自发交替范式（空间工作记忆）：该范式基于啮齿类动物探索新异环境的天性，在无明确奖赏或惩罚条件下，动物被置于Y迷宫的三臂中自由探索，广泛用于空间工作记忆评估。空间工作记忆指短期存储空间环境信息、支持导航的能力。工作记忆良好的动物能够记住此前进入过的臂，并表现出优先进入较久未涉足臂的倾向，因此高交替率通常被视为空间记忆良好的标志，这一过程需要海马体、前额叶皮层等多个脑区的协同参与。

新异臂识别范式（空间参考记忆）：该范式同样基于动物对新异环境的探索偏好，训练阶段先封闭一条臂（新异臂），让动物探索其余两个臂（熟悉臂）；经过预设试间间隔后进入测试阶段，移除挡板开放三臂，允许动物自由探索全域。测试阶段，动物应能借助远端空间线索与自身位置的关联记住此前未探索过的臂，并更频繁地进入新异臂。通过比较新异臂与其余臂的探索时长与进入次数，可评估由海马体介导的空间参考记忆能力。

（一）迷宫主体

Y迷宫由三个完全相同的臂组成，三臂互为120°夹角交汇于中央区；大鼠单臂500mm×100mm×250mm；小鼠单臂350mm×50mm×200mm

（二）选配模块

电刺激：可选配电栅装置，给予大小鼠电流刺激

背光源：可配置红外光源，以备夜间环境试验

电动装置：提供自动门、自动喂食，避免手动操作带来干扰

基于实验动物的本能行为特征与空间认知能力的生理机制，通过观察动物在特定 “Y” 形空间中的探索、选择行为，间接量化其工作记忆、参考记忆等认知功能状态。其原理可拆解为以下 3 个核心层面：

• 核心行为基础：动物的 “自发探索与交替本能”

• 核心认知机制：空间记忆的 “双系统支撑”

• 核心环境设计：“可控空间线索” 的引导作用

（一）实验前准备

1．动物准备：实验设计需考量品系、繁育背景差异、性别、发情周期、年龄等相关变量。

2．实验操作适应：提前一周让实验动物提前习惯实验人员气味、抓取方式、转运至行为学实验室、放入转运笼等操作流程。

3．测试前1h将动物移入行为学测试室，使其适应测试环境。

4．将摄像机固定在迷宫上方，需确保迷宫所有区域都在拍摄范围内。

5．测试前用75%乙醇与纸巾清洁迷宫，清洁后待迷宫完全干燥。

（二）正式实验（自发交替范式）

1．将迷宫三个臂标记为A、B、C；

2．轻捏动物尾根部，将动物面向迷宫中央区，放入A臂的远端区，启动录像；

3．操作人员离开测试室，让动物不受干扰地自由探索迷宫8~10分钟；

4．停止录像并保存文件，取出动物，放回饲养笼；

5．清洁迷宫的所有内壁与底面，再进行下一只动物的测试；

（二）正式实验（新异臂识别范式）

1．用隔板封闭其中一个臂（标记为“新异臂”），仅开放其余两臂（标记为“熟悉臂”）；

2．将动物面向中央区放入其中一个开放臂远端，记录动物被放入的起始臂，启动录像；

3．操作人员离开测试室，让动物不受干扰地探索迷宫15分钟；

4．停止录像并保存文件，取出动物，放回饲养笼；

5．经过预设的间隔时长后，移除隔板，开放三臂，将同一只动物面向迷宫中心放入与上一轮相同的起始臂远端，启动录像；

6．离开测试室，让动物不受干扰地探索迷宫5分钟；

7．停止录像并保存文件，取出动物，放回饲养笼；

8．清洁迷宫的所有内壁与底面，再进行下一只动物的测试。

（一）通用基础指标

l 总运动距离：动物在迷宫中的行进总路径长度。

l 平均运动速度：总运动距离/探索时间。

（二）各范式核心指标

1.自发交替范式

l 总进臂次数：小鼠进入迷宫臂的总次数。

l 交替次数：有效交替行为定义为连续依次进入三个不同的臂，统计自发交替时采用“重叠计数法”，例如入臂序列ACBAA包含2次有效交替（A-C-B、C-B-A）。

l 自发交替率(%)=[有效交替次数÷(总入臂次数-2)]×100%。

2.新异臂识别范式：

l 新异臂进臂次数

l 新异臂停留时间

l 熟悉臂进臂次数

l 新异臂停留时间

l 新异臂与熟悉臂中总停留时间

优势

1、简单，可以轻松复制结果

2、相较水迷宫等，Y迷宫对实验动物施加的压力最小

3、经装置调整，可以适应与压力和焦虑相关的任务

4、是一项高度适应性和可修改性的任务，允许研究空间学习和认知的不同方面。

5、相较于T迷宫，Y迷宫臂拐角更自然

局限

1、单点双选迷宫，选择成功率高

2、需始终保持实验动物的探索动力

3、需在训练和测试期间保持食物奖励的最小变异性