曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)（Open field test）是用于評(píng)價(jià)動(dòng)物自發(fā)行為活動(dòng)和焦慮狀態(tài)的經(jīng)典行為學(xué)方法， 在毒理學(xué)、精神神經(jīng)藥理學(xué)、動(dòng)物行為學(xué)等領(lǐng)域皆有廣泛的應(yīng)用。除了動(dòng)物的種屬、飼養(yǎng)環(huán)境、應(yīng)激、藥物和晝夜節(jié)律等因素外，動(dòng)物的活動(dòng)范圍，即曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱大小/面積，也會(huì)影響小鼠的活動(dòng)情況。然而，曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱的規(guī)格有很多，大小不一，對(duì)小鼠焦慮狀態(tài)的是否有影響，經(jīng)常有老師問(wèn)我們。本研究通過(guò)分析曠場(chǎng)面積對(duì)小鼠活動(dòng)狀況的影響，探討小鼠在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中其自主行為活動(dòng)和焦慮狀態(tài)合適的面積。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物?

曠18～22 g SPF 級(jí) ICR 小鼠 238 只，雌雄各半，購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 有限公司，許可證編號(hào)：SCXK（滬）2012-0002。動(dòng)物于屏障環(huán)境設(shè)施中標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)盒內(nèi)適應(yīng) 45 ?性喂養(yǎng) 3 天， 每盒 5 只，人工照明，明暗各 12 h 循環(huán)，室溫 20～26 ℃，濕度 40 %～70 %。?

?儀器?

曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱（上海欣軟信息科技有限公司）通過(guò)兩塊擋板（高30 cm）平均 分為 4 個(gè)獨(dú)立的方形格子，大小為 50×50×30cm，（曠場(chǎng)面積為2500cm2 ），可同時(shí)測(cè)試 4 只小鼠的行為活動(dòng)；撤去擋板，在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)放置大小為25×25×18 cm 的敞口盒子（曠場(chǎng)面積為625cm2 ），最多可同時(shí)測(cè)試9 只小鼠的行為活動(dòng)。曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱中央上方放置攝像機(jī)（SSC-G218，日本，索尼公司），通過(guò)計(jì)算機(jī)內(nèi)的動(dòng)物視頻行為分析系統(tǒng)（VisuTrack動(dòng)物行為分析軟件，上海欣軟）監(jiān)測(cè)動(dòng)物的自主行為活動(dòng)。通過(guò)該分析系統(tǒng)可將兩個(gè)不同面積的曠場(chǎng) 區(qū)域皆分為中央?yún)^(qū)和周邊區(qū)，其中2500 cm2 曠場(chǎng)的中央?yún)^(qū)大小為25×25cm，625cm2 曠場(chǎng)的 中央?yún)^(qū)大小為12.5×12.5 cm，如圖 1 所示。

測(cè)試方法?

小鼠隨機(jī)分為兩組，分別在625 和 2500 cm2 的曠場(chǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。從小鼠置于曠場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，觀察小鼠在 5 min 內(nèi)的活動(dòng)情況，觀察指標(biāo)包括：①總體活動(dòng)情況： 總路程、總體平均速度、總體平行指數(shù)；②中央?yún)^(qū)活動(dòng)情況：中央?yún)^(qū)的路程占總路程的比例、 中央?yún)^(qū)的平均速度、中央?yún)^(qū)進(jìn)入次數(shù)、中央?yún)^(qū)停留時(shí)間占整體測(cè)試時(shí)間的比例和中央?yún)^(qū)平行 指數(shù)；③周圍區(qū)活動(dòng)情況：周圍區(qū)的平均速度、周圍區(qū)停留時(shí)間占整體測(cè)試時(shí)間的比例和周 圍區(qū)的平行指數(shù)。測(cè)試均在上午九點(diǎn)到下午五點(diǎn)之間進(jìn)行，光照強(qiáng)度保持在 10 lux 以下，每 60 ?次測(cè)試結(jié)束后，需清洗曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱底部和側(cè)壁，待曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱干燥無(wú)異味后方可進(jìn)行下一只 動(dòng)物的測(cè)試。每只小鼠測(cè)試一次。

曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)用于動(dòng)物的行為研究始于1934 年，Hall 等研究者以此觀察大鼠的情緒狀態(tài)。 隨后這個(gè)實(shí)驗(yàn)被推廣用于兔子、羊、豬、牛和靈長(zhǎng)類動(dòng)物。隨著動(dòng)物的推廣，適用于動(dòng)物 測(cè)試的場(chǎng)所也呈現(xiàn)多樣化。研究者應(yīng)基于實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)不同需要，設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方法。 對(duì)于小鼠來(lái)說(shuō)，曠場(chǎng)區(qū)的形狀可見(jiàn)圓形，正方形，長(zhǎng)方形，曠場(chǎng)區(qū)形狀對(duì)小鼠的活動(dòng)狀態(tài)的影響較小，其中正方形的曠場(chǎng)區(qū)最為常見(jiàn)；較大的曠場(chǎng)區(qū)會(huì)誘發(fā)小鼠的驚恐狀態(tài)，正方形的曠場(chǎng)尺寸一般為25×25cm-50×50 cm；為了便于識(shí)別，曠場(chǎng)區(qū)顏色與小鼠毛色相反； 基于對(duì)焦慮水平的檢測(cè)，中央?yún)^(qū)面積占整個(gè)曠場(chǎng)區(qū)面積的 20%-50%；光照強(qiáng)度增強(qiáng)，小鼠的自主行為活動(dòng)量變少，焦慮水平上升，基于對(duì)二者的檢測(cè)，光照強(qiáng)度一般為 2-10lux；曠場(chǎng)區(qū)環(huán)境的噪音越大，小鼠的活動(dòng)量越強(qiáng)，噪音強(qiáng)度一般不超過(guò)78dB；實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)間從2min 到30min 不等；經(jīng)實(shí)驗(yàn)室前期研究證實(shí)，重復(fù)測(cè)試次數(shù)也影響曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因而每只小鼠只做一次曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。

該研究通過(guò)分析小鼠在不同的曠場(chǎng)面積下的活動(dòng)情況，評(píng)價(jià)活動(dòng)范圍對(duì)小鼠曠場(chǎng)活動(dòng)的影響，該研究樣本量大，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，為曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中曠場(chǎng)面積對(duì)小鼠的自主行為活動(dòng)和焦慮狀 態(tài)的影響提供可靠依據(jù)。

與 625 cm2 的曠場(chǎng)區(qū)的活動(dòng)情況相比，小鼠在2500cm2 曠場(chǎng)區(qū)總路程、 平均速度提高，提示曠場(chǎng)面積擴(kuò)大，小鼠的自主行為活動(dòng)增強(qiáng)；平行指數(shù)變大提示小鼠對(duì)周 圍環(huán)境越不熟悉。這可能是空間增加提高了小鼠對(duì)陌生環(huán)境的探索欲望。因而，在曠場(chǎng) 實(shí)驗(yàn)中，若是檢測(cè)小鼠的自主行為活動(dòng)，為了避免面積過(guò)大對(duì)小鼠自主活動(dòng)的影響，應(yīng)選用 較小的曠場(chǎng)區(qū)。

大小鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱，型號(hào)：XR-XZ301，上海欣軟

綜上所述，曠場(chǎng)面積影響對(duì)ICR小鼠曠場(chǎng)區(qū)自主行為活動(dòng)和焦慮狀態(tài)的評(píng)價(jià)，小鼠在 較大的曠場(chǎng)區(qū)自主行為活動(dòng)增強(qiáng)，焦慮狀態(tài)更為明顯。在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，若是檢測(cè)小鼠的自主行為活動(dòng)，應(yīng)選用較小的曠場(chǎng)區(qū)；若是研究藥物的抗焦慮的作用，則建議選用較大面積的曠場(chǎng)區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

如果您也對(duì)曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)感興趣或者有疑問(wèn)，可以關(guān)注我們：腦聲常談 。