T迷宮和八臂迷宮實(shí)驗(yàn)（1）

摘  要 實(shí)驗(yàn)觀察小鼠在高架T型迷宮和八臂迷宮中的跑動(dòng)路線，探討小鼠的覓食策略和與之相關(guān)的工作記憶。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)中的3只小鼠在T型迷宮實(shí)驗(yàn)中分別表現(xiàn)出“得到—轉(zhuǎn)移”，“得到—停留”和方向偏好三種不同的覓食策略；而參與八臂迷宮實(shí)驗(yàn)的小鼠表現(xiàn)出不同的記憶能力。有的很快記住了食物放置的位置，并以此設(shè)計(jì)*簡(jiǎn)單的奔跑路線；有的更喜歡在迷宮各處探索，還有的沒(méi)有積極利用先前的探索經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 迷宮 覓食策略 記憶能力 小鼠 

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1 導(dǎo)言

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

在動(dòng)物心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究中，迷宮是很常用的一種儀器，在動(dòng)物心理學(xué)的形成和發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，心理學(xué)家們常用其來(lái)測(cè)試動(dòng)物的各種能力。

19 世紀(jì)末Lubbock首先在昆蟲(chóng)的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)明迷宮方法。此后，研究者發(fā)明了大量迷宮模式用于各種研究。20 世紀(jì)30、40年代研究中所用不同類型的迷宮包括Small的漢甫敦場(chǎng)迷宮；1900年Yerks的T 模式蚯蚓迷宮；1929年Warden-Warner的單元迷宮；1946年的十字形或雙T 式迷宮等等。在1975年，Olton發(fā)明了高架放射臂迷宮；Morris在1981年設(shè)計(jì)了水迷宮。目前在各類研究中*常用的有T 迷宮及其變式以及4 臂以上的放射臂迷宮和水迷宮。多年以來(lái)，人們利用各種迷宮，對(duì)鳥(niǎo)、魚、蛙、蚯蚓、蝸牛、貓、狗等，進(jìn)行動(dòng)物學(xué)習(xí)、記憶、覓食策略、空間認(rèn)知等方面的研究，其中*常用的是大鼠和小鼠[1]。

1.1.1 動(dòng)物的空間能力和記憶能力

無(wú)論用動(dòng)物進(jìn)行哪種類型的迷宮實(shí)驗(yàn)，迷宮實(shí)驗(yàn)本身的特性決定了這些研究大都不可避免地要涉及到關(guān)于動(dòng)物的記憶能力和空間能力的探討。

迷宮任務(wù)具有明顯的空間特征，因此迷宮研究結(jié)果為理解動(dòng)物空間信息加工提供了豐富的數(shù)據(jù)和資料大量。實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明：經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的動(dòng)物可以高效率地在迷宮中找到食物，而對(duì)于動(dòng)物在迷宮特別是放射迷宮的優(yōu)異成績(jī)，不同研究者提出多種假說(shuō)進(jìn)行解釋。其中比較有名的是認(rèn)知地圖假說(shuō)和序列假說(shuō)。

Tolman 提出的認(rèn)知地圖的概念認(rèn)為在大鼠的腦中建立了某種類似于環(huán)境地圖的東西使得它們重組獲得的空間信息以建立關(guān)于環(huán)境的認(rèn)知表征。但研究者之間仍然存在的爭(zhēng)論是關(guān)于動(dòng)物是否具有認(rèn)知地圖，或者說(shuō)在什么樣的條件下使用認(rèn)知地圖，不同研究者有各種看法。他們也各有支持的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，如同位置-反應(yīng)學(xué)習(xí)的爭(zhēng)論，能否采用認(rèn)知地圖很重要的一點(diǎn)是環(huán)境中可利用的線索信息是什么，動(dòng)物很可能沒(méi)有利用單一機(jī)制或策略而是依賴于多重的大量的線索來(lái)解決空間問(wèn)題或進(jìn)行空間定向。

但是，另外一些研究者認(rèn)為大鼠在放射迷宮中的杰出成績(jī)不應(yīng)用認(rèn)知地圖解釋，他們認(rèn)為大鼠只是學(xué)習(xí)迷宮盡頭的一些分離的線索，記住去過(guò)和未去過(guò)的臂。證據(jù)是大鼠在決定進(jìn)入一個(gè)臂或探究其它臂之前會(huì)作一個(gè)微選擇或朝一個(gè)臂作知覺(jué)定向反應(yīng)。他們認(rèn)為這更可能是由于大鼠利用分離線索而不是整合的認(rèn)知地圖。

而在記憶研究中，比較常用的是放射迷宮，它是由若干臂組成的。這些臂從一個(gè)中央平臺(tái)放射出來(lái)，在一個(gè)試次開(kāi)始時(shí)將大鼠放入迷宮的中央?yún)^(qū)域，然后在每個(gè)臂盡頭的小洞放一小塊食物，允許大鼠探究迷宮直到它收集到所有食物。經(jīng)過(guò)一些試次的訓(xùn)練大鼠收集食物變得很有效率，在每個(gè)試次中很少重復(fù)進(jìn)入同一個(gè)臂。在這種任務(wù)中大鼠必須要么記住已經(jīng)去過(guò)的臂，要么記住還未去過(guò)的臂。完成此任務(wù)大鼠首先需要的是參照記憶，因?yàn)榇笫蟊仨殞W(xué)會(huì)任務(wù)的規(guī)則——迷宮的樣子和它不應(yīng)該返回的、已經(jīng)去過(guò)的臂等等。**，大鼠還必須依靠工作記憶，每個(gè)試次它必須跟蹤記載它已經(jīng)去過(guò)的地方，以做到不重復(fù)進(jìn)入。一旦成功地進(jìn)入所有臂，結(jié)束一個(gè)試次，它能夠擦掉這次特定的工作記憶，但保持參照記憶不變以準(zhǔn)備下一試次。T迷宮和八臂迷宮實(shí)驗(yàn)（1）