Лабиринт Барнса — это инструмент, используемый в психологических лабораторных экспериментах для измерения пространственного обучения и памяти . Тест был впервые разработан доктором Кэрол Барнс в 1979 году . реагировать на лабиринт по-разному. Основная функция лабиринта Барнса — измерение способности мыши изучать и запоминать местоположение целевой зоны с использованием конфигурации дистальных визуальных сигналов, расположенных вокруг зоны тестирования. [2] Эта неинвазивная задача полезна для оценки новых химических веществ на предмет их воздействия на когнитивные функции, а также для выявления когнитивных нарушений у трансгенных штаммов грызунов, которые моделируют такое заболевание, как болезнь Альцгеймера . [3] Он также используется нейробиологами для определения наличия причинного влияния после легкой черепно-мозговой травмы на дефицит обучения (испытания на освоение) и сохранение пространственной памяти (зонд) в острых [4] и хронических точках времени. [5] Эта задача зависит от внутренней склонности субъектов к побегу из агрессивной среды и от гиппокампа-зависимой пространственной опорной памяти. [6]
Лабиринт Барнса представляет собой круглую поверхность с 20 круглыми отверстиями по окружности. Визуальные подсказки, такие как цветные фигуры или узоры, размещаются вокруг стола на виду у животного. Поверхность стола ярко освещена верхним освещением. Под одним из отверстий находится «спасательный ящик», до которого грызун может добраться через соответствующее отверстие в столешнице. Модель основана на отвращении грызунов к открытым пространствам, что побуждает испытуемого искать убежище в спасательной коробке. Обычный грызун научится находить спасательный ящик за четыре-пять попыток и направится прямо к спасательному ящику, не пытаясь сбежать через неправильные отверстия. Измеряются различные параметры, включая задержку выхода, длину пути, количество ошибок и скорость. Выбор фонового штамма и выбор поведенческих задач имеют важное значение для определения результата эксперимента. Эти переменные помогают подтвердить, что врожденная тревожность и когнитивные способности значительно различаются у разных линий мышей. [7]
Эффективность обычно измеряется количеством ошибок, которые совершает грызун, то есть количеством раз, когда он сует нос в отверстие, в котором нет спасательного короба. Скорость снижения количества ошибок в каждом испытании можно рассчитать, чтобы представить кривую обучения. Также можно измерить и другие значения производительности, например длину пути до escape-бокса, при этом более короткий путь указывает на меньшее количество ошибок. Кроме того, стратегия, используемая каждым грызуном, может быть оценена как случайная (случайная проверка каждой лунки), систематическая (проверка каждой лунки в шаблоне) или пространственная (прямое движение к лунке с помощью ящика).
Из-за пространственной природы лабиринта Барнса повреждение гиппокампа приводит к нарушениям выполнения задания. [8] Эксперимент, проведенный на дегу , особом виде грызунов, показал, что в лабиринте Барнса могут быть половые различия. Во время обучения задачам, в которых должно было происходить кодирование , женщины чаще использовали пространственную стратегию, в то время как мужчины предпочтительно применяли последовательные, случайные или противоположные стратегии. Кроме того, было отмечено, что пространственная удерживающая способность самок крыс во многом зависела от фазы их эструсного цикла. [9] Различия между самцами и самками обнаруживаются в период кодирования, но не во время хранения , что указывает на то, что на приобретение и консолидацию по-разному влияет пол у дегу. [9]
Лабиринт Барнса аналогичен задаче навигации по воде Морриса и задаче лабиринта с радиальными рукавами , но не использует сильный аверсивный стимул (стресс, вызванный плаванием, как в водном лабиринте Морриса) или депривацию (лишение еды или воды, как в лабиринте Морриса). лабиринт радиальных рукавов) в качестве подкрепления. Поведенческие задачи, связанные с высоким уровнем стресса, могут повлиять на производительность животного [10] при выполнении задания, что делает лабиринт Барнса идеальным для устранения затруднений, вызванных стрессом. Однако из-за отсутствия сильных аверсивных стимулов у некоторых грызунов может отсутствовать мотивация для выполнения задания. Привыкнув к лабиринту, субъекты могут предпочесть исследовать его, а не выполнять задание. Чтобы избежать этой проблемы, важно использовать различные параметры для анализа данных. Задержка, длина пути к выходному окну и количество ошибок до первого тыка носом в выходное отверстие использовались ранее в качестве мер. [11] Еще одним недостатком лабиринта Барнса является то, что при тестировании нескольких животных запаховые сигналы, оставленные в лабиринте предыдущим животным, могут повлиять на поведение последующих испытуемых. Это можно легко исправить, убирая лабиринт после каждого испытания.