一、實驗目的

了解Y-迷宮實驗的原理。
掌握Y-迷宮實驗的方法。
觀察實驗動物在建立條件反射過程中的學習、記憶能力。

二、實驗原理

Y-迷宮實驗通過燈光和電刺激，促使動物形成回避條件反射。研究者觀察和記錄動物的回避條件反應能力和空間辨別能力，以分析和推斷動物的學習、記憶和空間認知等方面的能力。

三、實驗動物

實驗中使用大鼠和小鼠作為實驗動物。

四、實驗軟件

VisuTrack動物高端行為分析軟件

五、實驗器材

Y-迷宮實驗器材包括三等分輻射式迷路箱和控制儀。迷路箱由等長的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ臂和三者的交界區組成。每臂長45cm，底部鋪設直徑0.2cm、長14cm、間距1cm的電柵。各臂頂端安裝一盞15W的刺激信號燈。控制儀具有電壓、延時和自動控制按鈕，以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、0四個按鈕。

在實驗中，按下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ按鈕會點亮相應臂的信號燈，使該臂成為安全區（紅燈區）。無燈光的兩臂及交界區通電成為非安全區（電擊區）。按下0按鈕，所有臂都不通電，但交界區通電。信號燈亮后，稍停片刻電柵才開始通電，這一間歇期由延時控制按鈕調節。也可使用自動控制按鈕，使燈光和通電由控制儀自動控制。

Y-迷宮實驗旨在通過燈光和電刺激，培養動物形成回避條件反射。實驗目的包括理解實驗原理、掌握實驗方法，以及觀察動物在建立條件反射過程中的學習和記憶能力。實驗動物選用大鼠和小鼠，而實驗軟件為VisuTrack動物高端行為分析軟件。實驗中的學習測試和記憶保持測試提供了詳細的步驟和觀察指標，包括訓練次數、測試次數、錯誤反應次數、正確反應率等。

六、實驗方法與步驟

6.1篩（預)選

將大鼠置于Y-迷宮箱中，適應3～5分鐘后施以適當電擊，直至其探索進入所有3臂為止。挑選活躍、對電擊反應較為敏感、逃避反應迅速的大鼠供以測試，淘汰那些反應遲鈍或過于敏感的個體。

預選出在電擊次數≤3次的情況下，連續2次正確反應的動物，即對電擊反應較為敏感的大鼠作為實驗對象。在上述初步篩選的基礎上，通過正式的迷宮訓練，淘汰未達到學會標準（學不會）的大鼠。

6.2正誤判定的標準

大鼠在受到電擊后直接從起步區逃至安全區或在通電后的10秒內一次性跑向安全區為“正確反應”，若逃至任何無燈光的其他臂則記為錯誤反應。

6.3 達標（學會）標準

連續進行10次測試，其中有9次或以上的正確反應（正確反應率≥90%）被定為學會標準。在每個實驗日進行20次訓練測試，錯誤反應次數（EN）≤2次，全天總反應時間（TRT）≤120秒作為判定大鼠學會的標準。由于EN反映了大鼠反應的正確程度，而TRT則反映了大鼠反應時間的長短，因此這一標準更為全面地評估了大鼠的學習和記憶能力。

以上是每只大鼠達標（學會）的標準，全組大鼠達標（學會）的標準為全組正確率（學會動物數／該組動物總數×100%）達85%以上。

6.4. 學習測試

在實驗開始前，首先將大鼠放入迷宮中適應3～5分鐘。

(1) 隨機休息法：安全區的燈光以無規則次序變換，旨在訓練大鼠辨別燈光刺激及安全方位的能力。每次大鼠受電擊后逃到安全區，燈光繼續作用10～15秒，熄燈后結束一次測試。大鼠所在支臂成為下一次測試的起點，兩次測試時間間隔為30秒或休息1分鐘后再進行第2次測試，依次重復，測試至達到連續9/10標準。

(2) 隨機不休息法：安全區以無規則的次序變換，開始時對大白鼠所在支臂與另一支臂通電，動物在電擊下逃竄至燈光區后再保持10秒或30秒為一次測試。然后動物所在支臂成為下次測試的起始位置進行下一次測試。

(3) 順序法：三臂末端按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ臂輪流作為起步區或安全區。

這些方法可分為兩類：①每天固定訓練次數，一般為20次，連續訓練3～4天。大鼠通常能在此期間達到學會標準。②不固定訓練次數，采用分段連續訓練法，即每訓練10次，休息1分鐘，直到大鼠學會為止，訓練在1天內完成。一般多采用第一種方法。

6.5 記憶保持（再現）測試

在學習測試后的24小時、48小時、1周和30天，再以相同的方法測試至達到9/10的標準。正確反應的次數被定義為A，以A/10表示記憶的保持能力。這個值越高，說明記憶力越好。

七、測試指標

(1) 達標所需的訓練次數(電擊次數、反應次數、測試次數)：表示動物在學習達到標準前所需的測試數，反映其空間分辨反應的學習記憶成績。

(2) 達標所需的天(日)數：記錄每只大鼠達到學會標準所用的天數。

(3) 錯誤反應次數(errors number EN)：一個實驗日完成所有反應中錯誤反應的次數。

(4) 全天總反應時間(total reaction time TRT)：動物的反應時(潛伏期)，指從信號燈亮開始至大鼠第一次逃至燈亮區為止所耗的時間。全天總反應時是一個實驗日(全天)完成所有反應(包括正確反應和錯誤反應)所需的時間。

(5) 主動回避率：大鼠在燈亮但未通電的5秒內完成逃避反應的次數占總反應次數的百分比。安全區燈亮，電刺激尚未開始時，大鼠即逃往安全區表明大鼠已經形成了明暗辨別條件反射(主動回避反應)。

(6) 正確反應率(行為正確率)：正確反應數占總測試數的百分比。

(7) 全組正確率：學會的動物數占該組動物總數的百分比。

(8) 3天學會率：在第3天達到學會標準的動物數占該組動物總數的百分比。

八、注意事項：

嚴格篩選動物，淘汰對電擊耐受性差或對電擊不敏感的動物。

操作規范，盡量由專人操作，減少誤差。

實驗環境安靜，光線適宜。盡量在每天相同時間進行實驗。

​刺激的電壓強度一般為30～70Ｖ，延時為3～5秒，電柵的導電性能要穩定。隨時清理動物糞便，防止電柵短路。