在非临床有效性研究过程中，主要采用行为学试验研究药物对动物学习记忆功能的影响。人和动物的内部心理过程是无法直接观察到的，只能根据可观察到的刺激反应来推测脑内发生的过程，对脑内记忆过程的研究只能从人类或动物学习或执行某项任务后间隔一定时间，测量他们的操作成绩或反应时间来衡量这些过程的编码形式、贮存量、保持时间和它们所依赖的条件等等。学习、记忆实验方法的基础是条件反射，各种各样的方法均由此衍化出来。目前已经建立了大量的学习记忆研究的行为学方法，各有优缺点。现将常用的迷宫简述如下。
1，T迷宫实验
观察指标：动物完成实验所需的时间、每次探索和前一次不同臂的比例。
优缺点：优点是T型迷宫未提供奖惩条件，完全是利用动物探索的天性，因此能最大可能的减少影响实验结果的混杂因素。缺点是啮齿动物有天生的偏侧优势，即动物在T型迷宫中更偏向于一边走（左边或右边），而且这种现象存在种系差异以及性别差异。
由于动物每次转换探索方向时都需要记住前一次探索过的方向，因此T型迷宫实验能很好的测验动物的工作记忆，从而测定动物的空间记忆能力。和T型迷宫类似的还有Y型迷宫，其实验的设计原理和实验方案和Y型迷宫都十分相似，只是把迷宫的形状由T型换成Y型。
2.Barnes迷宫实验
观察指标：测定动物对于目标的空间记忆能力。实验时把实验动物放置在高台的中央，记录实验动物找到正确洞口的时间，以及进入错误洞口的次数以反应动物的空间参考记忆能力。也可以通过记录动物重复进入错误的洞口数来测量动物的工作记忆。
优点：不需要食物剥夺和足底电击，因此对动物的应激较小。实验对于动物的体力要求很小，能最低限度的减少因年龄因素所致的体力下降对实验结果的影响。实验所需时间较少，整个实验能在7～17天内完成。能防止动物凭借气味来完成实验。
3.放射状迷宫实验（八臂辐射迷宫）
原理：大鼠利用房间内远侧线索所提供的信息，可以有效地确定放置食物的臂所在部位。放射状臂形迷宫可以用于大鼠空间参照记忆和工作记忆的研究。参照记忆过程中，信息在许多期间/天内都是有用的，并且通常在整个实验期间都是需要的。而工作记忆过程与参照记忆过程不同，它只有一个主要但暂时的信息，由于迷宫内所提供的信息（臂内诱饵）仅对一个实验期间有用，而对后续实验无用，大鼠必须记住在延迟间隔期内（分钟到小时）内的信息。在臂形迷宫中作出正确选择以食物作为奖赏。
优缺点：适合于测量动物的工作记忆和空间参考记忆，并且其重复测量的稳定性较好。但有些药物（苯丙胺），可以影响下丘脑功能或造成食欲缺乏，影响迷宫中所采用的食欲动机，因此动物就不能很好的完成迷宫实验。
4，水迷宫实验
原理：一种小鼠、大鼠能够学会在水箱内游泳并找到藏在水下逃避平台的实验方法。由于没有任何可接近的线索以标志平台的位置，所以动物的有效定位能力需应用水箱外的结构作为线索。迷宫由圆形水池、自动摄像及分析系统两部分组成，图像自动采集和处理系统主要由摄像机、计算机、图像监视器组成，动物入水后启动监测装置，记录动物运动轨迹，试验完毕自动分析报告相关参数。
优缺点：水迷宫是目前世界公认的较为客观的学习记忆功能评价方法。
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