記憶力大進擊—實驗鼠的水迷宮
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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 ...
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記憶力大進擊—實驗鼠的水迷宮
「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。
「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(RichardG.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!
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