为什么使用y形迷宫?啮齿类动物的自动学习和记忆测试

你在一个荒岛上，饥肠辘辘。当你开始探索这个岛的时候，你决定走岛的右边，你会发现满是水果的树。你吃了一些，然后回到你的避难所过夜。第二天醒来你又饿了。你会去哪里?是的,对的。因为你的空间记忆很好。

在许多神经疾病中，空间记忆受到影响。想象一下你忘了在哪里右转。或者，一旦你吃了所有的水果，你就会忘记不回来，因为什么都不剩了。对你的生存没有好处。

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这一基本原理是基础Y-maze在啮齿类动物中进行试验(现在也是如此)斑马鱼)．这是一种研究认知和导航策略的方法，对于发现大脑机制和各种疾病的可能治疗方法具有重要意义。

什么是y形迷宫?

就像它的名字一样Y-maze呈Y形，由三根长度相同、彼此呈120度角的臂组成。它与众所周知的T迷宫非常相似，但当然，T不是Y。

和t形迷宫一样，y形迷宫经常被用来研究空间学习和啮齿动物的记忆力．通过这个测试，动物可以学习通过选择迷宫的正确臂来获得奖励，或者显示出它对特定类型的环境线索的偏好，如果它识别了一个新环境，等等。

Y形的迷宫

与t型迷宫不同，y型迷宫的手臂呈120度角，更自然，使动物更容易专注于手头的任务，也使测试更容易学习。学习时间的减少就是考试效率的提高。另一个额外的好处是y形迷宫相对较小。

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用y形迷宫进行认知测试

许多神经损伤都伴有记忆问题。空间记忆或工作记忆会受到多种疾病的影响，如阿尔茨海默病和痴呆、帕金森病、注意力缺陷/多动障碍(ADHD)、精神分裂症、药物滥用、自闭症和与压力相关的疾病。

带有y迷宫的协议示例

的Y-maze提供了几种方案来测试药物或其他治疗的能力，以改善(或恶化)大鼠或小鼠模型的认知。

让我们重点介绍一些可以使用y迷宫的协议示例:

空间记忆的测试

为了测试空间记忆，你可以简单地用食物作为诱饵。在能够自由探索迷宫后，动物会发现食物并吃掉它。在稍后的时间点，你将动物放回迷宫中。如果它记对了，就会直接去上次找到食物的地方。基于环境中的空间线索，它甚至可能知道从不同的起点去哪里。

例如，为了评估空间记忆的工作情况，你可以测量动物进入正确的手臂所花的时间，以及在此之前它做了多少错误的输入。

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识别记忆测试

在没有食物奖励的情况下，另一项略有不同的测试是关闭一只手臂，让动物探索迷宫的其余部分。在稍后的时间点，动物被返回到迷宫中，现在完全可以进入，测试是看动物是否认识到有一个“新的”手臂，并花更多的时间探索它，类似于新对象/环境识别测试的概念。

同样，将进入新手臂的次数和在那里停留的时间与迷宫的其他部分进行比较，作为记忆功能的衡量标准。

自发或连续交替试验

动物有探索的天性。这种倾向在许多基于迷宫的测试中得到了利用，比如正迷宫，y迷宫中的自发变化测试也没有什么不同。当允许大鼠和小鼠自由探索y型迷宫时，它们倾向于探索每条手臂，而不是只回到同一条手臂。如果他们不这样做，这可能是海马体、中隔、前脑、前额叶皮层或大脑其他部位出现记忆缺陷的迹象。

在这个测试中，每个手臂被访问的次数、顺序以及他们在那里停留的时间都很重要。通常，自发交替的百分比被定义为进入三个不同的手臂让步，这被用来作为工作记忆功能的测量。

奖励交替测试

你可以用食物作为诱饵，而不是让动物自由漫游。只是这一次，我们学会了大鼠和老鼠交替。换句话说，原来食物在哪里，现在它不在了，所以它必须到另一个手臂。为了教会动物这一点，你要挡住之前奖励的手臂，并引诱另一只。接下来，两只手臂都张开，只有正确的手臂上饵。

自动化y迷宫测试

在y形迷宫中，手臂的进入是一个非常重要的衡量标准，只有当动物把他的四只脚全部移动到手臂上时，才会被计算在内。每只手臂被访问的速度和频率，动物在每只手臂上停留的时间，手臂进入的顺序，都是重要的测量指标。

为了大大提高这些测试的效率，视频跟踪提供了一种自动化这些观察的好方法。

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EthoVision XT和y迷宫

与EthoVision XT对大鼠和小鼠的鼻子、中心和尾基部进行自动检测和跟踪。在EthoVision XT 16中，引入了深度学习来非常精确地检测这些身体点。这对于y迷宫等测试是非常有用的功能，因为只有当在特定的手臂上检测到所有的身体点时，这才算一个入口。

与新EthoVision XT 17，您现在可以通过我们先进的深度学习跟踪模块同时跟踪4个竞技场，从而提高行为测试的吞吐量。该软件还测量潜伏期、持续时间和手臂访问的顺序。

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