摘要：在神经科学与行为学研究的浩瀚领域中，寻找一种既能有效评估动物空间记忆能力，又能确保实验动物福祉与最小化应激反应的模型，一直是科学家们不懈追求的目标。1979年，美国学者Carol A. Barnes凭借其深厚的学术洞察力和创新思维，设计了一种名为巴恩斯迷宫（B

一、引言：

在神经科学与行为学研究的浩瀚领域中，寻找一种既能有效评估动物空间记忆能力，又能确保实验动物福祉与最小化应激反应的模型，一直是科学家们不懈追求的目标。1979年，美国学者Carol A. Barnes凭借其深厚的学术洞察力和创新思维，设计了一种名为巴恩斯迷宫（Barnes maze）的实验装置，这一开创性的发明迅速成为研究啮齿类动物空间记忆的关键工具。巴恩斯迷宫巧妙地利用了啮齿类动物天生的避光喜暗特性和强烈的探索欲望，通过训练动物从光亮、开阔的平台逃往位于其下的一个黑暗、狭小的目标箱，以此评估其空间记忆的形成与巩固。相较于其他迷宫模型，如放射臂迷宫和水迷宫，巴恩斯迷宫以其低应激性、操作简便以及实验结果的可靠性，在记忆研究领域独树一帜，尤其适用于应激相关记忆研究、药物对记忆功能的影响分析，以及基因敲除小鼠的行为表型研究。

二、实验设备：

迷宫采用特级有机板精心打造，结构稳固且易于清洁维护。对于大鼠实验，迷宫设计为直径122厘米的圆形平台，边缘均匀分布着18个等距离的圆洞，每个洞的直径为10厘米；而对于小鼠实验，则提供直径约88厘米的缩小版迷宫，圆洞数量减少至12个或保持40个但直径缩小至5厘米，以适应小鼠的体型和行为特点。在这些圆洞中，仅有一个与目标箱相连，称为目标洞，目标箱设计为抽屉式，便于实验者观察和取出动物，同时确保了从平台表面无法直接看到目标箱的位置，增加了实验的挑战性和科学性。迷宫整体抬高至140厘米，既保证了实验的顺利进行，也便于实验者从上方进行观察记录，确保了数据的准确性和客观性。

三、实验方法：

巴恩斯迷宫实验遵循一套标准化的操作流程，旨在通过重复训练，观察并记录动物的空间记忆习得过程，从而评估其空间记忆能力。实验开始前，动物会被单独从目标洞放入目标箱内适应一段时间，通常为4分钟，以减轻对新环境的恐惧感和应激反应。实验当天，动物被置于迷宫中央的一个塑料圆桶内，限制活动5秒钟，随后释放开始探索迷宫。实验者通过遮挡物隐蔽观察，避免对动物造成不必要的干扰。动物四肢完全进入目标箱记为一次成功逃避，随后在箱内停留30秒以强化记忆。若动物在规定的时间内（通常为4分钟）未能找到目标箱，则实验者会手动引导动物至目标箱并停留30秒，以确保每只动物都能获得强化体验。每天进行两次训练，连续进行5至6天，以观察动物空间记忆能力的变化。

为了排除气味等非空间线索对实验结果的影响，从第二次训练开始，每次训练前迷宫会随机旋转一至数个圆洞的位置，但目标箱的位置保持不变。这一设计旨在迫使动物依靠空间记忆而非气味等线索来找到目标洞，从而更准确地评估其空间记忆能力。实验记录的关键参数包括：动物探究任何一个洞的潜伏期（即动物开始探索到首次接触目标洞或任意非目标洞的时间）、到达目标箱的潜伏期（即动物开始探索到成功进入目标箱的时间）以及错误次数（即动物探究非目标洞的次数）。这些参数能够全面反映动物空间记忆能力的变化，为科学研究提供有力的数据支持。

来源：老郑说科学