撰稿丨脑声常谈 瑾瑜（笔名）
排版丨脑声常谈 编辑团队
插图丨脑声常谈 TYR
实验动物
T迷宫任务可用于大鼠、小鼠、沙鼠、猪、绵羊、山羊、乌龟和鸽子等。对于大鼠和小鼠来说，有空间组织的测试通常学习得很快，并且执行得非常准确。相比其他品系，C57BL/6小鼠被广泛认为更适合进行行为任务，但大多数近交繁殖品系也表现良好，如白化小鼠NMRI、CD-1等。129S2Sv小鼠，或具有较多129遗传背景的转基因小鼠，最好避免使用。Hooded Lister大鼠是理想的实验动物，但白化品系的Sprague-Dawley或wistar大鼠也表现得相当好，但可能在迷宫中行动速度会慢一些。至于每组动物的数量，这可以是非常灵活的，因为该测试可以重复很多次，以增加数据量。
因此，如果你有10只对照组大鼠和10只损毁组大鼠，并且只是想知道两组是否有差异，每只大鼠进行5次试验通常就足够了。其实，T迷宫交替任务也可以用来量化单个啮齿动物的表现。例如，你可能希望检查在一组海马损毁的大鼠中，每只大鼠是否都有明确的功能损伤。为了评估单个动物的表现，可能需要20+个试验/大鼠。如果动物的适应程度良好，每次试验通常只需要1-2min。
实验设备
实验设备是一个封闭T迷宫或一个相同尺寸的高架T迷宫。手动运行的T迷宫很容易构建，但也是相当劳动密集型的。不过，现在也开发出自动T迷宫，可以商业购买。T迷宫包括两个目标臂和一个与之垂直的起始臂或称主干臂。图1展示了一个T迷宫的平面图。表1展示了适合大鼠或小鼠的T迷宫尺寸。起始臂的宽度应适用于配有中心分区进行自发交替的迷宫。如果只将迷宫用于奖赏交替，则10厘米的宽度能使大鼠更快速地转向目标臂，从而获得更好的本体感觉反馈和任务表现。建议小鼠的起始臂宽度设计为7厘米。
在封闭迷宫中，对于小鼠，墙壁应为20厘米高；对于大鼠，应为30+厘米高。目标臂之间应包括一个可拆卸的中央隔板，使动物在采样阶段一次只能进入一个目标臂。如果没有这个隔板，动物可以在第一个采样阶段对另一个臂进行部分采样，这可能会对选择阶段造成干扰。
T迷宫已经使用了一个多世纪，已经尝试了许多设计。例如，一些研究人员选择设计一个单独的起始盒或可关闭的目标盒使其与目标臂分开。虽然目前T迷宫的设计是简单通用的，但若试图复制其他研究人员的工作结果，建议一定要精确地复制他们的迷宫设计。迷宫可以由灰色或黑色的油漆木材、中密度纤维板（MDF）或聚氯乙烯（PVC）等塑料制成。把迷宫漆成灰色或黑色的原因是啮齿动物倾向于避开明亮的地方，比如白色的地板。一个白色的迷宫可能会引起焦虑，从而适应的速度也会更慢。黑鼠可以选择浅灰色迷宫，白鼠可以选择灰色或黑色迷宫。对于高架T迷宫，平面图与封闭T迷宫的尺寸相同。
对于小鼠，一般将迷宫安装在离地面至少30厘米的架子上；对于大鼠，一般安装在离地面至少60厘米的架子上。强烈建议在高架T迷宫周围安装透明的有机玻璃或黑色矮墙，以减少动物的焦虑并且防止它们掉落。对于小鼠，矮墙高度可设置为1厘米高，大鼠可设置为3厘米高。
图1：T迷宫平面图。尺寸为厘米： R =大鼠，M=小鼠
表1：T迷宫尺寸（长度×宽度）汇总。所有的单位都是厘米
实验方案
在开始T迷宫任务之前，应确定入臂标准。一般来说，每次试验选择的标准是整个动物（包括尾巴尖）均进入目标臂内。一些研究人员可能也会选择使用其他标准，比如四只脚进入目标臂，或者只使用两个前足进入作为标准，但建议包括尾尖，因为当所有四只脚都进入一个目标臂时，动物仍会犹豫并可能纠正自己的选择（其实也证明大鼠正在识别，即认知过程正在发生）。值得注意的是，当它们最终进入正确的目标臂时，它们会迅速移动到臂的远端。因此，这个包括尾尖的标准可能是最敏感的。
但无论采用哪种标准，只要严格遵守，就应该不会存在实验者偏倚的问题。但为了完全避免实验者偏倚的可能性，采取实验者对动物分组的盲法是可取的。这很容易实现，例如，通过在药理学研究中将药物治疗进行编码，最好是由行为训练人员以外的人来管理。
如果执行奖赏交替任务，请遵循下面的选项A。如果进行自发交替任务，请遵循下面的选项B。
A．奖赏交替任务
1. 实验程序
(1) 抚摩：把你的手放进饲养笼里，慢慢地让动物适应你的触摸，先不要一开始就把它们拿起来。双手合拢成杯状托住一只动物，轻轻地握紧一点（或者通俗点说放在手里轻轻rua几下）。把它们托起来，过一会儿再把它们放回笼子里，不要抱太久；或者如果它们变得激动也要及时放回笼子里。最好地让动物适应抚摩的方法是抓住它们的身体而不是尾巴，并逐渐增加抚摩的时间。如有必要，间隔5 min重复几次。一定要有足够的间隔，把它们放回笼子里使它们再次变得平静。适应是很重要的一步，除非它们都很适应和放松，否则它们不会把任务学得很好。
(2) 在饲养笼里给动物喂实验时用的奖赏食物，使动物在熟悉的环境中适应奖赏食物的味道，以避免面对没吃过的新食物而产生的低食症，因为啮齿动物对于吃新东西很警惕。关于给它们的确切的数量在此阶段并不重要：对于大鼠，大约每只给予20颗奖赏食丸；对于小鼠，大约每只2毫升奖赏牛奶。在光暗循环的黑暗阶段开始前一小时，将食物盛在一个小盒子里，放进饲养笼。（注意找一个合适的容器以免垫料大量混进食物里）。
(3) 食物限制。食物限制对于增加和维持大/小鼠执行T迷宫任务的动机至关重要。称重每只动物并记录，在饲养笼内定量配给啮齿动物专用食料。关于喂食量，对于小鼠，大约1.5克/只；对于大鼠，约5克/100克体重。把食物掰成小块，这样可以尽量避免某些动物垄断食物。使每只动物保持在其自由喂养体重的85%以上，90-95%是最理想的。如果实验时间持续一周以上，并且动物还没有完全长大，一定要确保它们的体重按照正常的生长曲线有规律地增加；不能将体重保持在初始自由喂养体重的固定百分比。在测试和训练期间，每天给实验动物称重，以监测健康状况和食物限制程度，允许大鼠在限制饮食下每周增长5克体重。考虑到动物福利伦理，我们建议限制饮食时不应导致体重下降到自由喂养体重的85%以下。如果体重在自由进食体重的85%时还没有动力进行任务，这可能意味着适应地还不够。动物适应得越好，就越不需要定量配给来促使动物顺利进行迷宫任务。训练有素的动物即使吃了很多正常饲养食料，在迷宫中也会行动以寻求奖赏食物。单笼饲养虽然可以更好地控制每一只动物的体重，但是这种社交隔离也会增加动物的应激和焦虑。
(4) 试验前准备：在任何行为任务中，动物应该处于测试的最佳唤醒状态。把它们带进测试室后，让它们待一个小时。如果立即进行测试，它们就会过度兴奋，不集中注意力。相反，也不要让它们待一个小时以上，否则它们可能会睡觉。
(5)适应和训练试验
首先适应动物，如下文（i）（ii）（iii）所述。当动物被单独放在迷宫中时，能够毫不犹豫地探索，并且没有过度排便或排尿，代表动物适应良好,这通常是在训练后的4天内达到。可以先用迷宫样的设备适应，逐步再用真正的T迷宫适应，尤其是当动物看起来很紧张时最适合这样逐步适应。一旦这些动物适应了，通常每天进行10次试验。下文步骤（iv）采样试验和步骤（v）测试试验为一对匹配训练。一次匹配测试后将动物放回饲养笼。即第一只动物测试完，随后这一组的动物依次进行它们各自的第一个匹配测试，然后进行下一轮。每个试验的采样目标臂由随机序列确定，每个动物和每个测试阶段都有不同的序列。连续相同臂的最大数量为三个，以防止养成位置定式的习惯。合适的随机序列可以由计算机生成。
（i）让动物适应迷宫样的环境。(A) 对于封闭迷宫的预适应，可以用一个巷道装置，类似迷宫的一个臂。让动物从装置的一端跑到另一端，在那里放有充足的奖赏食物，并允许它们喝或吃掉所有食物。如果事先进行了很好的抚摩适应，每组使用3分钟的适应试验，然后进行下一组。大多数动物在六次试验之内就能实现在装置中大胆跑动。(B)对于高架迷宫的预适应，由于迷宫的高度和缺乏高墙所引起的更大的焦虑，将需要