水池与房间

测试室

平静、可预期的房间,造就平静、可解读的动物。

动物对测试室的察觉比我们多:冰箱的嗡嗡声、上一只动物留下的气味、实验者站立位置的变化。这些问题涉及房间本身,以及让它每天保持不变的小习惯。

常见问题

测试室应如何布置?

使用一间只用于测试的安静房间,迷宫放在中间,墙上有充足的固定线索。1) 把追踪电脑和实验者置于帘子或屏风后,让动物看不到。2) 整个研究期间所有物品保持在同一位置。3) 保持室温稳定(通常为20-24 °C)。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。

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动物依靠房间四周的线索导航,所以试次之间任何移动的东西(人、包、推车)都可能成为误导性线索。用帷幕或隔板遮住实验者[Bromley-Brits 2011];让电脑处于水池视线之外[HVS]。装在轨道上的天花板帘子可在线索试次中遮住房间[Vorhees & Williams 2024]。订购大型水池前先检查搬运通道[HVS]。

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Morris证明,用帘子把水池围起来后表现降到机会水平,证实了远端房间线索驱动位置学习[Morris 1984]。在ARRIVE第9项下报告设置情况[Percie du Sert 2020]。

来源: Bromley-Brits et al. (2011). Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice. Journal of Visualized Experiments (53). doi:10.3791/2920; doi:10.1016/j.crtox.2024.100151; gov.uk/government/publications/care-and-accommodation-of-animals-in-science-advisory-standards; Morris (1984). Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. Journal of Neuroscience Methods 11(1):47-60. doi:10.1016/0165-0270(84)90007-4; doi:10.1371/journal.pbio.3000410

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水迷宫的房间、水池和平台应该如何布置?

摄像头位于水池中心上方,水池几乎占满图像,远端线索放远,照明为漫射光。1) 水池直径约1.8-2 m,约30 cm水深之上再有30 cm池壁。2) 平台恰在水面之下,顶面为水面面积的1/50至1/100。3) 四盏向上照的灯,放得足够低,从水中看不到。4) 追踪电脑放在水池视线之外。

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房间最好是方形或由屏风围起;房间越大,越有利于远端线索。水池支架高度适中,带可锁脚轮(满水的水池可能超过1.5 t,移动会改变校准);水池应为真正的圆形,内部均匀(黑色或白色以获得对比)。轻轻放入受试对象,使其面向池壁,并在放入时开始试次。HVS建议水温比体温低约13 °C。小鼠常在较小的水池中使用10 cm的平台;在大水池中使用更大的平台(例如约20 cm)。小水池可以浅一些。大型水池要检查搬运通道。

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水池大小、平台大小和水温取决于物种和方案,如不确定请咨询HVS。天花板较低时,适合使用超过1 m的摄像头支架或广角镜头。

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测试室里应注意哪些噪声?

保持房间安静,避免突然的噪声。啮齿动物能听到我们听不到的超声波,所以要修好滴水的水龙头,试次期间不要让吱吱作响的推车进入,并让显示器远离装置。尽量减少人员走动。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。

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英国指南把滴水的水龙头、推车轮子和电脑显示器列为超声波(高于20 kHz)的来源,并警告要避免突然、不规则的噪声[Home Office]。更好的环境控制能降低变异,从而可能减少所需动物数量[Home Office]。

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超声波探测器有助于找到隐藏的声源。房间一侧的噪声也可能成为方向线索,所以要让房间各侧的声源保持一致,并且每天都相同。

来源: gov.uk/government/publications/care-and-accommodation-of-animals-in-science-advisory-standards

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试次前动物应在测试房间里适应多久?

把动物连同饲养笼一起带进测试室,让它们在开始前安定下来:已发表的方案中至少为30分钟。到达设施后的适应期由兽医或有资质的人员决定。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。

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水迷宫和旷场方案采用至少30分钟的房间适应时间[Bromley-Brits 2011; Seibenhener & Wooten 2015]。运输后的适应期由国家规定或合格人员确定[Home Office]。ARRIVE要求报告适应情况[Percie du Sert 2020]。

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让每只动物、每一天的适应时间保持一致,并加以记录。我们没有找到关于一天中最佳时段的依据:保持一致并报告即可。

来源: Bromley-Brits et al. (2011). Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice. Journal of Visualized Experiments (53). doi:10.3791/2920; Seibenhener & Wooten (2015). Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice. Journal of Visualized Experiments (96). doi:10.3791/52434; gov.uk/government/publications/care-and-accommodation-of-animals-in-science-advisory-standards; doi:10.1371/journal.pbio.3000410

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在两只动物之间应该用什么清洁迷宫或场地?

在两只动物之间清洁,去除尿液、粪便和气味痕迹,并在下一只动物之前让表面完全干燥。乙醇很常用;一些实验室使用次氯酸水,因为它留下的气味更少。整个研究使用同一种清洁剂。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。

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各方案不同:旷场用95%乙醇[Seibenhener & Wooten 2015],Barnes台面用10-75%乙醇[Gawel 2019],或用次氯酸水[Komada 2008]。乙醇蒸气可能影响行为,所以要通风并让其挥发[Gawel 2019]。在水迷宫中,要清除粪便并定期换水[Vorhees & Williams 2024]。

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做法不一:没有一种清洁剂适合所有测试。Barnes台面除了擦拭还要旋转,才能防止气味痕迹被当作线索[Gawel 2019]。易燃溶剂请与安全团队确认。

来源: Seibenhener & Wooten (2015). Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice. Journal of Visualized Experiments (96). doi:10.3791/52434; Gawel et al. (2019). Assessment of spatial learning and memory in the Barnes maze task in rodents, methodological consideration. Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology 392(1):1-18. doi:10.1007/s00210-018-1589-y; doi:10.3791/1088; doi:10.1016/j.crtox.2024.100151

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应记录并报告哪些实验室条件?

记录并报告所有可能影响行为的条件:室温和水温、光照水平(lux)和光源类型、时段、由谁操作动物,以及任何异常事件。这些都要写进方法部分。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。

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ARRIVE 2.0要求报告操作的时间、地点和频率、适应、随机化、盲法和人道终点[Percie du Sert 2020]。每天记录水温[Vorhees & Williams 2024]。由于lux是按人类视觉加权的,除lux外还要报告光源类型[Peirson 2018]。

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只有约30-40%的论文报告了随机化,约20%报告了盲法[Percie du Sert 2020],所以清楚地报告它们会增强你的研究。

来源: doi:10.1371/journal.pbio.3000410; doi:10.1016/j.crtox.2024.100151; doi:10.1016/j.jneumeth.2017.04.007

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工作人员如何在不干扰动物或追踪的情况下看清并工作?

在屏风后的电脑旁使用带灯罩的台灯,灯光朝向远离迷宫的方向,并避免光照水平的突然变化。当地伦理委员会、许可条件和兽医的意见始终优先。

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使用昏暗的间接工作照明,放置位置既不照到水池,也不出现在摄像头图像中。照明应充足且无眩光,避免照度差异过大[HSE HSG38; HSE lighting]。可调光的灯让你能设置所需的最低亮度。

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我们的建议做法:检查台灯是否出现在摄像头图像中。

来源: hse.gov.uk/pubns/books/hsg38.htm; hse.gov.uk/humanfactors/topics/lighting.htm

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要在一处查看整套设置,请参见莫里斯水迷宫(MWM)装置。

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