小白鼠走迷宫

小白鼠走迷宫实验
程瑞（2010301060005）章晓祎（2010301060009）
李丹（2010301060021）刘雨田子（2010301060026）
孙赫（2010301060030）
武汉大学生命科学学院生物学基地1班
【摘要】本实验通过在人为设置的迷宫里，小白鼠不断感受复杂通道的结构，调整和改进自己的行为。

随着训练次数的增加，条件反射逐渐建立，以至在大脑皮层形成记忆。

通过记录动物搜寻食物的时间长短可以对此加以评价。

同时可以通过控制变量法，考察一些自身因素（性别）和外界因素(如音乐和酒精)对此的影响。

【关键词】记忆能力性别酒精
前言：《实验动物学》最近10年，遗传科学家对两种动物建立了一系列遗传工程的技术，可以改变(去掉或加上)其体内基因的组成，这两种动物是老鼠和果蝇。

在哺乳类动物中，老鼠可谓具有得天独厚的优势。

昆虫类的果蝇行为简单，脑也较小，不如哺乳类的老鼠脑较大。

此外，老鼠也更接近人类，通过老鼠的实验可以间接地了解人脑的功能。

学习和记忆是神经系统高级中枢的重要机能之一。

学习是神经系统不断接受环境刺激而获得的行为习惯和经验；获得的行为习惯和经验维持一定时间的能力就是记忆。

动物的学习和记忆能力对其生存具有重要意义。

本次实验，我们通过观察，分析小白鼠学习和记忆过程，理解大脑在动物行为机制建立中的作用，类比发现促进人脑记忆形成的因素，试图发现更好的记忆方法；通过实验，了解数据统计分析在科学研究中的重要作用，提升实验技能。

1．材料与方法
1.1材料
同胎雌小白鼠6只，雄小白鼠3只，后补进雌小白鼠4只，雄小白鼠2只，迷宫，养鼠笼，鼠粮，奶酪，干草，秒表，1ml注射器（喂酒用），实验手套，温度计，50%vol酒
1.2方法
1.2.1实验准备
置备迷宫。

迷宫高度以小白鼠不能爬上为宜。

迷宫内道路宽度保持一致，且以稍宽于小白鼠身型为宜。

对雌小白鼠进行随机分组，并对所有小白鼠编号。

对性别组雄鼠为A1 A2 A3，对照组雌鼠为B1 B2 B3，酒精组雌鼠为C1 C2 C3。

保持生存状态一致，每次实验前饥饿12小时，但提供饮水。

实验环境准备：测量室温。

尽可能在相同室温下进行所有实验。

同时维持实验时室内安静、光亮适宜。

1.2.2实验阶段
在迷宫内特定地点放置小块奶酪，注意气味掩蔽。

取小白鼠1只放置在迷宫入口，开始记时。

注意观察小白鼠走迷宫过程，并适当记录。

小白鼠找到食物，停止记时，记录数据。

间隔5分钟，用以清理气味。

重复上述实验。

每只小白鼠每天重复3次，直至小白鼠能迅速找到食物。

酒精组:在进行前15分钟按体重计算剂量（0.02ml/g）进行灌喂50%VOL酒。

关于酒精摄取量以小白鼠总血量（占体重质量分数）8.3%进行计算，使血液中乙醇浓度维持在0.1%（微醺）。

由于对小白鼠进行空腹灌喂，所以假设15分钟后所有摄入酒精都进入血液。

具体为：（50%VOL酒）摄取量V=(m鼠*8.3%*0.1%)/(ρ酒精*5%) (单位:ml,g)
1.2.3数据统计分析
结合统计学方法和生物学知识分析结果得到结论。

2.结果
2.1数据记录（小数点前面的单位为分钟，后面的单位为秒）
1）小白鼠利用肢体接触迷宫挡板来确定前方是否有障碍，不断的摸索尝试中前进。

2）其视线朝向正前方，通常表现在迷宫的某一片区域内徘徊，忽略了身边的正确出口，从而在走迷宫时表现出盲目性。

1）大粉（B1）一直走不到终点，经食物引诱才到，可能会对实验产生不可忽视的误差。

2）老鼠攀爬迷宫时给予一定体罚。

3）右耳黑（C3）喂酒后走路明显摇晃，进入抢救，耳朵充血，身体状况不宜再进行实验。

1）双耳蓝（A2
）走路有畸形状，身体不正常（展不开），但行走速度极快，还企图多次“越
狱”（注意防范），同时进食相对较慢。

2）大粉（B1）较木讷，与前几次试验呈现相同状态，且对食物不热诚。

仍经过食物引诱才完成实验。

3）右耳黑（C3）依旧没有恢复，耳朵依旧充血，眼睛无法完全睁开，基本丧失行动能力，放弃实验。

(于第二天早晨发现死亡)
1)大黄（A1）抵达终点后总是不吃食物。

在捉取时其尾巴会以高节奏拍打地面，发出响声，
小白鼠尾巴十分具有攻击性。

2)双耳蓝（A2）比较虚弱。

3)左耳蓝（A3）走路摇晃，进食欲望不强，疑似物理性受伤。

4)左耳黑（C2）喂酒后逃跑意识严重，行为变得兴奋
实验日记：
2010.11.23周二
领回3雄6雌鼠，9只一笼，正常喂养。

2010.11.24周三
本日中午最后喂食。

晚7点生科院给小鼠标记，置备齐全实验材料。

尝试给小鼠喂酒。

小鼠被水打湿，后经烘干。

2010.11.25周四
降温使5只小鼠濒临死亡，经孙赫抢救救回4只，逝去1只。

2010.11.26周五
生科院又领回雌鼠2只。

2010.11.28周日
领回的2只雌鼠死亡，首批8只死亡3只。

目前存活着5只。

2010.11.30周二
疾控中心购鼠6只，2雄4雌，3周龄。

6只合笼。

因鼠年幼，改变饲料并加强保暖，喂食软麦片，并以热水温笼，毛巾挡风。

虑及小白鼠尚弱小，计划预养1周后实验。

2010.12.1周三
首批5只又伤亡1只，存活4只。

新6只早晚各喂一次，食物水源充足，中午换笼清洁。

2010.12.2—12.7
新6只食量渐长，开始吃鼠粮。

体型渐大，料理同前，期间有打斗争食现象。

首批4只存活1雄2雌，生命力顽强。

2010.12.8周三
本日早晨最后喂食。

晚7点生科院实验：1）以颜料标记2）环境吵冷凉，鼠不活跃3）未作酒精处理。

是夜，新6只中1只作耳朵穿棉线处理。

2010.12.9周四
棉线鼠正常，将新6只所有鼠作棉线穿耳标记处理。

2010.12.10周五
新6只中4只耳部所穿棉线遭脱落。

棉线标记失败。

2010.12.13周一
正常喂养，中午清笼。

2010.12.14周二
用水笔对老鼠耳朵发起再一次标记。

分别有左耳蓝（A3）、右耳蓝(B3)、双耳蓝(A2)、无耳蓝(B2)、左耳黑(C2)、右耳黑(C3)。

老鼠非常活跃，健康体征良好。

通过对老鼠进食的观察发现双耳蓝（A2）行为比较突出。

2010.12.15周三
加深耳部标记。

对于首批存活的三只老鼠进行标记。

分别有大黄（A1），大粉（B1），大蓝（C3）。

2010.12.16—12.25
实验进行中。

2.2折线图分析
3.讨论
3.1性别对小鼠学习与记忆能力的影响
由平均数据可得雄鼠记忆力略高于雌鼠。

但因为雌鼠组的B1过慢对雌鼠组造成较大误差，所以结果并不确定。

因为样本容量限制无法得出更确切的结论。

由实验数据可得：雌鼠记忆力较稳定，雄鼠波动较大。

雄性大脑中灰质多于雌性，雌性大脑中白质多于雄性一般来说，灰质好比是大脑中的一个个信息处理单元，而白质是联系这些信息处理单元的网络。

推测雌鼠的大脑更善于将迷宫的图像联系起来。

而雄鼠因为信息联系起来能力稍弱所以波动较大。

进一步分析
第一，试验完成后，我们发
现雌性小老鼠虽然初始走
迷宫并不熟练，但是学习进
步很大，由于有个体差异的
原因，有一只雌老鼠对走迷
宫有一点迟钝，不仅进步微
小，而且完成任务所用时间
非常的多；由此可得，雌性
小老鼠对新环境的即时应
变能力不强，但是有很强的
后期学习适应能力，在进化
方面有优势；
第二，雄性老鼠虽然有
很强的即时应变能力，
但是对环境的长期适应
能力不好，相对于雌鼠，
在进化和适应环境方面
有劣势。

3.2酒精对小鼠学习与
记忆能力的影响
多次实验后酒精组C1C2
鼠走迷宫所需时间趋于
稳定，均比对照组B2B3
所需时间长，排除对照
组B1鼠的误差，可初步得到结论，酒精对小鼠记忆能力有着不良影响。

酒精能够让小鼠的神经变得迟缓，从而抑制他走迷宫的能力。

进入体内的乙醇由于不能被消化吸收，会随着血液进入大脑。

在大脑中，乙醇会破坏神经原细胞膜，并会不加区别地同许多神经原受体结合。

酒精会削弱中枢神经系统，并通过激活抑制性神经原（伽马氨基丁酸）和抑制激活性神经原（谷氨酸盐、尼古丁）造成大脑活动迟缓。

伽马氨基丁酸神经原的紊乱和体内的阿片物质（抗焦虑、抗病痛）的分泌会导致多巴胺的急剧分泌。

体内阿片物质同时还与多巴胺分泌的自动调节有关。

酒精会对记忆，决断和身体反射产生影响，并能导致酒醉和昏睡。

酒精组C3鼠的死亡也恰恰证明了酒精对小鼠的不良影响，当然，也有可能是因为我们对小鼠灌喂酒精的剂量不慎太大而导致其死亡。

同时，这个实验也提醒我们，不要过量饮酒。

有研究表明，长期的酗酒会严重的损伤大脑海马体，影响认知和记忆能力。

1/4的酗酒者出现过焦虑，抑郁，幻觉或妄想等症状。

误差分析
1、由于所选研究样品太少，试验次数限
制，结果可能不太准确
2、老鼠活动时室内温度无法真正达到室
温，可能会影响老鼠活动，而有些对温
度有敏感的老鼠更是会出现活动困难
3、实验过程中有老鼠怀孕，可能会影响
其活动能力，试验中有老鼠行动过于缓
慢，可能就是这个原因
4、对酒精的喂食方法可能不太专业，可
能在实验过程对老鼠有过大的折磨，而
且酒精的量不好把握，直接影响到小鼠
的行动能力
致谢
本实验得到杜老师、高老师的指导，各学长学姐及校图书馆和百度搜索引擎的帮助，谨致谢意。

对本实验做出巨大贡献的小白鼠们表达敬意。

小鼠饲养手记：
1.保暖：由于实验时间在冬季，小鼠体积很小，维持体温的能力不强，所以保暖措施尤
为重要。

起初我们借鉴前辈的经验，在鼠笼里铺报纸，再放上一些卫生纸碎屑，但效果不好，有小鼠险些冻死。

后来我们向其他组同学借了木屑，外加卫生纸屑铺在鼠笼里，小鼠由于天性会在木屑中挖洞，数只小鼠挤在一起保暖效果很好。

最好能将鼠笼放在纸箱里并将纸箱盖上，有条件的可以贡献一条毛巾盖在笼上或放在笼里，效果都很好。

在有太阳的中午可以将鼠笼放在窗台上晒太阳，保持干燥，但不要忘记在日落之前将鼠笼收回，也要小心鼠笼掉到楼下。

在下雪等恶劣天气最好将鼠笼放在寝室，平时可以放在走廊。

2.喂食：切忌在无需饥饿的情况下喂足食物，避免小鼠自相残杀（这是非常有可能发生
的事）。

小鼠是杂食性动物，理论上什么都可以吃，但偏爱谷类，可以买瓜子花生喂养，有条件的买鼠粮，更有条件的可以买奶酪。

另，出大门右走至高架处有一花鸟市场可以买到专业设备。

注意，院里提供的喂水器极有可能漏水，小鼠一旦被淋湿就很容易冻死，有条件最好去花鸟市场买一个好一点的喂水器。

3.“种内斗争”：若有小鼠被咬伤一定要单独喂养，并且对肇事鼠进行一定惩罚。

喂食
时小鼠会争抢食物，记得对弱势小鼠单独关照。

参考文献
[1] 黄诗笺主编《动物生物学实验技术》高等教育出版社施普林出版社2001.8：109，131，132
[2] 罗满林、顾为望主编《实验动物学》中国农业出版社 2002.8P127-143.
[3] 苗明三主编《实验动物和动物实验技术》中国医药出版社 .北京.1997.6
[4] Danneman,Peggy《Laboratory mouse》高等教育出版社 2007。