات قصيرة في التتبع): اجعل الإضاءة متساوية ومنتشرة، وأزل النقاط السوداء (الظلال) في فحص الإضاءة، وتجنّب النقاط الحمراء (الوهج)، وأغلق البرامج الأخرى.
- لا تنتهي المحاولة عند ثقب الهروب: لا تنتهي تلقائيًا إلا إذا كان خيار ‘Auto-end on escape hole’ مفعّلًا؛ وإلا فانقر ‘END’ حين يدخل الحيوان الثقب بالكامل.
مزيد من التفاصيل
لا تُنعَّم المسارات اصطناعيًا، لذا تعكس المسارات المتعرجة حركة متقطعة. وقد يتفحص الحيوان ثقبًا دون دخوله، ولهذا يترك كثير من المستخدمين ‘Auto-end on escape hole’ على ‘No’ وينهون المحاولة بأنفسهم. اضبط شريط الانجذاب إلى الجدار بحيث تقع الثقوب ضمنه قبل قراءة الاقترابات والأخطاء.
اختبرت Barnes (1979) الجرذان على منصة دائرية تُرجّح استخدام الإشارات المكانية لحلها، ووجدت أن مقدار التعزيز التشابكي مرتبط إحصائيًا بالقدرة على أداء مهمة المنصة الدائرية.
أسئلة يطرحها الناس
كيف أعاير متاهة بارنز، ولماذا توجد بقعة بيضاء أو لا تُحجب الفتحات؟
افتح متاهة بارنز، وانقر Calibrate، وانقر حواف الطاولة (الأعلى والأسفل واليسار واليمين)، ثم انقر كل فتحة. 1) افتح متاهة بارنز؛ ويُحدَّد مربع Barnes تلقائيًا. 2) انقر Calibrate وانقر حواف الطاولة بالترتيب أعلى، أسفل، يسار، يمين. 3) انقر كل فتحة كما لو كانت منصة، أو أدخلها كمواضع قطبية. 4) انقر Save and Return: يجب أن تظهر على الفتحات أقراص بيضاء.
مزيد من التفاصيل
لمتاهة بارنز معايرة خاصة بها، منفصلة عن متاهة الماء: افتح متاهة بارنز، وانقر Calibrate، وانقر حواف الطاولة، ثم انقر كل فتحة. انقر حواف الطاولة بالترتيب N ثم S ثم W ثم E (أعلى، أسفل، يسار، يمين)، ثم انقر كل فتحة كما تفعل مع المنصة؛ ومع معايرة المحاذاة أدخل الفتحات كإحداثيات قطبية (الزاوية = 360 / عدد الفتحات، مثل 30° لـ 12؛ والمسافة من المركز كنسبة من نصف القطر). أدخل قطري المتاهة والفتحات الصحيحين. وبعد Save and Return تُحجب الفتحات بأقراص بيضاء (وردية إن كان auto-end مضبوطًا). وإن لم تُحجب الفتحات، فتحقق من تحديد مربع Barnes، الذي يدل على أنك فتحت متاهة بارنز؛ وإن لم يكن محددًا، فأغلق الشاشة وافتح متاهة بارنز.
التعمق أكثر
إذا لم يُتتبَّع إلا النصف العلوي من الطاولة، فهناك حواف داكنة مرئية داخل المنطقة المعايَرة: ضع الكاميرا فوقها مباشرة لتبدو الطاولة مستديرة على الشاشة، واختبر بالنقر داخل الحافة مباشرة. وانزياح فتحة سببه النقر على W قبل S. والفأرة المعطلة أو ضعيفة البطارية قد تنقر نقرًا مزدوجًا. احتفظ بنسخة احتياطية من ملف معايرة يعمل.
لماذا لا تنتهي محاولة بارنز تلقائيًا حين يصل الحيوان إلى فتحة الهروب؟
لا تنتهي المحاولة من تلقاء نفسها إلا إذا كان 'Auto-end on escape hole' مفعّلًا. 1) على شاشة Run لمتاهة بارنز، اضبط 'Auto-end on escape hole' على 'Yes' أو 'Delay in Secs'. 2) أو اختر 'No' وانقر 'END' (أو جهاز التحكم) حين يدخل الحيوان الفتحة بالكامل. 3) راقب الحيوان: فقد ينظر داخل فتحة دون أن يدخلها.
مزيد من التفاصيل
لا تنتهي محاولة بارنز من تلقاء نفسها إلا إذا كان 'Auto-end on escape hole' مفعّلًا في شاشة Run لمتاهة بارنز؛ اختر 'Yes' أو 'No' أو 'Delay in Secs'. وتكشف متاهة بارنز دخول الحيوان الفتحة الهدف. ويتركه كثير من المستخدمين على 'No' وينقرون 'END' بأنفسهم، لأن الحيوان قد يستكشف فتحة دون دخولها، ولأن المتتبع يتجاهل الأجسام الداكنة خلف أقنعة الفتحات البيضاء، فالإنهاء اليدوي يتجنب الإنهاء المبكر. ويمكن إيقاف أي منبّه منفّر يعمل عبر USB أو بالكهرباء حين يقترب الفرد من الفتحة الهدف.
التعمق أكثر
سطر .txp في بارنز هو البداية، والفتحة الهدف، والفرد، والواصف، مثل C,1,mouse1,groupA. وللبدء من المركز اكتب 'Center' (أو C) في حقل البداية؛ ويظهر ذلك في النتائج.
مسار بارنز يقفز عند البداية أو تظهر فيه خطوط مستقيمة. كيف أصلح ذلك؟
عادةً ما يجذب ظل مؤقت (يدك أو وعاء البداية) المتتبع؛ فاعمل من أسفل الشاشة وأبعد الظلال. 1) استخدم كأسًا زجاجيًا صغيرًا كوعاء بداية. 2) ارتدِ قفازًا وكمًّا أبيضين. 3) قف عند الطرف 'الجنوبي' (أسفل الشاشة). 4) أو انقر البدء بعد أن تغادر يدك المنطقة مباشرة.
مزيد من التفاصيل
يمسح المتتبع من أعلى الصورة ويلتصق بأول جسم يستوفي معايير الحجم والقتامة، لذا تسبب ظلال وعاء البداية أو المجرّب قفزات. العلاجات: كأس زجاجي أصغر، وقفاز وكمّ أبيضان، والعمل من الطرف الجنوبي، أو البدء فقط بعد مغادرة اليد أو الظل (وقد يفوتك نحو 0.5 s). ولا تُنعَّم المسارات اصطناعيًا، فالمسارات المتعرجة تعكس حركة متقطعة. وانقطاعات التتبع القصيرة (خطوط مستقيمة) تأتي من إضاءة غير متساوية أو مهام في الخلفية: اجعل الإضاءة متساوية ومنتشرة بمصابيح موجهة لأعلى حول المتاهة عند ارتفاع الطاولة أو أدنى، وأزل النقاط السوداء (الظلال) في فحص الإضاءة، وتجنب النقاط الحمراء (الوهج)، وأغلق البرامج الأخرى.
التعمق أكثر
الكاميرا: افتح الفتحة بالكامل لتبدو الطاولة قريبة من الأبيض مثل الأقنعة، وكبّر حتى تملأ المتاهة النافذة تقريبًا، ثم ركّز. اضبط شريط الحجم بحيث يكون المربع الأخضر الصغير أعرض من الذيل لكنه يتسع داخل الجسم. ويمكن لـ HVS فحص الإعدادات من ملفات .hvs الخام. ولعرض الشاشة أثناء التدريب، شغّل أداة القطع قبل HVS واستخدم التقاط الفيديو (ولا ينبغي أن يعمل إلا HVS أثناء المحاولات الحقيقية) أو استخدم فيديو من هاتف ذكي.
كيف أحلل محاولات بارنز (الأخطاء وزيارات الفتحات والمسار الأولي)؟
يقيس تحليل بارنز مدى سرعة الحيوان ودقته في العثور على فتحة الهروب: الأخطاء (دسّات الأنف في فتحات خاطئة)، وزيارات الفتحات، وزمن الكمون، والمسار الأولي. استخدم 'Barnes Maze' > 'ANALYZE'، مع عدّادات حول الفتحات ونطاق الانجذاب إلى الجدار. 1) في Advanced، اضبط نطاق الانجذاب إلى الجدار بحيث تقع الفتحات داخله (مثل 0.65) وحجم العدّاد لاستكشاف الفتحات (مثل 2.0). 2) انقر نقرًا مزدوجًا على محاولة للرسم، و'OK' للملخص. 3) للمحاولات الكثيرة أنشئ SUM ثم CST؛ وتجاهل المقاييس الخاصة بمتاهة الماء وحدها.
مزيد من التفاصيل
المسار الأولي هو الطريق من البداية إلى أول اقتراب من فتحة الهروب، والأخطاء الأولية هي الفتحات الخاطئة المستكشَفة قبل ذلك الاقتراب الأول؛ ومع زمن الكمون تُظهر مدى دقة الحيوان في العثور على الهدف. ويعدّ HVS Image الاقترابات من الفتحات تلقائيًا، ويسجل دسّات الأنف (الأخطاء) لكل فتحة، ويعطي زمن الكمون والمسار إلى الفتحة الهدف وطول المسار الأولي. اضبط نطاق الانجذاب إلى الجدار (وهو هنا الحلقة التي تضم الفتحات) وحجم العدّاد في Advanced. وتستخدم نتائج بارنز صياغة بارنز (فتحات لا منصات). وفي يوم الاستقصاء، حدد Probe في Monitor على شاشة Run لمتاهة بارنز.
التعمق أكثر
لتراكب المسارات، حدّد ملفًا وانقر Multi Paths، وأضف المحاولات إلى Selected Plots، ثم انقر Plot وExport Image.
ما الكاميرا والإضاءة اللازمتان لمتاهة بارنز؟
يعتمد ذلك على قطر المتاهة وارتفاعها وارتفاع السقف، فأرسل هذه القياسات إلى HVS. وللإضاءة: 1) أضئ بالتساوي بمصابيح موجهة لأعلى حول المتاهة. 2) أزل الظلال (النقاط السوداء) والوهج (النقاط الحمراء) في Check Lighting. 3) استهدف طاولة تبدو قريبة من الأبيض على الشاشة.
مزيد من التفاصيل
يعتمد نوع الكاميرا على قطر المتاهة وارتفاعها والمسافة من السقف إلى سطح المتاهة. والنقاط الحمراء في Check Lighting وهج: غيّر زاوية الضوء، أو أبعد الأضواء، أو استخدم مصابيح أصغر؛ وقد تُتتبَّع الحيوانات الداكنة على طاولة بيضاء جيدًا رغم ذلك، فاختبر. استخدم أربعة مصابيح قصيرة موجهة لأعلى موزعة بالتساوي حول المتاهة على بُعد نحو 2 m، أسفل سطح الطاولة إن كانت تسرّب الضوء إلى الأسفل، كي تبدو الطاولة قريبة من الأبيض.
التعمق أكثر
تعرض شاشة Run صورة الكاميرا كاملة، لذا تعطي الكاميرا عالية الدقة رؤية أوضح للطاولة. ويتجاهل متتبع بارنز الفتحات، والفضلات مع ظلالها.
كيف أستخدم زر Auditory للنغمات في متاهة جافة؟
يشغّل زر Auditory الأصوات في متاهة ماء جافة مع 'Auto-end on platform'. 1) انقر بالزر الأيسر حتى يظهر 'Auditory Off' لإيقاف الصوت. 2) انقر بالزر الأيمن لاختيار الصوت المشغَّل أثناء المحاولة ('Tone on Swim') وعند الوصول إلى المنصة ('Tone on End'). 3) تتوقف النغمة من تلقاء نفسها في نهاية كل محاولة وعند إغلاق شاشة Run.
مزيد من التفاصيل
زر Auditory مخصص لمتاهة الماء الجافة مع 'Auto-end on platform'. والنقر بالزر الأيسر يتنقل حتى 'Auditory Off'. والنقر بالزر الأيمن يتيح لك اختيار الملف المشغَّل أثناء المحاولة ('Tone on Swim') وعند الوصول إلى المنصة ('Tone on End'). وتتوقف النغمة من تلقاء نفسها في نهاية كل محاولة وعند إغلاق شاشة Run.
التعمق أكثر
لعرض المسار ببطء أكبر: استخدم الشرائح الزمنية (مثل 0-10 s، و10-20 s)، التي تحفظ رسوم الشرائح وتحليلاتها، أو حدد 'Real time plot' لرسم النقاط ثم الخط.
كيف ينبغي أن أُعدّ متاهة بارنز؟
استخدم طاولة مستديرة مرتفعة ذات فتحات حول الحافة وصندوق هروب واحد. أضئها بقوة وأبقِ الإشارات ثابتة على الجدران. دوّر الطاولة وامسحها بين الحيوانات. وتظل لجنة الأخلاقيات المحلية وشروط الترخيص والطبيب البيطري أصحاب الأولوية دائمًا.
مزيد من التفاصيل
متاهة بارنز طاولة دائرية مرتفعة ذات فتحات حول الحافة، تؤدي إحداها إلى صندوق هروب؛ حدد حجمها بحسب نوعك ونظّفها بين الحيوانات. الجرذان: طاولات 100-122 cm، و18-20 فتحة، وارتفاع 80-90 cm؛ والفئران: 65-92 cm [Gawel 2019]؛ والأصلية 122 cm و18 فتحة [Barnes 1979]. دوّر وامسح لإزالة الرائحة [Gawel 2019].
التعمق أكثر
تشجع الطاولات الأكبر الاستراتيجيات المكانية؛ وتشجع الجدران البحث التسلسلي [Gawel 2019].
كيف أضبط حجم الكائن لمتاهة Barnes أو متاهة جافة أخرى؟
اضبط Subject Size بحيث يكون مربع التتبع أكبر من أي فضلات وأصغر من الحيوان. 1) ابدأ والمتاهة خالية من الفضلات. 2) حرّك الشريط إلى اليمين حتى تظهر العلامة المتقاطعة. 3) واصل حتى تصبح الخطوط الشبكية أكبر من أي فضلات وأصغر قليلًا من الحيوان.
مزيد من التفاصيل
مع عدم وجود فضلات، حرّك شريط Subject Size إلى اليمين حتى تظهر علامة التتبع الخضراء المتقاطعة، ثم حتى تحيط الخطوط الشبكية بمساحة أكبر في كل الاتجاهات من أي فضلات متوقعة وأصغر قليلًا من الحيوان. وإن لم تظهر علامة متقاطعة والعتبة عند 100، فحرّك الشريط خطوة واحدة من اليسار وارفع العتبة حتى تظهر. وحين تظهر الفضلات، تحقق من تجاهلها باستمرار وزد حجم الفرد عند الحاجة.
التعمق أكثر
وسّط العلامة المتقاطعة بضبط العتبة: أخفض للحيوانات الداكنة على خلفيات فاتحة، وأعلى للحيوانات البيضاء على خلفيات داكنة.
لتتبع الاختبار وتحليله، راجع HVS Image لمتاهة بارنز.
المصادر
- Barnes (1979). Memory deficits associated with senescence: A neurophysiological and behavioral study in the rat. Journal of Comparative and Physiological Psychology 93(1):74-104. doi:10.1037/h0077579
هل لاحظت خطأً، أو تعرف مصدرًا أفضل؟ أخبرنا وسنصححه ونذكر ذلك في صفحة التصحيحات.