Richard G. Morris于1981年和1984年連續發(fā)表的兩篇文獻使水迷宮實(shí)驗名動(dòng)天下，三十多年來(lái)已然成為學(xué)習記憶研究中不可或缺的評價(jià)實(shí)驗。前文中小白鼠BB-8依次經(jīng)歷了實(shí)驗的四個(gè)階段，本文我們就認真介紹一下水迷宮實(shí)驗的攻略。既然是攻略，那實(shí)驗目的啊實(shí)驗原理啊什么的就不提了，一句話(huà)，為了評價(jià)實(shí)驗鼠的空間方位學(xué)習與記憶能力。先八卦一下，這個(gè)實(shí)驗本來(lái)是為大鼠設計的，后來(lái)因為轉基因技術(shù)的成熟，小鼠成為實(shí)驗主角，但與大鼠相比，小鼠真心笨??！
1.裝備篇
實(shí)驗的裝備說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單，一個(gè)水盆，一套圖像分析系統，That's it!
1.1 水盆
雖然名字叫水迷宮，實(shí)際上就是一大盆水，與我們熟悉的繞來(lái)繞去的迷宮沒(méi)毛線(xiàn)關(guān)系。Morris 在1981年用的盆直徑1.3米，深60厘米；而到了1984年他老人家又改了主意，用了一個(gè)2.1米的大盆，可是深度只有40厘米。這個(gè)頭開(kāi)得不好，所以直到現在對于水盆的大小也沒(méi)有個(gè)一定之規。目前通行的做法是做小鼠和大鼠用不同直徑的水盆，小鼠最小有用到直徑0.8米的，常見(jiàn)的是1.2米直徑；大鼠最大的一般也不超過(guò)2米，常見(jiàn)的是1.6米直徑。至于深度，一般都在60厘米。對于實(shí)驗鼠來(lái)說(shuō)，盆越小任務(wù)越簡(jiǎn)單，越大越難。
說(shuō)是水盆，還是有點(diǎn)要求的。首先是顏色。因為實(shí)驗鼠典型的分為黑色與白色，所以早期的水盆會(huì )分成白盆和黑盆（別想錯了，當然是白盆做黑鼠，黑盆做白鼠，否則鬼知道老鼠游到哪去了），但那樣太麻煩，所以目前一般都提供中性顏色（如藍色，灰色）的水盆，以適應各種顏色的實(shí)驗鼠。
其次是給排水。別小看這一盆水，輕輕松松就是一噸，給排水絕對是要考慮的。給水還算方便，水龍頭接根管子到盆里就好了。排水一般是在盆底開(kāi)口接排水管到下水口。所以安裝水迷宮的地點(diǎn)要求有上下水口，否則給排水的管路會(huì )非常非常長(cháng)……。對水溫控制的要求其實(shí)不是剛性的，因為很多時(shí)候實(shí)驗所需水溫（20-27℃）和室溫是很接近的，把一盆水放過(guò)夜就行了。但鑒于我們的祖國幅員遼闊氣候各異，所以一般都會(huì )要求附帶水溫控制設備。好在溫控的要求并不高，否則就尷尬了。一般來(lái)說(shuō)，偏低的水溫一方面會(huì )引起實(shí)驗鼠的厭惡情緒而加快游動(dòng)以尋找站臺，另一方面也會(huì )導致實(shí)驗鼠因失溫而降低游動(dòng)速度。對于溫度，小鼠比大鼠更為敏感，所以正如前文BB-8所經(jīng)歷的，把出水后的實(shí)驗鼠放到暖墊上不失為一種有效的恢復體溫的策略。
第三是一個(gè)重要的配件，站臺。這東西相當于迷宮的出口，整個(gè)實(shí)驗就是考察實(shí)驗鼠是否記得站臺的位置。BB-8的經(jīng)歷已經(jīng)告訴我們，這東西有時(shí)候要高出水面，有時(shí)候要低于水面（通常0.5-2cm），還要能變換位置。不過(guò)別擔心，目前所有市售產(chǎn)品都能輕松滿(mǎn)足這個(gè)要求。站臺的直徑比較統一，10-12cm，實(shí)驗鼠能站上去就行。當然，從原理上來(lái)說(shuō)，站臺直徑與水盆直徑的比例影響到實(shí)驗任務(wù)的難度，但通常大家更在意水盆的直徑。
既然是攻略，少不得要說(shuō)說(shuō)怎么挑，雖然真心沒(méi)啥可說(shuō)的。跟挑手機一樣，挑個(gè)順眼的就行了。只有一點(diǎn)，對金屬盆的要慎重，要確定是不銹鋼的，否則做一次實(shí)驗放兩天就生銹，整個(gè)人都會(huì )覺(jué)得不好了……
1.2 圖像分析系統
講真，這個(gè)是重點(diǎn)。雖然一般一個(gè)實(shí)驗只有6分鐘，但好多只老鼠加在一起，時(shí)間也蠻長(cháng)的，如果都需要我們一只一只用眼看用手去掐秒表，很快人就頹了，而且也無(wú)法繪出實(shí)驗鼠的軌跡，進(jìn)而無(wú)法精細地評價(jià)它的尋找過(guò)程。所以 一套好用的圖像跟蹤與分析系統必不可少。什么是好用的？套用鄧爺爺的一句名言：不管白貓黑貓，能抓住老鼠就是好貓。一點(diǎn)沒(méi)錯，只要能“抓”住老鼠，就是好的系統，“抓”得越仔細，越好！這方面的評判其實(shí)也很容易，去看國際頂級神經(jīng)科學(xué)相關(guān)期刊的文章，上面提到的系統都不會(huì )差。
那為什么會(huì )有可能“抓”得不好呢？首先是因為實(shí)際情況可能很復雜，最典型的干擾來(lái)自水波晃動(dòng)導致的影像變化，很多低端產(chǎn)品會(huì )把晃動(dòng)的光點(diǎn)誤判為實(shí)驗鼠而對真實(shí)的實(shí)驗鼠“置之不理”。其次是圖像識別的底層技術(shù)有差異，高端的產(chǎn)品會(huì )識別實(shí)驗鼠的多（達4）個(gè)部位，這樣就不便能描繪實(shí)驗鼠的運動(dòng)軌跡，還能實(shí)時(shí)判斷出實(shí)驗鼠的頭部朝向、是否在原地轉圈尋找這樣的精細指標，而低端產(chǎn)品甚至會(huì )只把實(shí)驗鼠看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)單純地描繪其運動(dòng)軌跡，這會(huì )導致實(shí)驗結果過(guò)于粗糙從而淹沒(méi)了客觀(guān)差異。當然，和所有的好東西一樣，一分價(jià)錢(qián)一分貨，最明智的決策永遠是根據自己的實(shí)際需求進(jìn)行選擇。
2.步驟篇
一個(gè)完整的水迷宮實(shí)驗包括 提示（Cue Trials）, 習得（Response acquisition trials）, 檢驗與消退（Probe and extinction trials） 這樣三個(gè)階段，“增強”版水迷宮實(shí)驗會(huì )在消退后進(jìn)行新（位置）的提示與習得實(shí)驗。
2.1 提示（Cue Trials）
正如BB-8所經(jīng)歷的，小鼠在下水后沿著(zhù)盆壁游動(dòng)是很常見(jiàn)的現像，這時(shí)使站臺高出水面是為了便于實(shí)驗動(dòng)物發(fā)現站臺。這一步就是在告訴實(shí)驗鼠：別瞎折騰了，上臺才是硬道理。使站臺高出水面是最常用的方式，也有實(shí)驗者在盆壁放置醒目的標識來(lái)實(shí)現這種“告知”功能。這對于實(shí)驗鼠區別不大，都屬于近距標識。對于實(shí)驗鼠來(lái)講，這一步所需要的技能是最基礎的定向游動(dòng)能力，如果這個(gè)能力缺失，會(huì )被淘汰出實(shí)驗。
2.2 習得（Response acquisition trials）
這一步才是關(guān)鍵，要讓實(shí)驗鼠根據遠距標識習得并記憶站臺的方位，相當于要讓實(shí)驗鼠自己腦補出地圖，無(wú)論在哪個(gè)位置被放下水，都能快速確認站臺方位。很多時(shí)候在這一步就已經(jīng)出現差異，習得的速度與質(zhì)量已經(jīng)是一個(gè)很好的指標。這一步耗時(shí)可能比較長(cháng)，加上變換實(shí)驗鼠入水位置，有可能需要反復持續幾天。
2.3 檢驗與消退（Probe and extinction trials）
這一步算是“進(jìn)階”，當實(shí)驗鼠習得站臺方位后，撤去站臺，檢驗實(shí)驗鼠是否仍然記得站臺的位置。這時(shí)實(shí)驗鼠的“正確”態(tài)度是就算沒(méi)有站臺也在原來(lái)的站臺位置上停留，即所謂的“空間偏好”。如果不進(jìn)行新的實(shí)驗，檢驗部分進(jìn)行一個(gè)批次就可以了。如果反復進(jìn)行這一步驟，實(shí)驗鼠原來(lái)的記憶會(huì )消退，為下一步的實(shí)驗做出準備。
2.4 新定位實(shí)驗
這一步幾乎就是重復提示與習得實(shí)驗，最關(guān)鍵的不同在于變更了站臺的位置，這就要求實(shí)驗鼠根據原有的遠距標識生成新的站臺方位地圖，是對認知可塑性的良好檢驗。話(huà)說(shuō)這里就能看到大小鼠的差異，大鼠通常會(huì )很快通過(guò)新的搜索策略在新位置找到站臺，而小鼠的表現就差多啦，受前攝記憶的影響非常明顯。
結語(yǔ)：到這里實(shí)驗的部分就完成啦，其實(shí)真做起來(lái)還有很多需要注意的細節，而且后面還有比實(shí)驗辛苦百倍的工作，分析與統計，這里面的道道，你懂的，絕對需要另外一篇長(cháng)文章才能講清楚，還是且聽(tīng)下回分解吧！