巴恩斯迷宫测试策略与小型和大型啮齿类动物模型

空间学习和记忆的啮齿类实验动物首次评估与食品剥夺大鼠的导航小巷的迷宫找到食物增强剂^1。几十年后，提出了一种空间参考记忆系统^2。相反，工作记忆是指存储在测试会话或试验中，参考存储器是指存储器横跨测试阶段或临床试验，并更密切相关的长期记忆。

几种类型的迷宫已经发展成为在小型和大型啮齿动物这个海马依赖的空间学习和记忆（ 例如水迷宫，多个T-迷宫，放射臂迷宫和旱地迷宫^）3-6无创性评估。在这里，我们重点的圆形平台或Barnes迷宫，由卡罗尔·巴恩斯博士⁷于1979年首次描述上。这个迷宫已经被用来测试空间航行学习记忆在广泛啮齿类动物模型，包括大鼠（RAttus家鼠），老鼠（ 小家鼠 ），鹿鼠（Peromyscus maniculatus bairdii），加州小鼠（Peromyscus加利福尼亚小 ），和hystricomorph啮齿类动物（ 如 degus [Octodon ^{degus]）8-13。}使用巴恩斯迷宫评估的其他物种包括美国蟑螂（ 美洲大蠊 ^）14，玉米蛇（ 锦蛇雀雀 ^）15，  有鳞爬行动物（ 如边斑点蜥蜴[ 歌^{stansburiana]）16，}和非人灵长类动物（ 如小鼠狐猴[Microcebus鼱 ^]）17。在我们的实验室，巴恩斯迷宫性能已被用作神经毒性的指标发育双酚A（BPA）或乙炔基雌二醇（EE2）曝光^9-1113之后。它也被普遍用于各种小鼠品系^18-21的老化效应^7,22-28评估行为表型，和阿尔茨海默氏病相关的画质icits在动物模型^3,29-33，以及锻炼和饮食，环境和代谢改变^34-42的影响。

的巴恩斯迷宫利用一个主要优点是，它诱导少应力在相对 ​​于水迷宫，如Morris水迷宫⁴³的主体，虽然两者都可以诱导急性增加血浆皮质酮的浓度在小鼠^44上 。作为一个旱地迷宫，巴恩斯迷宫可能会更ethologically相关陆地啮齿动物^45。虽然水迷宫性能已被证明是在小鼠^3,46,47到遗传改变更敏感，巴恩斯迷宫性能是某些其他改动^48,49更加敏感。在啮齿类动物模型在水迷宫的使用是不可能的，巴恩斯迷宫可以提供空间记忆保留³¹的微调评估。轻度厌恶刺激通常用于巴恩斯迷宫（ 如灯不亮），然而，可能无法提供足够的动力为啮齿动物，找到逃逸笼^45。此外，啮齿动物可以学习，如果他们不进入笼逃生时没有处罚。而不是积极寻找逃生笼因此，一些啮齿类积极探索迷宫的每个试验的持续时间长。如由肯纳德和半圆-Pak的²⁴评论，这增加了勘探可以延长等待时间来定位逃逸笼，路径长度，和增加错误数量。因此，对多个参数，包括时延，误码率，时间在正确的和不正确的象限，速度花了，时间移动，时间休息，和搜索战略测量，可以统称为每个主体的空间航行学习记忆能力⁸一个更好的指标^-10。此外，性能可以测量的延迟先找到逃生笼（主要指标）或延迟进入逃生笼（总指标）。有些自变量主编的性能主要措施是空间学习的一个更准确地反映比总的措施^50。大多数研究中，包括这里所描述的实施例中，使用延迟进入逃逸笼，以确定错误率和搜索策略。此外，一些跟踪的软件系统有三点体检测系统，可以测量嗅探正确与不正确孔的频率。最后，迷宫必须彻底与审判之间的​​乙醇清洗，以除去嗅觉线索，可以提供线索或证明分心到后续的动物。

巴恩斯迷宫的设计而变化，但通常各具有12或20个潜在逃逸孔，其中只有一个引出到家庭或逃生笼。逃生笼可以是位于下方的迷宫顶部的逃生孔（用于迷宫没有围墙），或内置于迷宫周围的墙壁。该线索的大小从约16.5厘米的高度或宽度（米范围内变化阿塞拜疆）水平线21.6厘米宽放置从地板到房间墙上的迷宫外的天花板。 图巴恩斯迷宫设计的Peromyscus品种1-5显示的例子（ 图1）和老鼠（ 图2-5）。插头或假底部必须覆盖nonescape孔，以防止动物掉落走出迷宫。试验室的大小可以变化（约20 ^平方米 ），但它必须足够大以提供足够的空间迷宫，habituating动物的房间，可容纳一台计算机与视频的建立（如果使用），和一个地方对于实验者从迷宫装置，使得它们的存在不与动物的表现干扰坐在一个距离（至少〜122厘米）。逃生笼位置分配应各治疗组之间和性别平衡。而此处所描述的具体程序不包括旋转试验，以阻止使用帧内迷宫气味线索，一些研究之间的迷宫把这个程序^50。在我们的程序中，迷宫擦拭干净，用试验之间的乙醇，以消除异味的线索。

在寻 ​​找逃生笼，三种类型的检索策略已被定义（最初称为“模式”巴恩斯^7）：1）随机，操作上定义为通过孔穿越迷宫的中心路径分隔的局部搜索，2）串口，定义为系统的搜索连续孔在顺时针或反时针方向，以及3）直接或空间，定义为直接导航到正确的象限而不穿过迷宫中心多于一次，并与3个或更少的错误。一般情况下，反复试验，老鼠通常通过上市（随机，串行和直接^）51的顺序搜索策略进展。而不逸出笼的探针试验也可以用来作为进一步的措施的存储器^50。

该协议及代表此结果两种啮齿类（Peromyscus物种否则称为小型啮齿动物）和大鼠的开发工作。虽然这些一般的程序可能还持有近交系和/或远交系小鼠（ 小家鼠 ），其他研究应征询那些后者的^18-21种潜在的方法论差异。