脑声问答（92）期丨小鼠Y迷宫实验测试方法参考方案

Y迷宫实验（Y maze test）是一种常用的评估小鼠空间记忆和探索行为的实验方法，适用于研究小鼠的认知功能、学习能力和焦虑水平。Y迷宫实验不仅可以用于评估空间记忆，还可以用于研究药物、遗传因素、环境因素等对认知功能的影响。

Fig1 Y迷宫图示

Y迷宫：迷宫呈Y字形，由三个等长的臂组成。每个臂通常宽度约为10厘米，长度约为40厘米。臂之间形成120度的角度。

实验箱：迷宫放置在一个封闭或半封闭的实验箱中，以减少外界干扰。

摄像和记录设备：用于记录小鼠在迷宫中的行为表现。

 实验步骤

1. 适应期：将小鼠放在实验室内适应环境至少一天，以减少环境应激。

2. 单次测试法（Spontaneous Alternation Test）：

放置小鼠：将小鼠放在Y迷宫的中央区域（三个臂交汇的地方），面向其中一个臂。

自由探索：允许小鼠自由探索迷宫，通常时间为5-10分钟。

记录数据：记录小鼠进入每个臂的次数，以及进入不同臂的序列。

3. 多试次测试法（Multiple Trial Test）：

初始训练：类似于单次测试法，小鼠在迷宫中自由探索一段时间。

间隔期：在初次探索后，将小鼠放回笼子中，等待一段时间（如1小时或24小时）。

测试：再次将小鼠放入迷宫中，观察其记忆保留情况。

 数据分析

1、自发交替率（Spontaneous Alternation）：

计算小鼠进入不同臂的次数，自发交替率通常定义为进入新臂的次数除以总臂进入次数减去1（因为首次进入不算交替）。

自发交替率越高，说明小鼠的空间记忆能力越好。

2、偏好臂（Preferred Arm）：

观察小鼠是否对某个臂有偏好，如果有的话，可以反映其空间偏好或焦虑水平。

高交替率通常表明小鼠具有良好的工作记忆能力。低交替率可能表明小鼠的工作记忆受损或受到实验条件的影响。

Fig2 Y迷宫部分数据分析

总结

Y迷宫实验通常不需要长时间的前期训练，因为它主要评估小鼠的自发交替行为和探索倾向，这些是小鼠的自然行为。然而，为了让小鼠适应实验环境和减少应激，可以进行一定时间的适应期。在正式实验前，可以让小鼠适应实验环境，包括实验室的光线、声音和温度条件，通常需要1-2天。

熟悉迷宫：

在实验前几天，可以将小鼠放入Y迷宫中，让它们自由探索，但不放进行为测试。这个过程可以持续几分钟到十几分钟，目的是让小鼠熟悉迷宫的结构和气味。进行Y迷宫实验时，重要的是要确保小鼠不会因为过度训练而对迷宫失去兴趣或产生厌恶感，这可能会影响实验结果。因此，通常不建议进行长时间的前期训练。

注意事项

1. 环境控制：确保实验环境的温度、湿度和噪音水平一致，避免影响小鼠的行为表现。

2. 适应期：让小鼠适应实验环境，以减少实验开始时的应激反应。

3. 实验时间：选择小鼠活跃时段进行实验，通常在小鼠的白天（晚上进行实验）。

4. 清洁消毒：每次实验结束后，彻底清洁迷宫以去除气味标记，避免对后续实验的影响。

5. 实验人员一致性：尽量保持实验人员的一致性，避免不同操作者带来的变异性。

Kim, J., Kang, H., Lee, YB. et al. A quantitative analysis of spontaneous alternation behaviors on a Y-maze reveals adverse effects of acute social isolation on spatial working memory. Sci Rep 13, 14722 (2023).

Cleal M, Fontana BD, Ranson DC, McBride SD, Swinny JD, Redhead ES, Parker MO. The Free-movement pattern Y-maze: A cross-species measure of working memory and executive function. Behav Res Methods. 2021 Apr;53(2):536-557.