モリス水迷路：研究者向け図解ガイド
モリス水迷路（Morris Water Maze, MWM）は、空間学習および記憶を評価するための行動神経科学で広く用いられている実験法であり、同時に持久力や体力の評価も可能である。神経行動学分野において特にアルツハイマー病（AD）研究に頻出する手法であり、神経科学分野の論文において高い頻度で登場する。
モリス水迷路とは何か？
1981年にリチャード・モリスによって考案されたこの実験は、発明者の敬意を表して「モリス水迷路（Morris Water Maze, MWM）」と命名された。この手法は「水迷路」とも通称される。
水迷路実験は、動物が水に対する本能的な嫌悪感を利用して、水中に隠された浮遊ステージ（平台）を探索する神経行動学的テストである。このテストでは、マウスが周囲の視覚的ヒントを用いて固定された位置にあるステージを記憶し、その位置を再現する能力を、探索時間などの統計的データから評価する。水逃避学習タスクは、固定位置に隠されたステージを単純に見つけるものから、特定の仮説を検証するための複雑な訓練手順を含むものまで、多様な形態が存在する。
水迷路の研究応用分野
水迷路は、現在、アルツハイマー病研究において最も広く用いられている神経行動学的実験手法である。空間学習および記憶に関する神経科学分野の研究に広く応用されており、アルツハイマー病、海馬研究、知能と老化、認知機能改善薬の開発・スクリーニング・評価、薬理学、毒性学、予防医学、およびその他の神経疾患の研究に利用されている。学習と記憶研究における最も代表的な古典的実験として広く認識されている。アルツハイマー病を例に挙げると、過去30年間で水迷路実験の使用頻度は5%から39%まで増加した（図1）。
応用分野：アルツハイマー病、血管性認知症、ハンチントン病、知的障害、関連薬剤の評価
水迷路の装置パラメータの設定方法
多くの動物行動実験と同様に、装置仕様、実験手順、データ解析方法について、論文ごとに異なる基準が存在するため、研究者はしばしば混乱する。どのような基準が適切なのか？どのパラメータを変更してもよいのか？また、どのパラメータに注意を払う必要があるのか？
水迷路は非常にカスタマイズ可能な装置であるため、業界内で統一された標準が存在しない。100人の研究者が100通りの実験プロトコルを採用しており、特に神経変性疾患の研究において、結果の再現性の欠如や矛盾が絶えず発生している。水迷路実験における重要な実験要因についての一般的な理解を提供するため、Cyagenの神経行動学プラットフォームで使用する水迷路装置のパラメータを以下の図に示す。
水迷路の実験手順とは？
実験手順を説明する前に、水迷路実験における2つの主要要素、すなわち動機付け要因と評価項目について理解しておく必要がある。水迷路の動機付け要因は、マウスが水環境に対して持つ本能的な嫌悪感であり、このためマウスは水から素早く脱出しようとする。水面上にわずかに沈んだステージは、マウスが水環境から脱出するための目標として機能するため、マウスはできるだけ早くこのステージを発見しようとする。評価項目は、マウスが周囲の視覚的ヒントを用いて、水中に隠されたステージを素早く再現できるかどうかを分析することである。一般的な水迷路実験は、（以下に挙げる以外にも）以下の3つの主要ステップから構成される：視覚的ステージ訓練、隠れたステージ訓練、空間探索実験。
A： 一般的に、水迷路実験は視覚的ステージ訓練、隠れたステージ訓練、空間探索実験の3段階に分けられる。
B： 通常、視覚的ステージ訓練は2日間実施され、隠れたステージ訓練は4〜6日間行われる。最終日にはステージを撤去し、マウスの空間記憶能力を評価する。
C： 一部の実験では、Bのプロトコルを終了した後、ステージを反対方向に再配置し、再び隠れたステージ訓練および空間探索実験を実施し、マウスの記憶の再形成能力を評価する。
水迷路以外にも、マウスに用いられる代表的な行動実験には、Y迷路、ロタロッド、オープンフィールド、強制游泳、エレベーテッドプラスマウスなどがある。これらの行動テストを組み合わせることで、動物モデルの学習・記憶能力、精神状態、運動協調性などの多面的評価が可能となり、認知、感情、運動といった複雑な生命現象の解明に貢献する。
動物行動テストは、神経科学研究において行動表現型を評価し、神経精神疾患のラット・マウスモデルを構築するための重要なツールである。研究者は、学習・記憶、心理状態、運動協調性、社会行動などの多様な行動評価を通じて、神経疾患の表現型を包括的に解析できる。
ラットおよびマウスは、ヒトとの遺伝的類似性が高く、既に多数の疾患モデルが確立されているため、神経行動学研究で最も広く用いられている動物モデルである。長年にわたり、Cyagenの専門家チームはラットおよびマウスの神経行動評価プラットフォームを構築してきた。当社では、水迷路、新奇物質認識試験（NORT）、Y迷路、ロタロッド、オープンフィールドテスト（OFT）、強制游泳テスト（FST）、エレベーテッドプラスマウス（EPM）など、多様なラット・マウス行動評価を専用の記録・解析システムを用いて提供している。研究者の方は、自社での実験実施または当社に一括サービスを依頼する選択が可能である。当社の包括的サービスは、トランスジェニック／遺伝子標的戦略設計、モデル開発・育種、行動テスト、表現型評価、手術・薬剤投与効果評価、病理マーカー検出まで、モデル作成の全工程をカバーしており、研究目的の迅速な達成を支援する。無料相談は、800-921-8930までお問い合わせいただくか、メールにて [email protected] までご連絡ください。
