Morris vattennavigeringsuppgift

Schematisk ritning av Morris vattennavigeringstest för råttor. Storlek och markör kan variera.

Morris vattennavigeringsuppgift , även känd som Morris vattenlabyrint (inte att förväxla med vattenlabyrint ), är en beteendeprocedur som oftast används med gnagare. Det används i stor utsträckning inom beteende neurovetenskap för att studera rumslig inlärning och minne . Det gör det möjligt att studera inlärning, minne och rumsligt arbete med stor noggrannhet, och kan också användas för att bedöma skador på särskilda kortikala områden i hjärnan. Det används av neuroforskare för att mäta effekten av neurokognitiva störningar på rumslig inlärning och möjliga neurala behandlingar, för att testa effekten av lesioner på hjärnan i områden som är berörda med minne, och för att studera hur ålder påverkar kognitiv funktion och rumslig inlärning. Uppgiften används också som ett verktyg för att studera drogmissbruk, nervsystem, signalsubstanser och hjärnans utveckling.

Översikt

En råtta som genomgår ett Morris vattennavigeringstest

Den grundläggande proceduren för Morris vattennavigeringsuppgift är att råttan placeras i en stor cirkulär pool och måste hitta en osynlig eller synlig plattform som gör att den kan fly vattnet genom att använda olika ledtrådar. Många faktorer kan påverka råttornas prestation, inklusive deras kön, miljön där de växte upp, exponering för droger, etc. Det finns tre grundläggande taktiker för att råttorna ska fly labyrinten: en praktisk strategi (att komma ihåg de rörelser som behövs för att få till plattformen), en taxistrategi (råttan använder visuella ledtrådar för att nå sina destinationer), eller rumslig strategi (använder distala ledtrådar som referenspunkter för att lokalisera sig själva). Det finns en mängd olika paradigm för vattenlabyrinten som kan användas för att undersöka olika kognitiva funktioner. I synnerhet kognitiv flexibilitet bedömas med hjälp av ett vattenlabyrintparadigm där den dolda plattformen ständigt flyttas om.

Historia

Morris vattennavigeringsuppgift tänktes av Richard G. Morris (då vid University of St Andrews ) 1981 som ett alternativ till den radiella labyrinten. Testet utvecklades för att studera rumsligt lärande och hur det skilde sig från andra former av associativt lärande . Ursprungligen placerades råttor, nu vanligare möss, i en öppen pool och latensen för att fly mättes i upp till sex försök om dagen i 2–14 dagar. Flera variabler används för att utvärdera ett djurs prestation. Till exempel mäter en "probe trial" hur länge testpersonen tillbringar i "målkvadranten" (kvadranten med den dolda plattformen). Mer komplicerade försök ändrar platsen för den dolda plattformen, eller mät avstånd tillbringade med simning i poolen innan du når plattformen. Genom åren har många olika versioner av detta test utförts med en stor mängd variabler. Till exempel undersöker neuroforskare effekten av skillnader i kön, vikt, styrka, stressnivåer, ålder och arter. Resultaten varierar dramatiskt, så forskare kan inte dra slutsatser om inte dessa variabler hålls konstanta. Många pooler i olika storlekar har använts genom denna uppgifts historia, men det har visat sig att detta inte har någon betydande inverkan på testresultaten. I tidiga versioner av uppgiften tidsinställde forskarna bara latensen för att fly, men videospårningsenheter används nu rutinmässigt för att mäta vägen till flykt, tid som spenderats i varje kvadrant och tillryggalagd sträcka i poolen.

Ursprungligt experiment

I Morris första experiment var apparaten en stor cirkulär bassäng, 1,30 m bred och 0,60 m hög. Syftet med det ursprungliga experimentet var att visa att rumslig inlärning inte kräver närvaron av lokala ledtrådar, vilket innebär att råttor kan lära sig att lokalisera ett föremål utan några auditiva, visuella eller luktande ledtrådar.

Analys

Det tidigaste måttet på inlärning är flyktlatens , vilket är den tid det tar att hitta plattformen. Detta mått förväxlas dock av simhastighet, inte nödvändigtvis en kognitiv faktor, och väglängden mellan ursprungspunkten och plattformen är en parameter som är närmare relaterad till rumslig inlärning. Ytterligare parametrar är Gallagher-måttet, medelavståndet till plattformen och Whishaw-korridortestet, som mäter tid och väg i en remsa som leder direkt från simstart till plattform. Andra parametrar mäts under sondförsök: flyktplattformen tas bort och mössen eller råttorna får söka efter den under en bestämd tid (ofta 60 sekunder). Variabler som mäts är tid och väglängd i kvadranter, tid nära plattform och plattformskorsningar.

Jämförelse med labyrintuppgifter

Liksom andra rumsliga uppgifter, såsom T-labyrinten och radiella armlabyrinten , är Morris vattennavigeringsuppgift tänkt att mäta rumsligt minne, rörelsekontroll och kognitiv kartläggning . T-labyrinten och den radiella armlabyrinten är mycket mer strukturerade i jämförelse. T-labyrinten, till exempel, kräver bara att råttan eller musen fattar ett binärt beslut, välj vänster eller höger (eller öst eller väst). I Morris vattennavigeringsuppgift, å andra sidan, måste djuret ständigt bestämma vart det ska gå. En annan anledning till att denna uppgift blev populär är att råttor (men inte möss) är naturliga simmare, men ogillar kallare vatten (möss ogillar helt enkelt vatten oavsett temperatur), så för att utföra uppgiften behöver de inte vara motiverade av matbrist eller Elektrisk shock. Plattformens rörlighet möjliggör experiment om inlärning och återinlärning. Dessutom är apparatuppsättningen och kostnaderna relativt låga.

Svagheter

När söktiderna för plattformen i målkvadranten minskas i sondförsöket ses detta som ett direkt bevis på att musens rumsliga minne måste vara försämrat. Men många gånger har orsaken till en längre tid att leta efter plattformen, eller bristen på sökning i målkvadranten, ingenting att göra med en effekt på musens rumsliga minne, utan beror faktiskt på andra faktorer. En stor studie av prestanda hos möss drog slutsatsen att nästan hälften av alla variationer i prestationspoäng berodde på skillnader i thigmotaxis , djurens tendens att hålla sig nära poolens väggar. Cirka 20 % av variationen förklarades av olika tendenser hos möss att flyta passivt i vattnet tills de "räddades" av försöksledaren. Skillnader i spatialt minne var bara den tredje faktorn, och förklarade bara 13 % av variationen mellan djurens prestation.

Se även