巴恩斯迷宮（Barnes Maze） 是由美國學者 Carol A. Barnes 于1979年首次提出的一種用于研究動物學習與空間記憶的實驗模型。與水迷宮和放射臂迷宮類似，巴恩斯迷宮充分利用了嚙齒類動物“避光喜暗、富有探索欲”的特性。實驗的核心機制是：動物在光亮、開放的平臺上活動時，會主動尋找可以進入的黑暗小箱體（目標箱），以逃避不適的光照和開放環(huán)境。經(jīng)過多次訓練，動物會逐漸形成并保持目標箱位置的記憶。

與其他迷宮范式相比，巴恩斯迷宮的應激性更�。核�不需要像放射臂迷宮那樣通過饑餓限制來激發(fā)動機，也不像水迷宮那樣存在強烈的水環(huán)境應激。因此，它被廣泛應用于學習記憶相關的研究，特別是在 應激因素影響下的記憶研究 以及 基因修飾小鼠的行為學表型分析 中應用較多。

市面上不同廠家生產(chǎn)的巴恩斯迷宮裝置在結構上大同小異。這里介紹由 科月華誠信息科技有限公司 研發(fā)的巴恩斯迷宮：

• 整體由加固醫(yī)用有機板制成，圓形平臺可旋轉，直徑約122 cm；

• 平臺邊緣均勻分布圓洞，大鼠版本有18個，小鼠版本有40個；洞徑分別為10 cm（大鼠）和5 cm（小鼠）；

• 其中一個洞與暗箱（目標箱）相連，作為動物的逃避出口；其余洞均為空洞，無實際通路；

• 目標箱采用抽屜式結構，便于實驗結束后快速取出動物；

• 平臺表面不可見目標箱位置，迷宮整體抬高約140 cm；

• 部分小鼠版本會縮小平臺直徑（如88 cm），同時減少洞的數(shù)量（如12個），但洞徑保持不變。這樣的設計可以提高動物找到目標洞的成功率。

無論采用何種規(guī)格，實驗的操作邏輯基本一致，均是通過反復訓練讓動物形成對目標洞位置的空間記憶。

1. 適應階段
   在正式實驗前一天，將動物直接從目標洞放入目標箱中，適應4分鐘。

2. 起始定位
   實驗當天，將動物置于迷宮中央的塑料圓桶（直徑20 cm，高27 cm）中限制5秒，然后移開圓桶并啟動計時。實驗人員在擋簾后觀察。

3. 實驗過程

   • 當動物四肢完全進入目標箱時，視為一次成功逃避（escape），并讓其在目標箱內(nèi)停留30秒；

   • 每只動物的測試時長上限為4分鐘，如在規(guī)定時間內(nèi)未能找到目標箱，則實驗者將其引導進入目標箱，并在其中停留30秒；

   • 在兩次訓練之間，需要對迷宮進行清潔。

   • 每只動物每天訓練2次，連續(xù)進行5～6天。

4. 隨機轉動
   從第二次訓練開始，每次實驗前需隨機旋轉平臺，使洞口位置發(fā)生變化，但目標箱始終固定在同一方向。這一設計的目的在于避免動物依賴氣味等非空間記憶線索來判斷目標位置。

5. 記錄指標

   • 動物探究任意洞的潛伏期；

   • 到達目標箱的潛伏期；

   • 錯誤次數(shù)（定義為將頭探入或嘗試進入非目標洞的行為，包括重復探究同一錯誤洞）。

1. 記憶力評價

   • 當動物的記憶力減弱時，往往表現(xiàn)為：找到目標箱前錯誤次數(shù)增加、潛伏時間延長；

   • 若記憶增強，則相反：錯誤次數(shù)減少，到達目標箱更快。

2. 氣味干擾
   上一只動物在迷宮中留下的氣味可能會嚴重干擾下一只動物的表現(xiàn)。因此，需要在兩次訓練之間對平臺進行隨機旋轉，并用70%酒精徹底清潔，避免殘留氣味產(chǎn)生導向作用。

3. 行為學影響因素
   巴恩斯迷宮本質上屬于開放場范式（open field），因此任何影響動物自發(fā)探索或焦慮水平的因素（如藥物處理、基因修飾）都可能影響實驗結果。

4. 品系差異
   不同小鼠品系在巴恩斯迷宮中的表現(xiàn)差別顯著。例如，129S6小鼠通常缺乏探索行為，很難找到目標洞；而C57BL/6J小鼠則表現(xiàn)出較強的探索性，更適合該實驗。進行基因敲除小鼠研究時，尤其需要考慮品系差異。