Водният лабиринт е широко използван експериментален апарат в областта на невронауката и поведенческите изследвания. Той е предназначен да оцени пространственото обучение и паметта при гризачи, обикновено плъхове и мишки. Основният принцип на водния лабиринт включва поставянето на животното в голям басейн с вода, което се прави непрозрачно с не -токсично вещество, като мляко на прах. Има скрита платформа, потопена точно под водната повърхност. Животното трябва да се научи да намира платформата, използвайки пространствени сигнали в околната среда.
Изпълнението на животните във водния лабиринт често се счита за важен показател за техните познавателни способности, особено за пространственото обучение и паметта. Доброто представяне във водния лабиринт, характеризиращо се с по -къси латентности на бягство (времето, необходимо на животното да намери платформата) и по -директни пътища към платформата над многократни изпитвания, обикновено се свързва с непокътнати когнитивни функции. От друга страна, лошата ефективност може да предложи когнитивен дефицит, който може да се дължи на различни фактори като стареене, мозъчно увреждане или генетични мутации.
Невротрансмитери и техните роли
Невротрансмитерите са химически пратеници в мозъка, които играят решаваща роля в широк спектър от физиологични и поведенчески процеси, включително учене и памет. Няколко невротрансмитери са замесени в работата на водния лабиринт.
Ацетилхолин
Ацетилхолинът (ACH) е един от най -добре изследваните невротрансмитери във връзка с ученето и паметта. Той се освобождава от холинергични неврони, които са особено изобилни в базалния преден мозък. ACH действа както на никотиновите, така и върху мускариновите рецептори в мозъка. В контекста на водния лабиринт проучванията показват, че нарушаването на холинергичната функция може да доведе до нарушено изпълнение на водния лабиринт. Например, лезиите на базалния преден мозък холинергични неврони или прилагане на холинергични антагонисти (лекарства, които блокират ACH рецепторите), могат значително да увеличат латентностите на бягството и да нарушат способността на животните да научат местоположението на скритата платформа. Обратно, лекарствата, които засилват холинергичната функция, като инхибитори на ацетилхолинестераза (които предотвратяват разпадането на ACH), могат да подобрят работата на водния лабиринт в някои случаи.
Глутамат
Глутаматът е основният възбуждащ невротрансмитер в мозъка. Той участва в синаптичната пластичност, която се смята, че е клетъчната основа на ученето и паметта. Във водния лабиринт глутаматът действа върху няколко вида рецептори, включително N - метил -D - аспартат (NMDA) рецептори и алфа - амино - 3 - хидрокси - 5 - метил - 4 - изоксазолепропионова киселина (AMPA) рецептори. Блокирането на NMDA рецептори с лекарства като AP5 може силно да наруши обучението на воден лабиринт, което показва, че синаптичната пластичност, медиирана от глутамат, е от съществено значение за пространственото обучение във водния лабиринт.
Допамин
Допаминът е невротрансмитер, който участва в свързаните с наградите процеси, мотивация и двигателен контрол. Във водния лабиринт допаминът може да играе роля в мотивацията на животните да намерят платформата. Допаминергичните неврони в мезолимбичните и мезокортикалните системи се проектират към различни мозъчни региони, участващи в обучението и паметта, като хипокампуса и префронталната кора. Лекарствата, които увеличават освобождаването на допамин или подобряват функцията на рецепторите на допамин, понякога могат да подобрят работата на водния лабиринт, може би чрез увеличаване на мотивацията на животните да изследват пула и да намерят платформата.
Серотонин
Серотонинът (5 - HT) участва в регулирането на настроението, тревожността и съня. Освен това има известно влияние върху процесите на обучение и памет. Във водния лабиринт анормалните нива на серотонин или функция могат да повлияят на производителността. Например, високите нива на серотонин могат да бъдат свързани с повишена тревожност при животните, което може да попречи на способността им да се съсредоточат върху намирането на платформата. Някои проучвания показват, че лекарствата, които модулират нивата на серотонин, могат да имат променливи ефекти върху работата на водния лабиринт, в зависимост от насочените специфични рецепторни подтипове.
Връзката между работата на водния лабиринт и нивата на невротрансмитерите
Връзката между ефективността на водния лабиринт и нивата на невротрансмитерите е сложна и двупосочна.
От една страна, промените в нивата на невротрансмитерите могат директно да повлияят на работата на водния лабиринт. Както бе споменато по -горе, промените в нивата на ACH, глутамат, допамин или серотонин могат да доведат до подобряване или увреждане на пространственото обучение и паметта във водния лабиринт. Например, намаляването на нивата на ACH поради стареенето или невродегенеративните заболявания може да доведе до лоша ефективност на водния лабиринт. По подобен начин блокирането на глутаматни рецептори може да наруши синаптичната пластичност, необходима за изучаване на местоположението на платформата, което води до по -дълги латентности за бягство.
От друга страна, тренировките с лабиринт на водата също могат да причинят промени в нивата на невротрансмитерите. Многократното излагане на задачата за воден лабиринт може да доведе до промени в освобождаването, синтеза и метаболизма на невротрансмитерите в мозъка. Например, е показано, че тренировките с воден лабиринт увеличават освобождаването на ACH в хипокампуса, което е мозъчен регион, критичен за пространственото обучение. Това увеличение на освобождаването на ACH може да улесни синаптичната пластичност и да подобри способността на животните да научат местоположението на платформата.
Последици за научните изследвания и нашата роля като доставчик на лабиринт на водата
Разбирането на връзката между ефективността на водния лабиринт и нивата на невротрансмитерите има важно значение за различните области на изследване. В невронауката това може да ни помогне да разберем по -добре невронните механизми, които са в основата на обучението и паметта. Чрез манипулиране на нивата на невротрансмитерите и наблюдение на ефектите върху ефективността на водния лабиринт, изследователите могат да придобият представа за това как различните невротрансмитерни системи си взаимодействат, за да поддържат когнитивните функции.
В областта на развитието на лекарствата тази връзка може да се използва за екраниране на потенциални лекарства за лечение на когнитивни разстройства. Например, лекарствата, които могат да подобрят ефективността на водния лабиринт чрез модулиране на нивата на невротрансмитер, могат да имат терапевтичен потенциал за болестта на Алцхаймер или други състояния, свързани с когнитивния спад.
Като доставчик на лабиринт на вода, ние сме добре наясно с важността на това изследване. Нашите системи за воден лабиринт са проектирани да предоставят точни и надеждни данни за изследователи, изучаващи връзката между поведението и функцията на невротрансмитерите. Ние предлагаме висококачествено оборудване за лабиринт с вода, което е лесна за използване и поддържане. В допълнение към водния лабиринт, ние предоставяме и други свързани продукти катоСистема за анализ на поведението на животински сърбежи,Мишка вестибуларна система за тестване на очен рефлексиРадиален лабиринт на ръката. Тези продукти могат да се използват в комбинация с водния лабиринт, за да осигурят по -цялостно разбиране на поведението на животните и невронната функция.
Свържете се с обществени поръчки и сътрудничество
Ако се интересувате от нашите продукти за воден лабиринт или друго свързано оборудване, ви каним да се свържете с нас за поръчки и сътрудничество. Екипът ни от експерти е готов да ви помогне да изберете правилните продукти за вашите изследователски нужди. Независимо дали сте изследователска институция, фармацевтична компания или академична лаборатория, можем да ви предоставим най -добрите решения за вашите поведенчески изследвания.
ЛИТЕРАТУРА
- Morris, RGM (1984). Развитие на процедура за лабиринт за изучаване на пространствено обучение при плъхове. Списание за методи на невронауки, 11 (1), 47 - 60.
- Sarter, M., & Bruno, JP (1997). Кортикалната холинергична система за въвеждане: от основна наука до когнитивна терапия. Прегледи на мозъчни изследвания, 23 (2 - 3), 209 - 224.
- Bliss, TVP, & Collingridge, GL (1993). Синаптичен модел на памет: Дълго - термин потенциране в хипокампуса. Природа, 361 (6407), 31 - 39.
- Schultz, W., Dayan, P., & Montague, PR (1997). Невронна субстрат на прогнозиране и награда. Science, 275 (5306), 1593 - 1599.
- Lucki, I. (1998). Има ли роля за серотонин в депресията? Биологична психиатрия, 44 (3), 151 - 162.
