【原】Morris水迷宫实验protocol

      水迷宫实验是评估啮齿类动物空间学习和记忆能力的经典程序，由英国心理学家理查德-莫里斯（Richard Morris）于1981年首次设计应用，被称为“Morris水迷宫”，广泛运用于神经生物学、药学等领域的基础和应用研究中。发明之后Morris水迷宫逐渐成为认知记忆实验中的主要检测方法，目前是阿尔茨海默病（Alzheimer Disease, AD）研究中使用最多的行为学实验方法。

一、Morris水迷宫组成

      Morris水迷宫由一个圆形水池、水下平台以及一套图像自动采集和处理系统（摄像机、录像机、显示器和分析软件等）组成。实验过程中，水池被或不被布帘围绕，但周围有若干恒定的可被动物利用的外部线索。

二、原理

      水是啮齿类动物非常厌恶的刺激或环境。鼠在水池中就会急于寻找逃路。它们的习性为在水池四周寻找出口逃避，但深而光滑的垂直池壁阻碍了这种企图。实验中设置的水下平台（用于小鼠的常为水面下1 cm）可提供鼠栖身的场所。但在巨大的水面上，强迫游泳的动物不能看见平台。它们若要快速找到平台而避免淹没就必须利用环境中的线索进行定位。从而检测了鼠记住环境中的线索及其与平台位置关系而对平台进行定位的能力（学习记忆能力）。经典的Morris水迷宫所检测的是鼠在多次的训练中学会寻找固定位置的隐藏平台，形成稳定的空间位置认知，这种空间认知是通过加工空间信息（外部线索）形成的。平台的位置与鼠自身所处的位置和状态无关，是一种以异我为参照点的参考认知，因此所形成的记忆是一种空间参考记忆（reference memory）。从信息的加工和提取方式来看，这种参考记忆进入意识系统，其储存的机制主要涉及海马等边缘系统以及大脑皮层的有关脑区。

三、观察指标

      潜伏期，路径，初始角度，不同象限的停留时间和长度，搜索策略。实验过程的实时存储及回摄。

四、操作过程

第一次使用本软件步骤：

1.在左侧树型会出现“Morris实验”根目录，在这个根目录上单击右键，会出现一个子菜单，菜单中含有“新建”和“删除”两个选项。点击“新建”，会出现一个“实验名称”的对话框，你可以自己定义实验名称的名字。例如，定义实验名称的名称为“实验1”。

2.在“实验1”上单击右键，会出现“实验组别”的对话框，同样，你可以自定义它的名称。例如，定义实验组别名称为“组1”。

3.在“组1”上单击右键，会出现“动物编号”的对话框，你可以自定义它的名称。例如，定义动物编号为“鼠1”。一个动物编号可以做多次试验。

4.点击工具栏上的图标，屏幕上会出现当前摄像机拍摄到的图像。

5.（可选）再点击一下工具栏上的图标，此时屏幕显示的图像会停止。然后点击工具栏上的图标（如果图标按不下的话，请先点击一下左边显示拍摄到图象的矩形区域）。这是比例尺功能。然后在显示拍摄到的图象的矩形区域中，在水缸边缘单击鼠标左键，然后拖动鼠标到直径的另一端，再按点击一下鼠标左键。这时会出现一个“比例尺”对话框，在里面输入水缸实际的尺寸。这样，试验数据的结果都是按照实际尺寸计算。然后点击工具栏上的图标，恢复鼠标状态。然后再点击工具栏上的图标，此时屏幕又显示摄像机拍摄到的图象。

6.点击工具栏上的图标，在左边方形区域中圈出水缸水的范围（建议：最好只圈水，不要把缸边圈进去），然后点击工具栏上的，用来圈水缸中的平台范围。如图1所示。画完之后，点击工具栏上的图标，可以恢复鼠标状态。

图1

7.点击工具栏上的图标来拍摄背景（注意，拍摄背景时，水缸里不能放鼠）。

8.（可选）你可以点击“实验”菜单，会出现一个实验设置的对话框。在这个对话框中用户可以自定义实验时间，在目标区域的时间。例如，把实验时间设置为300秒，程序运行了300秒之后，程序会自动停止；把在目标区域的时间设置为5秒，鼠在平台上呆5秒后，程序会自动停止。同时，在这个对话框中，还能设置是否保存实验录像，选择“是”，就是保存（此时要注意的是，点击工具栏上的图标时，不要把鼠放入，点击完之后再放入。如果不选择保存实验录像，鼠可以在点击图标之前或之后放入）。默认情况下，试验时间是300秒；目标区域的时间是5秒；不保存试验录像。

9.把鼠放入水缸，点击工具栏上的图标开始实验。如果图标按不下的话，请先点击一个下左边树型列表中的将要做试验的动物编号。

10．点击工具栏上的图标，可以停止试验。这时会出现一个“搜索策略”的对话框，可以选择鼠的搜索策略。按“确定”之后，试验的数据会在下面的列表中显示出来。 在第一次使用之后，以后的使用程序进行试验的步骤和上述步骤相似。如果在试验环境不变化的情况下，有两步可以省略。如果在试验环境不变化的情况下，步骤6中的两个圆会自动画好；如果两个圆不合适，可以按照步骤6自行调整。（这一步最好不要省略）如果在试验环境不变化的情况下，步骤7可以省略。但是建议，这一步也不要省略（即每次试验都要拍摄背景，因为每次试验的光照等不易觉察的因素都会发生变化）。 

其他功能：

显示轨迹图功能：双击实验数据的列表中的某一项实验数据，右上角矩形框中会出现与这次实验相应的轨迹图。轨迹图保存在“轨迹图”文件夹中。

打印功能：     右键单击实验数据的列表中的某一项实验数据，会出现“删除”和“输出报表”的选项。选择“输出报表”，会打开一个WORD文档，轨迹图，实验数据都自动输入到这个WORD文档中了，用户可以自己编辑WORD，并能打印。

删除功能：     右键单击实验数据的列表中的某一项实验数据，会出现“删除”和“输出报表”的选项。选择“删除”，可以把与这条实验数据相关的轨迹图，数据，实验录像（如果保存实验录像的话）都删除掉。右键单击左边树型结构中某一项，也会出现“删除”选项，选择“删除”，与这一项相关的所有实验数据，轨迹图和实验录像（如果保存实验录像的话）都被删除。

导入Excel功能：把程序关闭后，所有的实验数据会自动导入到Excel表中，无需人工干预。Excel保存在Excel文件夹中。

播放实验录像功能：点击菜单中“文件”，然后选择“打开实验文件”，选择要播放的实验文件。试验录像保存在“实验录像”的文件夹中。

Config.ini文件使用说明：

用户可根据具体环境对参数进行微调。一般取默认值即可。

如果需要微调，可以用记事本打开Config.ini。

Config.ini 参数说明如下：

X、Y为水平和竖直方向的搜索范围，单位是像素个数；

JudgePixel X、JudgePixel Y为水平和竖直方向满足条件的像素个数。

X = 6、Y = 6、JudgePixel X = 4、JudgePixel Y = 4表示当找到一个可疑点后，首先在水平方向搜索6个像素，如果其中有4个像素点满足条件，则该点为目标点。否则，在竖直方向搜索，如果满足则该点为目标点，否则，不是目标点。

注意：JudgePixel X的值不能大于X;JudgePixel Y的值不能大于Y

如果水中有小的光斑影响的话(画出的轨迹是乱的），可以适当调大X、Y、JudgePixel X、JudgePixel Y，但不要太大，否则找不到目标点.

如果找不到鼠（不画轨迹），可以把JudgePixel X和JudgePixel Y的值调小一些。

软件界面：

五、注意事项

切记：在进行白水黑鼠实验时，在水中千万不能有比鼠还黑的杂质。

切记：在进行黑水白鼠实验时，在水中千万不能有比鼠还白的杂质。

建议：拍摄背景和进行实验时，在水缸附近最好不要站人，这样会对实验产生影响。

建议：在进行白水黑鼠实验时，最好把鼠全身染黑，染得越黑越好。

      在进行黑水白鼠实验时，水要染得越黑越好。

建议：最好每次实验都拍摄背景，因为每次实验的光线等因素都会发生变化。

建议：屏幕显示的拍摄到的鼠不能太小，最好与“四、操作过程”中图1中鼠大小一样。如果比图1中鼠小，需要调整摄像机镜头，把显示的图象变大。