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阿尔茨海默症行为学“金标准”— 水迷宫之统计分析篇

日期:2024-04-22 19:31
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摘要:摘要:水迷宫可统计的项目非常多,表征的记忆指标也十分丰富,废话不多说,容我逐一道来。这里以Jove上一篇文章中的结果作为例子,分组(具体什么转基因小鼠就不说了),前三个很常规,分别是对照组(阳性对照),AD组(阴性对照)和用药组,还有MA(Manual Acupuncture)组是针灸组,这个实验目的大概是看看针灸是不是能达到用药的效果。

水迷宫可统计的项目非常多,表征的记忆指标也十分丰富,废话不多说,容我逐一道来。

这里以Jove上一篇文章中的结果作为例子,分组(具体什么转基因小鼠就不说了),前三个很常规,分别是对照组(阳性对照),AD组(阴性对照)和用药组,还有MA(Manual Acupuncture)组是针灸组,这个实验目的大概是看看针灸是不是能达到用药的效果。

图1. 水迷宫数据统计举例[1] 

上图是水迷宫实验的标准展示方法,A图是平台可见期的找到平台的时间和游泳速度;B图展示的是动物学习找到平台的能力;C图是比较各个组跨越平台的次数和在原平台区域滞留的时间百分比。在上图的基础上我们再补充一些其他的可检测项目就得到了下表:

图2. 水迷宫统计数据汇总

01 可见平台期实验中需要统计的数据包括:

 从放小鼠入水到小鼠爬上平台所需时间(较重要,这个主要是检测动物的运动能力)

 从放小鼠入水到小鼠爬上平台的路径长度(较重要,检测动物寻找平台的策略,特别是检测老年小鼠是否视力有问题)

 小鼠游泳的游泳速度(重要,由前面两个数据相除得到)

需要关注的行为(用于排除部分无用小鼠数据):

✓ 小鼠漂浮不动的时间和次数

✓ 小鼠是否会爬上平台后跳下来

✓ 小鼠是否围绕水池边缘游泳并试图攀爬

02 隐藏平台实验中需要统计的数据包括:

 从放小鼠入水到小鼠爬上平台所需时间(*重要,*核心的数据,因为有分组和时间两个维度,需要用到Two-Way Anova进行统计)

 从放小鼠入水到小鼠爬上平台的路径长度(同样也是动物的搜索策略问题)

 小鼠游泳的游泳速度(同可见平台期)

 在整个过程中小鼠与平台中心的距离之和(另一种判断学习能力的方法,比较少见)

 小鼠刚入水后的**次向中心游动时的方向与起点-平台直线的夹角(这个就更少了)

在这里可以根据前人的研究发现,水迷宫平台隐藏期的寻找平台的所需时间、路径长度以及与平台的距离三者之间是高度相关的。而**游动方向则与前三者相关性较弱,因此一般我们在文章中*多只需要列出前三个数据就可以说明问题了。

图3. 平台隐藏期数据相关性[2] 

03 无平台探索期实验中所需统计的数据:

 小鼠在每个象限停留的时间

 小鼠在每个象限的路径长度

 小鼠与原平台位置的平均距离

 小鼠**次到达原平台位置的时间和路径长度

 小鼠穿过原平台位置的次数

需要提醒同学们注意的是,像隐藏平台期的实验,首先每只小鼠每天有n个Trials,而每个分组又有m只动物,在这里,我们一般会将每只小鼠的当天的n个Trial取平均值,然后再用这个平均值加入到该分组小鼠的当天数据统计之中,于是一组动物就获得了一个带误差线的数据点。但这其实是损失了不少信息的。举个例子,如果一只动物在连续几天的Trials中都表现为**个Trial寻找平台困难,而在当天接下来的Trails中却很快学会寻找平台,那么有可能这只动物存在长期记忆的问题,但是短期记忆保持完好,如果我们只统计当天的平均值,那么这个信息就丢失了。所以除了数据统计分析以外,细心的观察也是很重要的。

大至上水迷宫统计的数据就是以上这些,其实*关键的还是视频拍摄效果的到位,和分析软件功能的完善,其实前者更重要,分析软件的话比较有名的有Ethovision XT和Any-Maze,其余像Smart,AniLab以及上海欣软开发的也都不错。

来源:赛业生物

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