指标
链式搜索环带
离池壁的距离对了,却不知道平台在哪里。
有些动物并没有真正解决水迷宫,却也完成了任务。它们学会平台离池壁有多远,然后在那个距离上一圈圈地游,直到撞上平台。潜伏期下降,路径长度下降,仅凭这些数字,动物看起来像在学习地图。其实不是。这就是链式搜索,而链式搜索环带就是识破它的方法。
什么是链式搜索
在链式搜索中,动物在离池壁固定的距离处绕圈,这个距离通常与平台到池壁的距离相同。这是一种以自我为中心、非空间的策略,不依赖房间线索,通常与背外侧纹状体等程序性学习系统相关,而不是海马。HVS Image把它描述为绕池游动的精细化:动物学会在中心与池壁之间合适的距离绕圈,于是撞上平台。
什么是环带
链式搜索环带是一个环形(甜甜圈形)区域,覆盖水池中与平台到池壁距离相同的所有点。开源软件Pathfinder将其定义为一个“以目标为中心”、“覆盖迷宫中距迷宫壁固定距离的所有区域”的区域,宽度由你选择(Cooke等,2020)。进行链式搜索的动物在绕圈时,轨迹会保持在这个环内。
它不同于把水池分成圆环以统计停留的圆形区域,也不同于平台周围的小计数器。环带关心的不是动物离平台有多近,而是它在绕池游动时,是否一直保持在平台到池壁的距离上。
如何测量
仅凭在环内的时间是不够的,因为在平台附近集中搜索的个体也会在环内停留。关键在于动物在环内时绕水池游了多远。HVS Image 2027(Insight和Strategy级别)报告:
- 链式搜索环带内的总角度跨度:动物在环内时绕水池游过了多少度。
- 最大一次的角度跨度:沿环带单次扫过的最长范围。
- 绕圈:顺时针和逆时针的完整圈数。HVS Image统计环绕水池中心的完整圈数;折返不改变计数。
在Strategy级别,链式搜索也会作为一种行为被自动识别,并给出符合条件的总角度跨度(度)。
如何解读
- 学习试次:链式搜索可能意味着学习仍处于早期阶段,或正在使用程序性策略。跨天追踪绕圈和链式搜索,可以看出动物是从非空间策略转向空间策略,还是始终没有转变。
- 充分训练后的探测试验:链式搜索通常意味着空间学习受损或缺失,例如在阿尔茨海默病模型中,或在海马或内嗅皮层损伤后。进行链式搜索的动物会在同一半径上一直游。目标象限时间通常接近随机水平,即使有平台穿越也只是偶然。
- 你的装置设置:链式搜索也可能意味着房间缺少强有力的空间线索。如果你研究的是空间学习,这就是需要改进线索的信号。
有用之处在于它带来的区分。进行链式搜索的动物是在运用一种有结构、有意图的策略,这与随机游动或不投入的动物不同。它们指向不同的解释,所以值得区分开。
其他指标有助于交叉核对。象限进入列表中依次访问各象限可能提示链式搜索,一致但不直接的朝向角也可能如此。关于链式搜索在各种策略中的位置,请参阅搜索策略。
快速解答
链式搜索环带与平台周围的“环带”相同吗?不同。有些论文把平台位置周围的区域称为“annulus”。链式搜索环带是在平台到池壁距离处环绕整个水池的圆环。
环带应该多宽?没有统一标准。在Pathfinder中它是一个由你设置的参数;已发表的研究各自报告所用数值(一项5xFAD小鼠研究在1100 mm水池中使用了200 mm)。请报告你使用的宽度。
为什么链式搜索会骗过潜伏期?因为在合适的距离绕圈总能找到平台。动物越游越快,却并不知道平台在哪里。
资料来源
- HVS Image,莫里斯水迷宫分析中的绕圈与链式搜索
- HVS Image,识别和理解莫里斯水迷宫行为与搜索策略
- HVS Image,HVS Image 2027(分析表)
- HVS Image,莫里斯水迷宫分析:指标、方法与策略
- Cooke MB et al. (2020) Pathfinder: open source software for analyzing spatial navigation search strategies. F1000Research 8:1521. doi:10.12688/f1000research.20352.2
- 环带宽度示例:Search strategy analysis of 5xFAD mice in the Morris water maze (Biomedicines, 2023)