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放射状迷路は、ラットの空間学習と記憶を測定するために、1976年にオルトン氏とサミュエルソン氏によって設計されました。 [1]元の装置は、それぞれ約4フィートの長さの等間隔に配置された8本のアームで構成され、すべてが小さな円形の中央プラットフォームから放射状に伸びています（後のバージョンでは、3本[2]から48本[3]までのアームが使用されています）。各アームの端には餌の場所があり、その内容は中央プラットフォームからは見えません。
この課題の実行中に評価される2種類の記憶は、参照記憶と作業記憶です。参照記憶は、ラットが迷路の報酬のあるアームのみを訪れた時に評価されます。そうしないと、参照記憶エラーが発生します。作業記憶は、ラットが各アームに1回ずつ入った時に評価されます。アームに再び入ると、作業記憶エラーが発生します。[4]
この設計により、各アームの先端で餌を確認した後、ネズミは必ず中央のプラットフォームに戻ってから別の選択をせざるを得なくなります。その結果、ネズミには常に 8 つの選択肢が与えられます。ネズミが単に嗅覚を使って、要求されていない餌を感知したり、自分の足跡を感知したりし ないよう、精巧な制御が採用されています。
オルトン氏とサミュエルソン氏は、ラットは訪問したアームと訪問していないアームについて優れた記憶力を持っていることを発見しました。ラットは平均して最初の8つの選択で約7.0の新しいエントリを作成し、したがって88％正答でした。[1] 8つのアームでの偶然のパフォーマンスは、最初の8つの選択で5.3の新しいエントリになります（66％正答）。オルトン氏とサミュエルソン氏はまた、試行の途中でいくつかのすでに訪問したアームをまだ訪問していない場所に切り替えると、ラットは、そうすることがすでに横断したアームを駆け下りることを意味しても、まだ訪問していない場所を訪れる傾向があり、まだ横断していないが、現在は以前に訪問した場所にあるアームを避ける傾向があることを発見しました。[1]したがって、放射状アーム迷路上の場所を記憶する際に、ラットは局所的な迷路内の手がかりではなく、むしろ迷路外の手がかりに頼っているようです。
用途
それ以来、この迷路は動物の空間学習と空間記憶を研究する研究者によって広く利用されてきました。たとえば、オルトンとその同僚は、17本の迷路の最初の17のエントリーで、新規エントリーの成績が82%にわずかに低下したことを発見しました。[5]ロバーツは、放射状迷路のアームの数を8から16、さらに24に増やしても、正しい選択の割合が低下しないことを発見しました。 [6]コールとチャペル・スティーブンソンは、8から48の餌場がある放射状迷路を使用して、ラットの空間記憶の限界を24から32の場所であると推定しました。[3]
放射状迷路を用いたある実験では、隠された標的部位間の空間関係がラットの空間的決定を制御し、特定の場所に関連する視覚的または知覚的手がかりとは無関係であることが示されました。[7] [説明が必要]
別の実験では、ウィリアムズ症候群の被験者は、視空間記憶、一般的な空間機能、手続き能力などの複数のパラメータにおいて、対照群と比較して有意に劣っていたことが示されました。[8]
マウスでは、異なる近親交配系統間で学習能力に大きな違いが存在します。[9]これらの違いは、海馬苔状線維投射の一部の大きさと相関しているようです。[10]
放射状迷路は薬物が記憶力にどのような影響を与えるかを調べるのに実用的であることが示されています。また、さまざまな毒物の認知効果を区別するのにも役立つことが示されています。[11]
放射状迷路は、子供や大人を対象としたいくつかの研究にも使用されています。[12] L. Mandolesi が主導した特定の研究では、ウィリアムズ症候群 (WS) の被験者を対象にしました。これは、彼らの認知プロファイルに関心が寄せられたためです。空間処理と視覚物体処理の間には分離があり、WS の被験者では空間機能が視覚知覚機能よりも重度に障害されていることを示唆しています。これが RAM が検査するものです。[12]
制限事項
記憶力を評価するには、さまざまな種類の迷路が使用されます。迷路ごとに動物が異なるスキルを必要とするため、ある種類の迷路での動物のパフォーマンスを他の迷路に一般化することはできないと考えられています。[13]
参照
参考文献
- ^ abc Olton, DS; Samuelson, RJ ( 1976). 「通過した場所の記憶：ラットの空間記憶」。実験心理学ジャーナル：動物行動プロセス。2 (2): 97–116。doi : 10.1037 /0097-7403.2.2.97。
- ^ Lenck-Santini PP, Save E, Poucet B (2001). 「Y字型迷路交替課題における場所細胞の発火は方向に依存しない」Eur J Neurosci . 13 (5): 1055–8. doi :10.1046/j.0953-816x.2001.01481.x. PMID 11264680. S2CID 30940014.
- ^ ab Cole, MR; Chappell-Stephenson, Robyn (2003). 「非常に大きな迷路を使った空間記憶の限界の探究」. Learning & Behavior . 31 (4): 349–368. doi : 10.3758/BF03195996. PMID 14733483 .
- ^ E. Tarragon、L. Lopez、F. Ros-Bernal、JE Yuste、V. Ortiz-Cullera、E. Martin、E. Schenker、F. Aujard、R.Bordet、JC Richardson、MT Herrero、「昼行性げっ歯類 Octodon degus の作業記憶と参照記憶の障害を評価するための放射状アーム迷路 (RAM)」。Measuring Behavior 2012 の議事録(オランダ、ユトレヒト、2012 年 8 月 28 ～ 31 日)。
- ^ Olton, DS; Collison, C.; Werz, MA (1977). 「ラットの空間記憶と放射状迷路パフォーマンス」.学習と動機づけ. 8 (3): 289–314. doi :10.1016/0023-9690(77)90054-6.
- ^ Roberts, WA (1979). 「階層的迷路におけるラットの空間記憶」.学習と動機づけ. 10 (2): 117–140. doi :10.1016/0023-9690(79)90040-7.
- ^ Brown, Michael F.; Gary W. Guimetti (2006). 「放射状迷路における空間パターン学習」. Learning & Behavior . 34 (1): 102–108. doi : 10.3758/BF03192875. PMID 16786888 .
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- ^ Crusio, Wim E. ; Schwegler, Herbert (2013). 「第 29 章: 放射状迷路」。Crusio, Wim E.、Sluyter, Frans、Gerlai, Robert T.、Pietropaolo, Susanna (編)。マウスの行動遺伝学。ケンブリッジ行動遺伝学ハンドブック。第 1 巻。ケンブリッジ: ケンブリッジ大学出版局。299 ～ 303 ページ。ISBN 978-1-107-03481-5。
- ^ WE Crusio & H. Schwegler (2005). 「放射状迷路での空間定位課題の学習と近交系マウスの海馬の構造的変異」.行動と脳の機能. 1 (1): 3. doi : 10.1186/1744-9081-1-3 . PMC 1143776. PMID 15916698 .
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- ^ Hodges, H. (1995). 「迷路手順：放射状迷路と水迷路の比較」認知脳研究. 3 (3–4): 167–181. doi :10.1016/0926-6410(96)00004-3. PMID 8806020.