實(shí)驗(yàn)背景

曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)（open field test，OFT）又稱敞箱實(shí)驗(yàn)，是評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(chǎng)實(shí)驗(yàn)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(chǎng)實(shí)驗(yàn)主要用來觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自主運(yùn)動(dòng)能力、對(duì)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(jiǎn)單、可行性高、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確等特點(diǎn)，已成為研究動(dòng)物精神領(lǐng)域較為流行的行為學(xué)測(cè)試方法。

實(shí)驗(yàn)裝置

整套曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由曠場(chǎng)箱體、攝像系統(tǒng)和視頻記錄分析軟件共同構(gòu)成。曠場(chǎng)箱體的圍欄形狀可以是正方形、長(zhǎng)方形或圓形，市面上正方形的箱體居多。以正方形曠場(chǎng)為例，曠場(chǎng)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(shí)驗(yàn)）。實(shí)驗(yàn)時(shí)將動(dòng)物放入曠場(chǎng)中的特定位置，用攝像系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)動(dòng)物在曠場(chǎng)中的活動(dòng)情況，通過視頻記錄分析軟件來進(jìn)行動(dòng)物的軌跡追蹤和數(shù)據(jù)采集分析。
 

實(shí)驗(yàn)流程

一、前期準(zhǔn)備

1. 擺置好干凈的曠場(chǎng)箱體（為了提高實(shí)驗(yàn)效率，可對(duì)稱放置4個(gè)曠場(chǎng)，同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）；

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(shí)驗(yàn)建議不要?jiǎng)訒鐖?chǎng)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(shí)驗(yàn)信息和動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(dòng)物并記錄

1. 將動(dòng)物從飼養(yǎng)籠里取出，背向?qū)嶒?yàn)者放置到曠場(chǎng)的中央?yún)^(qū)域，實(shí)驗(yàn)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(dòng)物在曠場(chǎng)中5-10min的活動(dòng)情況；（也可提前開啟軟件采集，再放置動(dòng)物，軟件分析過程中可設(shè)置扣除前期的準(zhǔn)備時(shí)間）

3. 實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)時(shí)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?yàn)用消毒水清理整個(gè)曠場(chǎng)箱體，等待晾干后更換小鼠繼續(xù)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。

三、記錄參數(shù)和指標(biāo)分析

曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)既可用于觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自主運(yùn)動(dòng)能力，也可評(píng)估動(dòng)物的焦慮等情緒行為。

當(dāng)曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)用于評(píng)估動(dòng)物的自主運(yùn)動(dòng)能力時(shí)，主要觀察動(dòng)物靜止（低于100 cm/s）、緩慢運(yùn)動(dòng)（100~300 cm/s）和快速運(yùn)動(dòng)（300~500 cm/s）三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所占據(jù)的絕對(duì)時(shí)間和時(shí)間比，通過比較這三種狀態(tài)的時(shí)間，得出動(dòng)物運(yùn)動(dòng)能力的差異。此外也可通過比較動(dòng)物的平均速度、軌跡線和總運(yùn)動(dòng)距離等反應(yīng)動(dòng)物的活動(dòng)能力。

當(dāng)曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)用于評(píng)估動(dòng)物焦慮行為時(shí)，主要記錄動(dòng)物在曠場(chǎng)中不同區(qū)域所待的時(shí)間及尿便次數(shù)、直立次數(shù)等行為。通常來說，小鼠因?yàn)橼呌|性（thigmotaxis）喜歡緊貼墻壁，即更多的在外圍活動(dòng)，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(chǎng)的中央即開放區(qū)域停留更多的時(shí)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(duì)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(duì)新環(huán)境的好奇程度。

排便次數(shù)：又稱糞便粒數(shù)，反映動(dòng)物對(duì)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(dòng)物的焦慮程度。

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

注意事項(xiàng)

1. 小鼠相關(guān)因素：實(shí)驗(yàn)前動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境、動(dòng)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(shí)驗(yàn)中小鼠的周齡和性別需要保持一致，比如雌鼠有動(dòng)情周期，激素水平可能會(huì)影響行為。

2. 實(shí)驗(yàn)裝置相關(guān)因素：曠場(chǎng)的形狀、體積、實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)、數(shù)據(jù)采集方式（攝像系統(tǒng)的類別）等，均可能影響實(shí)驗(yàn)和軟件的檢測(cè)效果，因此需盡量保持統(tǒng)一。

3. 實(shí)驗(yàn)者相關(guān)因素：注意實(shí)驗(yàn)者與動(dòng)物之間的適應(yīng)，同一批實(shí)驗(yàn)由同一實(shí)驗(yàn)者操作，使用同樣的方式抓取小鼠，手勢(shì)輕柔。

溫馨提示

在行為學(xué)測(cè)試中通常是多種實(shí)驗(yàn)方法綜合分析評(píng)估動(dòng)物的某一個(gè)行為變化，因此在安排不同行為學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)之間的相互影響。由于曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)對(duì)小鼠各方面影響較小，可優(yōu)先安排動(dòng)物進(jìn)行曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。

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(jiǎng)賞成癮等多個(gè)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(qǐng)?zhí)峁﹫?jiān)實(shí)硬件平臺(tái)；標(biāo)準(zhǔn)化體系化行為學(xué)實(shí)驗(yàn)室布局方案，助力實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，可為工作人員創(chuàng)造安全、舒適、高效的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。

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