评估小型有鳞爬行动物的空间学习与记忆能力

本实验的总体目标是利用改良的巴恩斯迷宫评估小型有鳞目爬行动物的空间记忆与学习能力。该方法有助于解答有关非模式物种（特别是小型有鳞目爬行动物）空间认知过程的关键科学问题。该技术的主要优势在于，我们对传统啮齿类动物实验范式——巴恩斯迷宫进行了改良，使其适用于小型蜥蜴的空间学习与记忆能力测试。

该迷宫或许也可以进行类似的改造，以适用于其他物种。对于本实验方案，需要购买或制作巴恩斯迷宫。务必确保目标孔的尺寸适合所研究的物种。

本演示中使用了 fence lizards，因此孔洞的尺寸需与之匹配。将迷宫置于光线明亮且周围有空间线索（如门和柜子）的安静房间内，以帮助动物导航。在迷宫上方安装一个自动对焦广角镜头网络摄像头或其他合适的相机。

关键是使视野包含整个迷宫。在迷宫侧面至少一米处放置用于动物追踪的计算机。放置到位后，用永久性记号笔或胶带在地面上标记迷宫的支脚位置，以便能够轻松地将其调整回原始位置。

关于迷宫，随机指定其中一个逃生孔为1号，并将其他孔依次编号至10号。将编号标记在迷宫的外墙上，以避免成为动物可见的提示线索。在迷宫下方，如有需要，可使用小型空间加热器或安装加热带，以提高迷宫表面温度，使动物保持在代谢活动所需的最适体温状态。

首先，为每只动物随机分配目标洞。如果动物饲养在测试室外，需在测试前至少30分钟将其家笼带入测试房间。必要时应为其提供热源，以确保测试时动物处于理想的体温状态。

在计算机上，打开自定义的 MATLAB 跟踪软件和网络摄像头应用程序以获取视频流。然后再次评估视野范围，并根据需要调整迷宫的位置。接下来，打开工作表以记录基本实验参数，包括日期、开始和结束时间、动物编号、指定的目标孔、训练试验次数、备注以及观察者的姓名首字母。

然后，随机化动物的测试顺序，并以系统化的方式开始测试。首先，将动物从其饲养笼中取出，轻轻放置于迷宫中央。接着，用一个不透明的塑料桶覆盖动物，使其在桶内适应环境30秒。

同时，将动物的饲养笼固定在迷宫下方，正对指定的逃生孔。将围栏的上盖滑入固定销中，并将晒背石放入笼内，置于孔的正下方。现在，轻轻从迷宫顶部移除塑料容器，并在计算机上开始记录实验过程。

让动物在迷宫中探索十分钟，如果出现任何异常情况，需在记录表中注明。如果动物掉落或跑离桌面，且离开迷宫的时间未超过30秒，应将其轻柔地放回迷宫中央；否则，终止该次试验，并在备注部分记录此结果。

如果实验动物在无人辅助的情况下进入逃生孔，则该次试验随即结束。若实验动物在10分钟内未能自行进入逃生孔，则终止试验，并用手轻轻地将其引导至逃生孔，移动时保持动物头部朝前。动物进入迷宫下方的饲养笼后，让其至少休息两分钟。

同时，使用稀释的肥皂水和纸巾清洁迷宫的表面。某些物种，特别是那些高度依赖化学感受信息的物种，需要使用热水对迷宫进行额外冲洗，以彻底清除所有气味线索。迷宫清洁完毕后，移除迷宫下方的围栏，继续对动物进行测试。

每次训练每天最多进行五次，每次之间间隔半小时。重复此训练程序，直至实验对象在三次不同的试验中无需辅助即可进入目标洞。这三次成功无需连续发生，且对所需试验次数不设限制。

达到标准所需的训练试验次数可能过于繁重。以符合生态学意义的方式对迷宫进行改造，同时考虑物种的自然史和行为特征，可能有助于缓解这一问题。随后，在第二天进行探测试验，以进一步测试该动物。

当动物学会其逃生孔后，使用探测试验来确定其是否采用空间策略或其他导航策略进行导航。在该试验中，将迷宫旋转180度，使迷宫内的局部线索与迷宫外的空间线索直接冲突。然后，采用与训练试验相同的程序对动物进行测试。

然而，逃逸孔下方并未放置笼子，因此笼子的嗅觉线索无法引导动物找到出口。如果动物未能找到逃逸孔，只需将其从迷宫中移出，并放回其居住笼中。

不要告知其洞口的位置。与之前相同，每次测试下一只动物前，务必清洁迷宫。按照所述方法，对七只成年侧斑蜥蜴进行了测试。

个体完成探测试验所需的尝试次数在17至81次之间，平均接近50次。与第一次尝试相比，该组个体在第四分位数阶段找到逃生孔所需时间显著更短，表明存在学习效应。在探测试验期间，个体前往空间位置正确的目标孔的频率明显高于随机水平，并且大部分时间停留在迷宫的该象限区域。

因此，房间内的空间线索比迷宫中的局部线索更为重要。观看本视频后，您应能够充分理解如何改造巴恩斯迷宫，以适应对小型有鳞爬行动物的测试，以及如何开展动物的训练试验和探测试验。在实施该实验流程时，重要的是要牢记：在设计用于检测空间记忆与学习能力的任务时，必须充分考虑目标物种的自然史特征及其行为学特点。

采用此方案后，可进一步开展更详细的应用研究，例如降低空间线索的可靠性或增强局部线索的显著性。这样做可能揭示不同线索的稳定性如何调节线索优先级排序及记忆过程。