小白鼠記憶力實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究

時(shí)間:2022-02-07 10:48:18

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小白鼠記憶力實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究

摘要:為了探究睡眠剝奪(SD)對(duì)小鼠記憶力的影響,首先讓小白鼠進(jìn)行為期一周的走迷宮訓(xùn)練并記錄其走迷宮的成功次數(shù)和平均用時(shí),再用電動(dòng)玩具球干預(yù)小鼠的睡眠24小時(shí)并記錄其走迷宮的成功次數(shù)和平均用時(shí)。綜合比較實(shí)驗(yàn)前后其走迷宮的成功次數(shù)和平均用時(shí),得出結(jié)論。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可作為初、高中學(xué)生的探究活動(dòng)。

關(guān)鍵詞:小白鼠;睡眠剝奪;記憶力影響;迷宮設(shè)計(jì)

1活動(dòng)背景

經(jīng)調(diào)查顯示:睡眠障礙是亞健康表現(xiàn)的首要癥狀,睡眠剝奪可使機(jī)體腦功能處于低下?tīng)顟B(tài)[1]。成年人平均每天需要8小時(shí)的睡眠,而正處于發(fā)育期的學(xué)生每天至少需要9小時(shí)的睡眠,但由于學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)重,很多學(xué)生的睡眠時(shí)間達(dá)不到要求[2]。在緊張的一天工作和學(xué)習(xí)之后,不論是腦力或是體力,都處于高度疲勞狀態(tài)之中,只有合理和科學(xué)的睡眠,才能使全身的細(xì)胞處于放松和休息狀態(tài),尤其是大腦神經(jīng)細(xì)胞。睡眠不足者會(huì)表現(xiàn)為煩躁、激動(dòng)或精神萎靡、注意力渙散和記憶力減退等,長(zhǎng)期缺少睡眠則會(huì)導(dǎo)致幻覺(jué)。而睡眠充足者精力充沛、思維敏捷和辦事效率高。這是由于大腦在睡眠狀態(tài)下耗氧量大大減少,有利于腦細(xì)胞的能量貯存。為了讓學(xué)生充分地認(rèn)識(shí)到睡眠的重要性,本實(shí)驗(yàn)以小白鼠為探究對(duì)象,通過(guò)控制小白鼠不同的睡眠時(shí)間,來(lái)探究小白鼠的記憶力是否受到影響。

2實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?①認(rèn)識(shí)到睡眠的重要性,睡眠不足會(huì)對(duì)記憶力產(chǎn)生影響;②掌握小白鼠的養(yǎng)殖方法和引導(dǎo)小白鼠學(xué)習(xí)的方法;③形成探究興趣和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

3材料用具

小白鼠活體6只(20g)、鼠糧、苦味酸、鼠籠、長(zhǎng)夾子、手套、電動(dòng)球、紙板、秒表等。

4活動(dòng)過(guò)程

①制作迷宮:用紙板制作一個(gè)迷宮(圖1,B為終點(diǎn),A為起點(diǎn));②小白鼠編號(hào):用苦味酸在小白鼠不同的身體部位進(jìn)行標(biāo)記,給小白鼠編號(hào)。③訓(xùn)練小鼠:先對(duì)小白鼠進(jìn)行為期1周的訓(xùn)練。在迷宮的終點(diǎn)放置適量鼠糧,將小白鼠放置于起點(diǎn),對(duì)小白鼠進(jìn)行引導(dǎo)性學(xué)習(xí)訓(xùn)練,引導(dǎo)其通過(guò)迷宮。④實(shí)驗(yàn)分組:1周的訓(xùn)練結(jié)束后,就連續(xù)3天每天對(duì)小白鼠進(jìn)行10次走迷宮測(cè)試,記錄每只小白鼠成功通過(guò)迷宮的次數(shù)及其每次用時(shí),并計(jì)算出平均次數(shù)和平均用時(shí)(表1)。將在走迷宮測(cè)試中平均次數(shù)和平均用時(shí)最接近的兩只小白鼠分為1個(gè)平行組,共3組。⑤預(yù)備實(shí)驗(yàn):從每個(gè)平行組隨機(jī)抽取1只小白鼠,將這3只小白鼠作為對(duì)照組,先正常休息;另外3只小白鼠作為實(shí)驗(yàn)組,用電動(dòng)玩具球進(jìn)行24小時(shí)干擾其睡眠,達(dá)到剝奪睡眠的效果。⑥正式測(cè)試:預(yù)備實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分別對(duì)每只小白鼠進(jìn)行10次測(cè)試,記錄每只小白鼠按規(guī)定路線(xiàn)成功通過(guò)迷宮的次數(shù)和每次用時(shí),并計(jì)算出平均用時(shí)(表2)。⑦分析數(shù)據(jù):根據(jù)表2正式迷宮測(cè)試后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄,對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中每只小白鼠的成功通過(guò)迷宮的次數(shù)和每次用時(shí),得出初步結(jié)論。

5結(jié)果分析與討論

小白鼠睡眠不足會(huì)使其記憶力產(chǎn)生消極的影響,而充足的睡眠有利于記憶力的維持。具體表現(xiàn)為:①被剝奪睡眠的實(shí)驗(yàn)組小白鼠走迷宮的犯錯(cuò)次數(shù)比其對(duì)照組小白鼠多,按規(guī)定路線(xiàn)走迷宮的平均用時(shí)也比其對(duì)照組長(zhǎng);②未被剝奪睡眠的對(duì)照組小白鼠,在平行實(shí)驗(yàn)前后按規(guī)定路線(xiàn)走迷宮的平均成功次數(shù)和平均用時(shí)無(wú)沒(méi)明顯差異;③被剝奪睡眠的實(shí)驗(yàn)組小白鼠,在進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)后按規(guī)定路線(xiàn)走迷宮的平均成功次數(shù)明顯比進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)前的少,平均用時(shí)也明顯比進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)前的長(zhǎng)。

6活動(dòng)建議

建議實(shí)驗(yàn)活動(dòng)以小組合作的形式進(jìn)行,4~6位學(xué)生為一組,學(xué)生要參與小白鼠的日常喂養(yǎng)與訓(xùn)練。在小白鼠的訓(xùn)練期間,可適當(dāng)減少喂食量,用獎(jiǎng)勵(lì)食物的方法降低引導(dǎo)學(xué)習(xí)的難度。在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)必須佩戴手套且要有教師在場(chǎng),實(shí)驗(yàn)中會(huì)存在一定的安全隱患:如在制作迷宮時(shí)需要用到刀具要注意使用安全;小白鼠的喂養(yǎng)與訓(xùn)練時(shí)注意不要被小白鼠咬傷;有任何緊急狀況一定要馬上報(bào)告教師。

作者:劉潤(rùn)嫻 何梓瑩 吳劉鏡 陳詠欣 陳學(xué)梅 單位:廣東省廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院