脑声常谈：旷场实验中自主行为活动影响因素丨旷场实验规格
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旷场实验（Open field test）是用于评价动物自发行为活动和焦虑状态的经典行为学方法 ，在毒理学、精神神经药理学、动物行为学等领域皆有广泛的应用 。 除了动物的种属、饲养环境、应激、药物和昼夜节律等因素外 ， 动物的活动范围 ， 即旷场实验箱大小/面积 ， 也会影响小鼠的活动情况 。 然而 ， 旷场实验箱的规格有很多 ， 大小不一 ， 对小鼠焦虑状态的是否有影响 ， 经常有老师问我们 。 本研究通过分析旷场面积对小鼠活动状况的影响 ， 探讨小鼠在旷场实验中其自主行为活动和焦虑状态合适的面积 。
实验动物
旷18～22 g SPF 级 ICR 小鼠 238 只 ， 雌雄各半 ， 购自上海斯莱克实验动物 有限公司 ， 许可证编号：SCXK（沪）2012-0002 。 动物于屏障环境设施中标准饲养盒内适应 45 性喂养 3 天 ，每盒 5 只 ， 人工照明 ， 明暗各 12 h 循环 ， 室温 20～26 ℃ ， 湿度 40 %～70 % 。
仪器
旷场实验箱（上海欣软信息科技有限公司）通过两块挡板（高30 cm）平均 分为 4 个独立的方形格子 ， 大小为 50×50×30cm ， （旷场面积为2500cm2 ） ， 可同时测试 4 只小鼠的行为活动；撤去挡板 ， 在旷场实验箱内放置大小为25×25×18 cm 的敞口盒子（旷场面积为625cm2 ） ， 最多可同时测试9 只小鼠的行为活动 。 旷场实验箱中央上方放置摄像机（SSC-G218 ， 日本 ， 索尼公司） ， 通过计算机内的动物视频行为分析系统（VisuTrack动物行为分析软件 ， 上海欣软）监测动物的自主行为活动 。 通过该分析系统可将两个不同面积的旷场 区域皆分为中央区和周边区 ， 其中2500 cm2 旷场的中央区大小为25×25cm ， 625cm2 旷场的 中央区大小为12.5×12.5 cm ， 如图 1 所示 。
测试方法
小鼠随机分为两组 ， 分别在625 和 2500 cm2 的旷场范围内进行测试 。 从小鼠置于旷场开始计时 ， 观察小鼠在 5 min 内的活动情况 ， 观察指标包括：①总体活动情况： 总路程、总体平均速度、总体平行指数；②中央区活动情况：中央区的路程占总路程的比例、 中央区的平均速度、中央区进入次数、中央区停留时间占整体测试时间的比例和中央区平行 指数；③周围区活动情况：周围区的平均速度、周围区停留时间占整体测试时间的比例和周 围区的平行指数 。 测试均在上午九点到下午五点之间进行 ， 光照强度保持在 10 lux 以下 ， 每 60 次测试结束后 ， 需清洗旷场实验箱底部和侧壁 ， 待旷场实验箱干燥无异味后方可进行下一只 动物的测试 。 每只小鼠测试一次 。
旷场实验用于动物的行为研究始于1934 年 ， Hall 等研究者以此观察大鼠的情绪状态 。随后这个实验被推广用于兔子、羊、猪、牛和灵长类动物 。 随着动物的推广 ， 适用于动物 测试的场所也呈现多样化 。 研究者应基于实验原理 ， 根据不同需要 ， 设计具体的实验方法 。对于小鼠来说 ， 旷场区的形状可见圆形 ， 正方形 ， 长方形 ， 旷场区形状对小鼠的活动状态的影响较小 ， 其中正方形的旷场区最为常见；较大的旷场区会诱发小鼠的惊恐状态 ， 正方形的旷场尺寸一般为25×25cm-50×50 cm；为了便于识别 ， 旷场区颜色与小鼠毛色相反； 基于对焦虑水平的检测 ， 中央区面积占整个旷场区面积的 20%-50%；光照强度增强 ， 小鼠的自主行为活动量变少 ， 焦虑水平上升 ， 基于对二者的检测 ， 光照强度一般为 2-10lux；旷场区环境的噪音越大 ， 小鼠的活动量越强 ， 噪音强度一般不超过78dB；实验测试时间从2min 到30min 不等；经实验室前期研究证实 ， 重复测试次数也影响旷场实验结果 ， 因而每只小鼠只做一次旷场实验 。
该研究通过分析小鼠在不同的旷场面积下的活动情况 ， 评价活动范围对小鼠旷场活动的影响 ， 该研究样本量大 ， 数据稳定 ， 为旷场实验中旷场面积对小鼠的自主行为活动和焦虑状 态的影响提供可靠依据 。
【脑声常谈：旷场实验中自主行为活动影响因素丨旷场实验规格】与 625 cm2 的旷场区的活动情况相比 ， 小鼠在2500cm2 旷场区总路程、 平均速度提高 ， 提示旷场面积扩大 ， 小鼠的自主行为活动增强；平行指数变大提示小鼠对周 围环境越不熟悉 。 这可能是空间增加提高了小鼠对陌生环境的探索欲望 。 因而 ， 在旷场 实验中 ， 若是检测小鼠的自主行为活动 ， 为了避免面积过大对小鼠自主活动的影响 ， 应选用 较小的旷场区 。
