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title: "記憶大考驗—實驗鼠的水迷宮"
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url: https://ncb-course.niar.org.tw/posts/behavioralscience-biotechnology-watermaze
published_at: 2024-08-27
modified_at: 2024-08-28
author: "動知識"
category: "生醫研究"
tags: ["新藥開發", "解決問題能力", "注意力", "記憶力", "動物行為"]
access: public_access
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# 記憶大考驗—實驗鼠的水迷宮

By **動知識** | 2024-08-27

「寶寶心理苦，但寶寶不會說」可以說是動物實驗時最常見到的情況了。研究人員不是「怪醫杜立德」，無法突然間就能跟動物們溝通，也不是「X教授」可以心靈感應，瞬間看穿實驗老鼠的心裡在想些什麼；但是沒關係，研究人員仍然可以透過不同動物行為測試的結果，來解讀老鼠們的小小內心世界喔! 抽過血、驗過尿、照過X-光掃過超音波嗎? 當我們去醫院看病的時候，醫生會根據不同的症狀，決定要檢查的項目，再根據結果報告來判斷我們到底生了甚麼病，需要接受怎麼樣的治療。不過有一些疾病的診斷，不能單靠儀器的分析，而是要依賴醫師問診與利用各種量表來評估。以失智症為例，人類臨床診斷上最重要的就是要靠醫師針對病患記憶力、語言能力、注意力和集中力、心理狀態、理性解決問題的能力等透過與病患的溝通與量表來進行綜合的評斷。 在新藥開發的過程中，研究人員也會利用實驗動物，在動物身上複製人類疾病的症狀，再利用與臨床上相同或近似的方法，評估藥物的效果。我們在國家實驗動物中心，也常常利用小鼠進行這樣的工作。不過，有機器可以量測的項目還好，那些要靠問診與量表來進行評估的項目，在小鼠實驗上該怎麼樣來進行呢？聽不懂鼠語的我們，要如何得知老鼠的學習記憶力、注意力，還有解決問題的能力呢？ 其實只要了解並利用老鼠的習性與喜惡，研究人員一樣可以根據心理學與神經科學的原理，設計出行為分析的實驗方法，透過給小鼠足夠的「動機」去完成眼前的任務，來得到需要的資訊。Ù「水迷宮」的實驗說明：小鼠第一天因為不知平台在何處，因此可能繞著泳池邊緣尋找逃脫出口，訓練後則可直接游往平台。（紅色線條是老鼠在泳池裡移動的軌跡，平台位在泳池中央偏上黃色圓圈） 西元1981年，英國的心理學家理查．莫里斯（Richard G. Morris）博士發明了一個「水迷宮」，利用游泳池來測試老鼠空間學習記憶能力的方法。通常老鼠都具備良好的游泳能力，但實際上並不怎麼喜歡在水裡游泳，所以一旦進入水池裡，就會拼命找可以上岸的地方。莫里斯博士利用了老鼠的這個天性，準備了一個圓形的混濁大水池，在水池內巧妙的放置一個剛好可以隱藏在水面下的平台。被放到水池裡游泳的老鼠雖然看不到平台，但是在探索的過程中如果運氣好，剛好碰到平台，就可以上去休息了。此外莫里斯博士還在水池周圍的牆壁上，老鼠抬頭就可以看到的位置，安裝了數個不同的標誌，讓老鼠在游泳與碰到平台的過程中，可以利用這些標誌當做路標來導航，當下一次再被放到池子裡時就不用再靠運氣，可以憑記憶正確地朝向平台的位置游去，速速脫離苦海了！研究人員可以藉由比較老鼠游到平台的時間長短，或是記錄經過多久的時間後仍然能記得平台位置等等，讓「老鼠的學習記憶能力」變得能夠被評估量化。除了上面提到的「水迷宮」，研究人員也利用了老鼠喜歡探索新環境、害怕疼痛與刺激，或是利用食物作為獎賞動機的特性，設計出許多的測試方法，作為疾病研究與藥物開發的動物行為診斷工具。 在3C普及的現代，現在臨床上也運用平板電腦搭配「認知能力測試軟體」來進行失智症的診斷評估。當然，老鼠試驗也搭上了這樣的風潮，有專屬的觸控螢幕與測試軟體，只不過牠們操作平板電腦不是像我們用手指滑，而是用鼻子碰，而且答對還有草莓牛奶可以喝…至於這個「老鼠與草莓牛奶」就又是另一段有趣的故事囉!