动物行为学 | 旷场实验

旷场实验(Open field test, OFT)又称敞箱实验，是一种评价啮齿类实验动物自主运动行为、探究行为与紧张度的一种方法，现己经广泛应用于帕金森病、抑郁症、焦虑症等神经、精神疾病以及中枢药物评筛的研究中，通过旷场实验观察实验动物的焦虑水平，其中，水平活动、中央格停留时间、梳毛次数反映动物的焦虑情况，垂直活动反映动物对周围环境的不确定性和对周围环境中可能存在的危险性的观察。

实验动物

大鼠或小鼠。

实验装置

整套旷场实验系统由旷场箱体、摄像系统和视频记录分析软件共同构成。实验时将动物放入旷场中的特定位置，用摄像系统来监测动物在旷场中的活动情况，通过分析软件来进行动物的轨迹追踪和数据采集分析。

旷场实验箱示意图

实验步骤

实验装置安装好后，将动物从饲养笼里取出，背向实验者放置到旷场的中央区域，实验者迅速离开，任其动物在实验箱自由活动。

迅速开启软件的视频采集或摄像系统的视频录制，记录动物在旷场中5-10min的活动情况；（也可提前开启软件采集，再放置动物，软件分析过程中可设置扣除前期的准备时间）

实验监测时间结束后将小鼠取出并且放回饲养笼内，对旷场反应箱底部、放置物以及侧壁进行彻底清洁，以免本次动物余留的信息（如动物的大小便、气味）影响下次测试结果，大部分研究采用乙醇进行清洁，乙醇浓度亦各不相同用75%酒精或实验用消毒水清理整个旷场箱体，等待晾干后更换小鼠继续重复以上实验。在测试下一只动物前须让乙醇完全挥发，如应用 95% 乙醇，挥发时间可能需要 5~10 min。

实验应用

旷场实验既可用于观察实验动物的自主运动能力，也可评估动物的焦虑等情绪行为。

1

 评估自主运动能力

当旷场实验用于评估动物的自主运动能力时，主要观察动物静止（低于100 cm/s）、缓慢运动（100~300 cm/s）和快速运动（300~500 cm/s）三种运动状态所占据的绝对时间和时间比，通过比较这三种状态的时间，得出动物运动能力的差异。此外也可通过比较动物的平均速度、轨迹线和总运动距离等反应动物的活动能力。

2

评估动物焦虑

当旷场实验用于评估动物焦虑行为时，主要记录动物在旷场中不同区域所待的时间及尿便次数、直立次数等行为。通常来说，小鼠因为趋触性（thigmotaxis）喜欢紧贴墙壁，即更多的在外围活动，这在有焦虑样行为的小鼠中更为明显：焦虑程度较低的小鼠倾向于在旷场的中央即开放区域停留更多的时间。此外还有如下三种结果参数：直立次数：又称垂直得分、站立次数，指鼠一对前足均腾空或攀附箱壁，站立后双爪放下为直立一次。直立次数反映鼠的探索行为及对新环境的好奇程度。排便次数：又称粪便粒数，反映动物对陌生环境的紧张和恐惧程度。人们普遍认为排便次数反映啮齿类动物的焦虑程度。修饰次数：又称理毛次数，指鼠对面部、四肢、躯干和生殖器的清洗行为。鼠的修饰次数是对新异环境产生的应激行为，说明此时鼠兴奋度较高。

实验评价

旷场实验是评价实验动物在新异环境中自主行为、探究行为与紧张度的一种常用方法。操作简便，方法可靠。特别是计算机技术和图像处理技术的引入，使动物行为分析的检测指标大为增加，且具有高效、无创、灵敏、客观等诸多优点。

转自：“MDL科研助手”微信公众号

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