研究摘要
研究摘要
以下每项研究都使用了Morris水迷宫。我们阅读了每篇原始文章,并用全新的文字加以概括;点击链接可查看完整论文或报道。
甲状腺功能减退会分阶段侵蚀记忆
研究者用丙硫氧嘧啶处理雄性Wistar大鼠6、10或14周,使其甲状腺功能减退。情绪样变化最先出现(第六周时旷场运动大约减半),随后物体识别下降,只有14周组在水迷宫中表现困难:找到平台的时间约为两倍,在目标象限停留的时间减少40%。海马GLUT4蛋白升高而其mRNA保持不变,左甲状腺素可逆转这些变化。这清楚地提醒我们:模型持续多久,可能决定哪种测试能捕捉到它。
在Endokrynologia Polska阅读原文两种植物二萜针对淀粉样蛋白损伤的测试
土荆皮乙酸A和B保护培养的PC12细胞免受β淀粉样蛋白诱导的细胞死亡,并抑制受刺激小胶质细胞和巨噬细胞的炎症。研究团队随后转向给予氯化铝的阿尔茨海默病样小鼠模型,其中土荆皮乙酸B改善了Morris水迷宫中的空间学习与记忆。作者坦言,其信号通路机制仍需在活体动物中证实。
在ACS Pharmacology & Translational Science阅读原文一种似乎决定身体衰老速度的脑支持细胞
FGF13在大脑非神经元细胞中随年龄下降。在衰老小鼠的星形胶质细胞中敲除它,会使水迷宫表现变差,并使从皮肤到肾脏等器官的衰老标志物升高。增强它则效果相反:老年小鼠游迷宫的表现与年轻小鼠相当,在高架十字迷宫和旷场中表现更好,IL-6和IFN-γ水平更低。这项发表于《Aging Cell》的研究指向通过一种名为Phafin2的伙伴蛋白增强自噬。
Aging Cell
在Lifespan.io阅读原文跑步机运动帮助大鼠大脑从吗啡影响中恢复
雄性大鼠(部分经过去势)每天两次注射吗啡,持续十天,随后进行28天轻度或中度跑步机运动,并分为补充或不补充睾酮。戒断和去势各自损害了空间学习、空间记忆和回避记忆,并都降低了海马和前额叶皮层的BDNF。两种运动强度都有帮助,中度跑步效果更好,而睾酮的额外益处是部分的,并因组别而异。发表于Behavioral and Brain Functions。
Behavioral and Brain Functions
在Bioengineer.org阅读原文盐太多,老年小鼠就会迷路
12月龄雄性小鼠连续两个月食用含8%盐或正常0.5%盐的饲料,每组10只,测试者设盲。高盐组学习水迷宫更慢,差距在第四天和第五天拉开,且在所有探测指标上都更差:穿越次数、在原平台位置上方的时间、距离以及目标象限时间。游泳速度和旷场行为没有差异,这正是称之为记忆效应之前所需的对照。作者将这一缺陷与β淀粉样蛋白增多以及一种努力跟上却未能跟上的线粒体清除反应联系起来。发表于《Frontiers in Neurology》。
Frontiers in Neurology
在Bioengineer.org阅读原文海马导航也可以依靠习惯运行
大鼠(雄性20只、雌性22只)学习了一个迷宫,同样的左转或右转会根据选择发生的位置通向牛奶或水。断水一天后,只有在口渴状态下重新体验迷宫的大鼠才转向与水相关的转弯;仅在口渴时尝过两种饮料的大鼠仍然奔向牛奶,即使任务需要海马参与。这不是游泳意义上的水迷宫研究,但对把每条直接路径都解读为目标导向思维的人来说,是一个尖锐的提醒。
在The Journal of Neuroscience阅读原文运动顺序很重要,BDNF并不能说明一切
40只雄性Wistar大鼠被分为五组,训练八周:耐力跑、转棒训练、两者以任一顺序组合,或不训练。耐力训练使海马BDNF最高,但先做转棒、后做耐力训练的那组学习水迷宫最快。探测试验、物体识别和被动回避均未显示组间差异。简洁的启示是:分子标志物和行为评分并不总是同步上升。
在Bioengineer.org阅读原文石杉碱甲与一条不那么显眼的记忆回路
在脑供血狭窄(双侧颈动脉闭塞)的小鼠中,石杉碱甲改善了水迷宫、新物体和Y迷宫评分,而不改变动物的运动量。中国药科大学团队将这一效应追溯到背侧纹状体中乙酰胆碱增加,它通过α7烟碱受体以及一条纹状体至黑质的通路起作用。将石杉碱甲、乙酰胆碱或多奈哌齐直接注入背侧纹状体可重现这一益处。论文发表于《Targetome》。
Targetome
在EurekAlert!阅读原文一种鼻内治疗对衰老雄性有效,对雌性无效
快速衰老品系SAMP8小鼠从4月龄起,经鼻给予源自大戟属(Euphorbia)的二萜ER272,持续八周。雌雄两性在水迷宫和物体辨别中均受损,但只有处理组雄鼠恢复,在探测试验中于目标象限停留更久。旷场测试排除了整体运动的变化。一篇论文说明了为何要同时测试两性。发表于《Aging Cell》。
Aging Cell
在Bioengineer.org阅读原文一种作用于肝脏的药物改善了阿尔茨海默病模型小鼠的记忆
研究人员给6到8月龄的APP/PS1小鼠使用泛AMPK激活剂MK-8722。它激活了肝脏中的AMPK,却没有激活海马中的AMPK,但接受治疗的小鼠在依赖海马的空间记忆测试中表现更好,成熟树突棘也更多。长时程增强没有变化。模型小鼠中异常的血脂和代谢物谱部分恢复正常,提示大脑之外的代谢也能影响大脑中的记忆。
在Journal of Neurochemistry阅读原文口香糖大小的肌肉驱动机器人
另一种水迷宫:MIT工程师制作了一条扁平的凝胶条,上面带有由光敏肌肉细胞构成的鳍。用光照射一侧的鳍,它就会收缩,于是可以引导机器人穿过一个小型障碍赛道。最高速度约为每分钟四个身长,大致相当于六鳃鲨的巡航速度。对追踪爱好者来说,这是又一个逐帧跟踪游动对象的新案例。
在Notebookcheck阅读原文按压胫骨帮助受损大脑恢复
研究人员在小鼠脑损伤后轻压其胫骨,以每秒两次的频率压300次,每周五天。处理组小鼠存活更多、损伤更小,在水迷宫中比未处理小鼠更善于找到隐藏平台。该效应需要骨细胞中一种名为PIEZO1的压力传感器;处理组小鼠的血清能保护其他受伤小鼠,这种方法对小型猪也有帮助。发表于《Nature Neuroscience》。
Nature Neuroscience
在ScienceAlert阅读原文一个让大脑在辐射后平静下来的碳足球
UTHealth Houston的团队在颅脑照射一天后,给小鼠单次口服一种水溶性C60富勒烯C60-ser。它恢复了空间工作记忆,并抑制了慢性脑炎症。最能说明问题的是Y迷宫交替测试,作者建议下一步加入Morris水迷宫。该研究发表于Biomedical Microdevices,着眼于癌症患者乃至深空飞行乘员。
Biomedical Microdevices
在Bioengineer.org阅读原文新生儿麻醉:Y迷宫发现了水迷宫没发现的问题
7日龄大鼠接受两小时七氟醚或丙泊酚麻醉。两者都升高了海马caspase-3,并在第42天的Y迷宫中留下持久的工作记忆下降,而Morris水迷宫没有显示差异。代谢组学发现了药物特异的指纹:丙泊酚后有六种代谢物持续偏高,七氟醚后有一种磷脂酰胆碱持续偏低。这是一个说明应进行多项测试的有用案例。
在Scientific Reports阅读原文淫羊藿苷与受压的核仁
研究者在APP/PS1小鼠和培养的小胶质细胞中测试了淫羊藿(Herba Epimedii)的主要活性成分淫羊藿苷。在水迷宫中(每天4次试验,持续4天,随后进行探测试验和对位探索测试),处理组小鼠更频繁地穿越原平台位置,游泳距离更接近健康对照,但找到平台的时间没有明显改善。作者将这一效应与核仁应激的缓解联系起来,核仁是细胞中承受压力的核糖体工厂。
在Bioengineer.org阅读原文失血与复苏之后,记忆取决于小胶质细胞
在失血性休克和复苏后存活的雄性小鼠,于第31天接受物体识别测试,并从第32天起接受水迷宫测试。它们找到平台的时间更长,穿越原位置的次数更少,在目标象限停留的时间更短,而游泳速度正常。阻断小胶质细胞中的NLRP3炎症小体可使表现恢复。发表于《Behavioral and Brain Functions》。
Behavioral and Brain Functions
在Bioengineer.org阅读原文创伤性脑损伤后的黄芪皂苷
兰州大学的一个团队在可控皮质撞击后,给雄性C57BL/6小鼠隔天注射黄芪甲苷IV,剂量为40或80 mg/kg,持续四周,并以GM1神经节苷脂作为对照治疗。40 mg/kg剂量缩短了水迷宫逃避时间,而NMDA受体阻断剂抵消了这一益处,提示与谷氨酸信号通路有关。发表于《Frontiers in Pharmacology》。
Frontiers in Pharmacology
在Bioengineer.org阅读原文合成代谢类固醇、变模糊的空间记忆,以及严谨的设计
27只雄性Wistar大鼠每隔两天接受5或15 mg/kg的诺龙或溶媒,共22天。动物经过编码,测试者处于盲态,统计分析由另一人完成。在水迷宫中(每天4次试验,共4天,平台位于水面下1厘米),探查试验显示出记忆缺陷,而运动能力保持正常,海马钙调神经磷酸酶升高。发表于Behavioral and Brain Functions。
Behavioral and Brain Functions
在Bioengineer.org阅读原文芹菜素、去甲肾上腺素与大脑的乳酸供应
连续八周给予D-半乳糖(一种常用的加速衰老模型)损害了小鼠在物体识别、水迷宫和Y迷宫中的表现。芹菜素是一种存在于多种药用植物中的黄酮类化合物,它改善了全部三项表现。黑龙江的研究团队将其与GPR30受体、去甲肾上腺素释放增加及脑乳酸增加联系起来,并指出了模型和动物性别方面的局限。发表于Frontiers in Pharmacology。
Frontiers in Pharmacology
在Bioengineer.org阅读原文软食、老年小鼠与海马的支持细胞
6月龄或18月龄的雌性瑞士白化小鼠分别以硬颗粒饲料、软食或两者交替喂养,研究者对海马某一层中的星形胶质细胞进行了计数和测量。团队将早先的水迷宫数据重新分析为单一对比指数,老年小鼠在第四天得分更低。这是一项关于食物质地、咀嚼和胶质细胞的研究,以迷宫数据作为行为学依据。发表于《Behavioral and Brain Functions》。
Behavioral and Brain Functions
在Bioengineer.org阅读原文一种14味草药方用于脑血流减少的大鼠
双侧颈动脉结扎的大鼠(假手术组9只、模型组12只、处理组13只)服用Modified Dioscorea Pills 45天。在水迷宫中,处理组到第三天已明显领先于未处理的模型大鼠,并在探测试验中更频繁地穿越平台位置。文章明确指出,这并不能证明它可用于治疗人类痴呆。
在Bioengineer.org阅读原文海鞘能帮助衰老的大脑吗?
缩醛磷脂是细胞膜中的一类脂质,会随年龄增长而减少。连续两个月服用海鞘来源缩醛磷脂的老年雌性小鼠在水迷宫中表现更好,保留了更多突触,小胶质细胞更平静,甚至毛发也变得更厚、颜色更深。很有趣,但目前仅限于小鼠。
在Free Malaysia Today阅读原文十七项大鼠研究、一个绝经后模型,证据确定性极低
一项系统综述汇总了17项研究,这些研究在大鼠中联合使用卵巢切除和D-半乳糖,以模拟绝经后的阿尔茨海默病样改变。共测试了15种药物,其中8种为老药新用,7种为草药产品。艾司西酞普兰、达格列净和拉帕替尼改善了水迷宫结果,富马酸二甲酯改善了Barnes迷宫结果,但综述作者将证据确定性评为极低。
在Bioengineer.org阅读原文卒中后沉浸式VR的34项试验
一项关于卒中后沉浸式虚拟现实的系统综述,检索截至2025年4月,汇总了34项随机试验(约1,200名处于急性期、亚急性期和慢性期的成人)。沉浸式VR大多作为常规康复的补充。荟萃分析显示,在Fugl-Meyer评估的上肢运动障碍以及步行速度和步幅等部分步态指标上VR更有利,而平衡、日常功能和生活质量的结果不一。证据确定性为低至极低。作者认为VR是一种有前景、总体安全的补充手段,而非已被证实的替代方案,并呼吁开展规模更大、设计更严谨的试验。《PLoS One》开放获取;PROSPERO CRD420250639792。
PLoS One
在PLoS One阅读原文在圣地亚哥SfN,迷宫走进展位
HVS Image在Neuroscience 2025的参展页面(展位2019,圣地亚哥会议中心,2025年11月16日至19日)突出展示了Morris水迷宫专长,同时介绍号称快速、精确、轻松的视频追踪,连接啮齿动物与人类研究的人类VR Morris水迷宫,以及用于认知、运动和康复的沉浸式VR工具。展位介绍追溯了公司早期开创性的迷宫工作,直到旨在揭示动物如何学习、记忆和选择策略的指标与自动化分析,并将用于MWM及其他测试的HVS Image 2026作为会议发布产品。观众受邀在展台上用HVS 6D VR体验MWM和超逼真的人类场景。
在Neuroscience 2025 (SfN)阅读原文教计算机认出直立的大鼠
这篇来自舍布鲁克大学的开放获取小型综述从一个尴尬的事实出发:大量啮齿动物行为一直靠人工评分,计数行为次数、描述姿势,既慢又难以重复。作者把行为拆解为构成单元,从整体模式到单个动作及其中的姿势,使软件有清晰的识别对象。有监督系统从研究者标注的示例(如直立)中学习;无监督系统则自行寻找结构,可能发现人们遗漏的行为谱部分。HVS Image被列为销售迷宫、旷场和社交追踪成品软件包的五大主要公司之一,并附有合理的提醒:任何系统都应与人工评分进行核对。结论是:自动化、定量的评估是行为科学的发展方向。
在Frontiers in Behavioral Neuroscience阅读原文华法林、维生素K与更安静的旷场
年轻雄性Wistar大鼠连续十周服用华法林加维生素K1,这一组合能保持凝血正常,同时使大脑缺乏其自身形式的维生素K,即MK-4。脑内MK-4降至对照组水平的约四分之一到五分之二。在使用HVS 2020系统和HVS Image软件追踪的旷场中,处理组大鼠移动距离更短、穿越的方格更少;它们学习水迷宫也更慢。高架十字迷宫中焦虑样行为没有变化,这提醒我们:运动减少并不等于更焦虑。脑内MK-4较多的大鼠运动和探索更多,神经节苷脂家族的脑脂质也发生了变化。
Frontiers in Aging Neuroscience
在Frontiers in Aging Neuroscience阅读原文当VR首次走进治疗诊所
2017年10月,Zoe Mutter报道HVS Image发布了HVS 4D VR,这套系统旨在让临床医生编写自己的治疗方案、将其游戏化,甚至发送到患者家中,以实现比诊所时段更密集的练习。已在使用的机构包括Harvard Medical School和Vanderbilt University Medical Centre。文中提到的治疗涵盖卒中康复、阿尔茨海默病、抑郁、焦虑和神经运动训练;患者通过行走、控制器或二维跑步机在场景中移动,治疗可以用数值或自动报告评分。(如今的产品线是HVS 6D VR;文章本身提到的是HVS 4D VR。)
在AV Magazine阅读原文33项试验,明显倾向于更低的焦虑评分
Zeng、Xu、Yu和Chu汇总了33项比较虚拟现实疗法与常规护理的随机试验(3,182名青少年和成人)。在各项焦虑指标上,VR更有利于降低症状(SMD -0.95,95% CI -1.22至-0.69)。异质性很高,许多试验处于围手术期或操作场景中,作者表示仍需要规模更大、设计更严谨的研究。《Frontiers in Psychiatry》开放获取,PROSPERO CRD42024574772。
Frontiers in Psychiatry
在Frontiers in Psychiatry阅读原文四个水池、Atlantis平台和一台HVS 2020追踪器
George Mason大学认知与行为神经科学设施页面列出了一套与HVS 2020系统配合使用、为大鼠和小鼠采集行为数据的Morris水迷宫。该实验室有四个水池,直径分别为六、五、四和三英尺,深两英尺,可涂成白色或黑色,以便追踪深色或白化动物。平台支持Atlantis和移动平台范式,迷宫上方的相机为HVS成像系统提供画面,白色围挡上贴有大型黑色线索。同一套HVS 2020设备还可为旷场行为评分。这是少见的、在一处同时写明追踪器和Atlantis装置的公开设备清单。
在George Mason University CBN阅读原文当游泳路径的第一段比整个试验透露更多信息时
HVS Image Software Ltd在Zenodo上发布的一份技术说明,定义了用于Morris水迷宫分析的Baker-Hawthorne Direct Path Measures:如何实现、如何解读、在何处失效以及何时使用。其要点是捕捉朝向目标或其紧邻区域的各种早期目标导向导航形式,这些细节可能被整个试验的评分掩盖。同样的原则也适用于从啮齿动物水池到人类虚拟现实空间任务。以DOI 10.5281/zenodo.21870805开放获取。
Zenodo
在Zenodo阅读原文当动物几乎不动时,潜伏期会说谎
HVS Image Software Ltd在Zenodo上发布的一份技术说明,定义了用于Morris水迷宫分析的不活动(即漂浮)指标:如何实现、如何解读、在何处失效以及何时使用。其要点是将漂浮与互补指标结合解读,避免把较差的认知评分与疲劳、脱离任务或运动迟缓等非认知拖累混为一谈。同样的原则也适用于从啮齿动物水池到人类虚拟现实空间任务。以DOI 10.5281/zenodo.21797204开放获取。
Zenodo
在Zenodo阅读原文一款至今仍能读取HVS Image文件的第三方分析工具
Wintrack是David Wolfer编写的免费水迷宫分析程序,其中有一个页面只讲一件事:打开HVS Image的Water 2020软件(该软件包曾名为Water for Windows)的路径数据。每个.HVS文件以稳定的采样率保存一次试验或一个会话,而Wintrack要求采样间隔为0.1秒,因此如果数据要导入它,追踪器应设为SLOW。以.DRY或.WET结尾的旧文件也能识别,目标位置会一并导入并确定目标象限,一个列出文件名的纯文本列表可以把整批数据导入一个案例文档,缺失的试验用一个空格和一个减号代替。不过,平台坐标必须手动输入。页面虽小,却很说明问题:多年后仍能被他人软件打开的、带时间戳的原始位置文件,正是您希望追踪器提供的。
在Wintrack (David P. Wolfer)阅读原文一个仍把HVS Image列入追踪候选名单的实验室维基
佛罗里达州立大学Houpt实验室维护着一个关于为小鼠搭建水迷宫的公开MagnetoWiki页面。在追踪软件部分,它并列了五个商业选项,HVS Image就是其中之一,另外还有Watermaze Software、Actimetrics、Biobserve和室町(Muromachi)的DV-Track。该页面还引导读者向HVS Image获取销售镀锌或聚乙烯水池的供应商名单。这是一份实际使用的实验室笔记,而非综述文章,它提醒我们:当人们自己列视频追踪采购清单时,这个品牌依然显而易见。
在MagnetoWiki (Houpt Lab)阅读原文HVS虚拟水迷宫中的NF1儿童
范德堡大学的一项探索性研究,让患有1型神经纤维瘤病且存在阅读困难的儿童进入一个虚拟现实水迷宫,该迷宫是Morris任务的人类对应版本。软件为HVS Water Maze(版本2017.7,HVS Image Software),在连接Oculus Rift头显的PC上运行:六次学习试验和一次探测试验,在固定游泳速度下记录路径长度、潜伏期和Gallagher累积搜索误差。阅读能力相匹配的典型发育儿童(n = 14)在学习试验中总体优于NF1组(n = 17),即使在考虑智商和工作记忆后亦然;但探测试验未显示明显的组间差异。早期导航对NF1组似乎更难,随着练习差距逐渐缩小。摘要可在PubMed公开查阅(PMID 40874180)。
Journal of Pediatric Neuropsychology
在Journal of Pediatric Neuropsychology阅读原文当American Laboratory走过SfN的VR展区
2017年3月,Steve Ernst回顾了Society for Neuroscience展会上研究用虚拟现实工具不断增多的景象。在他特别提到的四家供应商中,HVS Image(牛津郡)被描述为将数十年的动物行为分析与人类心理物理学相结合,为人打造高度沉浸的HVS 4D VR环境:具备真实物理效果的全立体3D,Morris水迷宫、旷场和新物体识别等动物测试的对应版本,用于空间学习和焦虑研究的虚拟森林、郊区和住宅,内置分析与Matlab导出,以及从头显、游戏手柄到自由行走和全向跑步机的多种交互方式。(如今的产品线是HVS 6D VR;文章本身提到的是HVS 4D VR。)
在American Laboratory阅读原文卒中小鼠、滴鼻剂,以及水池中的HVS Image追踪器
Henry Ford医院的一个团队探究了卒中后血管细胞和神经干细胞释放的微小囊泡,是否能帮助这两种细胞共同重建。在培养皿中,一种细胞的囊泡会促进另一种细胞生长,这一效应取决于少数几种可按需装载到新囊泡中的微小RNA。随后进入动物实验:大脑中动脉阻塞的小鼠在两周内隔天接受囊泡滴鼻。感觉运动评分从第三天起改善;在最后五天进行、并由HVS Image 2020 Plus Tracking System记录和分析的水迷宫中,处理组小鼠更快找到隐藏平台,并在正确象限停留更久(每组8只)。这对人类导航研究是个很好的转化问题,也提醒我们细读方法部分:摘要写的是大鼠,行为部分写的是小鼠。
Journal of Extracellular Biology
在Journal of Extracellular Biology阅读原文如果小鼠看不见线索,迷宫就不是记忆测试
《Frontiers in Behavioral Neuroscience》上的一篇综述指出,听觉、视觉和感觉门控方面的品系差异,可能使啮齿动物看起来存在认知障碍,而实际上它只是无法接收任务所假定的刺激。在13个小鼠品系中,视敏度差异解释了水迷宫变异的很大一部分,而白化大鼠与有色大鼠的光栅视敏度相差数倍。作者敦促实验室注明确切的亚品系,检查任务所需的感觉功能,并在把结果称为记忆之前,将行为评分与感觉对照结合解读。Liu、Wang和Zhao,2026年发表;DOI 10.3389/fnbeh.2026.2010984。
Frontiers in Behavioral Neuroscience
在Bioengineer.org阅读原文