實驗背景

曠場實驗（open field test，OFT）又稱敞箱實驗，是評價實驗動物在新異環(huán)境中自主行為、探究行為與緊張度的一種方法。Hall于1934年首先提出用曠場實驗研究大鼠的情緒變化，經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，目前曠場實驗主要用來觀察實驗動物的自主運動能力、對新異環(huán)境的探索行為、緊張度、躁狂、焦慮以及抑郁行為，由于其操作簡單、可行性高、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確等特點，已成為研究動物精神領(lǐng)域較為流行的行為學(xué)測試方法。

實驗裝置

整套曠場實驗系統(tǒng)由曠場箱體、攝像系統(tǒng)和視頻記錄分析軟件共同構(gòu)成。曠場箱體的圍欄形狀可以是正方形、長方形或圓形，市面上正方形的箱體居多。以正方形曠場為例，曠場箱體分為大鼠（100×100×50 cm3）和小鼠（40×40×40 cm3）兩種規(guī)格，灰色有機(jī)玻璃的材質(zhì)（灰色不反光，且可用于黑鼠和白鼠的實驗）。實驗時將動物放入曠場中的特定位置，用攝像系統(tǒng)來監(jiān)測動物在曠場中的活動情況，通過視頻記錄分析軟件來進(jìn)行動物的軌跡追蹤和數(shù)據(jù)采集分析。
 

實驗流程

一、前期準(zhǔn)備

1. 擺置好干凈的曠場箱體（為了提高實驗效率，可對稱放置4個曠場，同時進(jìn)行實驗）；

2. 在箱體正上方放置好攝像支架，連接相機(jī)至電腦，在電腦上調(diào)整相機(jī)的拍攝角度和焦距等參數(shù)，再固定相機(jī)位置（后續(xù)實驗建議不要動曠場和支架的位置，否則需要重新調(diào)整焦距等參數(shù)）；

3.打開電腦中的行為學(xué)視頻記錄分析軟件，編輯好實驗信息和動物信息等，調(diào)整好軟件記錄的相關(guān)參數(shù)（也可先用攝像系統(tǒng)將實驗視頻錄制好，后續(xù)再導(dǎo)入到視頻記錄分析軟件中分析）。
 

二、放置動物并記錄

1. 將動物從飼養(yǎng)籠里取出，背向?qū)嶒炚叻胖玫綍鐖龅闹醒雲(yún)^(qū)域，實驗者迅速離開；

2. 迅速開啟軟件的視頻采集或攝像系統(tǒng)的視頻錄制，記錄動物在曠場中5-10min的活動情況；（也可提前開啟軟件采集，再放置動物，軟件分析過程中可設(shè)置扣除前期的準(zhǔn)備時間）

3. 實驗監(jiān)測時間結(jié)束后將小鼠取出并且放回飼養(yǎng)籠內(nèi)，用75%酒精或?qū)嶒炗孟�毒水清理整個曠場箱體，等待晾干后更換小鼠繼續(xù)重復(fù)以上實驗。

三、記錄參數(shù)和指標(biāo)分析

曠場實驗既可用于觀察實驗動物的自主運動能力，也可評估動物的焦慮等情緒行為。

當(dāng)曠場實驗用于評估動物的自主運動能力時，主要觀察動物靜止（低于100 cm/s）、緩慢運動（100~300 cm/s）和快速運動（300~500 cm/s）三種運動狀態(tài)所占據(jù)的絕對時間和時間比，通過比較這三種狀態(tài)的時間，得出動物運動能力的差異。此外也可通過比較動物的平均速度、軌跡線和總運動距離等反應(yīng)動物的活動能力。

當(dāng)曠場實驗用于評估動物焦慮行為時，主要記錄動物在曠場中不同區(qū)域所待的時間及尿便次數(shù)、直立次數(shù)等行為。通常來說，小鼠因為趨觸性（thigmotaxis）喜歡緊貼墻壁，即更多的在外圍活動，這在有焦慮樣行為的小鼠中更為明顯：焦慮程度較低的小鼠傾向于在曠場的中央即開放區(qū)域停留更多的時間。此外還有如下幾種結(jié)果參數(shù)：

直立次數(shù)：又稱垂直得分、站立次數(shù)，指鼠一對前足均騰空或攀附箱壁，站立后雙爪放下為直立一次。直立次數(shù)反映鼠的探索行為及對新環(huán)境的好奇程度。

排便次數(shù)：又稱糞便粒數(shù)，反映動物對陌生環(huán)境的緊張和恐懼程度。人們普遍認(rèn)為排便次數(shù)反映嚙齒類動物的焦慮程度。

修飾次數(shù)：又稱理毛次數(shù)，指鼠對面部、四肢、軀干和生殖器的清洗行為。鼠的修飾次數(shù)是對新異環(huán)境產(chǎn)生的應(yīng)激行為，說明此時鼠興奮度較高。

注意事項

1. 小鼠相關(guān)因素：實驗前動物飼養(yǎng)環(huán)境、動物性別、背景、是否伴隨應(yīng)激（飲水及食物剝奪）及晝夜節(jié)律等。實驗中小鼠的周齡和性別需要保持一致，比如雌鼠有動情周期，激素水平可能會影響行為。

2. 實驗裝置相關(guān)因素：曠場的形狀、體積、實驗持續(xù)時長、數(shù)據(jù)采集方式（攝像系統(tǒng)的類別）等，均可能影響實驗和軟件的檢測效果，因此需盡量保持統(tǒng)一。

3. 實驗者相關(guān)因素：注意實驗者與動物之間的適應(yīng)，同一批實驗由同一實驗者操作，使用同樣的方式抓取小鼠，手勢輕柔。

 

溫馨提示

在行為學(xué)測試中通常是多種實驗方法綜合分析評估動物的某一個行為變化，因此在安排不同行為學(xué)實驗時，要注意實驗之間的相互影響。由于曠場實驗對小鼠各方面影響較小，可優(yōu)先安排動物進(jìn)行曠場實驗。

瑞沃德行為學(xué)整體解決方案

目前瑞沃德提供完整的行為學(xué)解決方案，涵蓋學(xué)習(xí)記憶、飲水?dāng)z食、疼痛、社交、情緒、獎賞成癮等多個研究方向，可幫助研究人員更快開展整體水平探究疾病發(fā)病機(jī)制的研究，為基金申請?zhí)峁﹫詫嵱布�平臺；標(biāo)準(zhǔn)化體系化行為學(xué)實驗室布局方案，助力實驗室建設(shè)，可為工作人員創(chuàng)造安全、舒適、高效的實驗室環(huán)境。

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