曠場(chǎng)實(shí)驗準則

一、實(shí)驗原理及應用

曠場(chǎng)實(shí)驗（open field test，OFT）也叫敞箱實(shí)驗，是一個(gè)常用的動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗。OFT可以檢測大鼠或者小鼠自發(fā)活動(dòng)行為（loco-motor activity）和探索行為（exploratory behavior），是評價(jià)實(shí)驗動(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。例如動(dòng)物對新開(kāi)闊環(huán)境的恐懼而主要在周邊區域活動(dòng)，在中央區域活動(dòng)較少，但動(dòng)物的探究特性又促使其產(chǎn)生在中央區域活動(dòng)的動(dòng)機。

曠場(chǎng)（open field test）分析系統是觀(guān)察研究實(shí)驗動(dòng)物神經(jīng)精神變化、進(jìn)入開(kāi)闊環(huán)境后的各種行為，例如動(dòng)物對新開(kāi)闊環(huán)境的恐懼而主要在周邊區域活動(dòng)，在中央區域活動(dòng)較少，但動(dòng)物的探究特性又促使其產(chǎn)生在中央區域活動(dòng)的動(dòng)機，也可觀(guān)察由此而產(chǎn)生的焦慮心理。中樞興奮藥物可以明顯增加自主的活動(dòng)而減少探究行為，一定劑量的抗精神病藥物可以減少探究行為而不影響自主活動(dòng)。

目前，OFT實(shí)驗的應用非常廣泛，貫穿于小動(dòng)物行為學(xué)研究中，并推廣到神經(jīng)學(xué)與精神藥理學(xué)研究中，以抗精神病藥物為例，OFT一般用來(lái)檢測藥物的副作用（如對行動(dòng)的影響、睡眠等）。目前，在行為學(xué)研究中，OFT往往用來(lái)做對照，以反映實(shí)驗動(dòng)物的自發(fā)活動(dòng)行為。因其實(shí)驗操作簡(jiǎn)單，所得數據量豐富，一次實(shí)驗就可以對動(dòng)物的自發(fā)活動(dòng)、探索行為及焦慮、抑郁狀態(tài)進(jìn)行定量評價(jià)，在藥物的研發(fā)與開(kāi)發(fā)中得到廣泛的應用。

二、實(shí)驗儀器

大小鼠曠場(chǎng)曠場(chǎng)實(shí)驗箱（小鼠嵌套在大鼠箱體內，節約占地），SuperMaze動(dòng)物行為分析軟件/VisuTrack軟件，攝像機，實(shí)驗電腦。

實(shí)驗箱一般是一個(gè)方形的箱子（也有實(shí)驗者設計為圓形“斗獸場(chǎng)”樣或者方形密閉的箱體），材質(zhì)為醫用ABS材料，其中：

大鼠實(shí)驗箱規格（長(cháng)*寬*高）：100cm*100cm*40cm；

小鼠實(shí)驗箱規格（長(cháng)*寬*高）：50cm*50cm*40cm；

很多老師也可以自制這樣的儀器，很簡(jiǎn)單，但需要注意實(shí)驗箱體高度不能太高，容易造成角落光線(xiàn)不均勻。另外，實(shí)驗箱底部的顏色盡量保持與實(shí)驗動(dòng)物的差異性，方便軟件更好的識別動(dòng)物。如果實(shí)驗室有動(dòng)物動(dòng)物行為分析軟件，不需要在實(shí)驗箱底部劃分小方格了，通常軟件里可以自動(dòng)劃分。

三、實(shí)驗方法及步驟

1、實(shí)驗開(kāi)始之前，先確認實(shí)驗箱是清潔，無(wú)味道的，尤其要注意清理實(shí)驗箱底部上一次實(shí)驗測試動(dòng)物遺留下來(lái)的糞便、尿液等。

2、實(shí)驗人員在軟件中設置好相應的參數，記錄好動(dòng)物的編號、日期、狀態(tài)燈信息；

3、將實(shí)驗動(dòng)物從飼養籠中輕輕取出，注意背向實(shí)驗者；

4、將實(shí)驗動(dòng)物迅速放置于實(shí)驗箱的中央區域，并立即離開(kāi)；

5、打開(kāi)動(dòng)物行為學(xué)分析軟件，自動(dòng)記錄動(dòng)物在箱體內的活動(dòng)，實(shí)驗時(shí)間通常為15分鐘；

6、實(shí)驗結束后，將實(shí)驗動(dòng)物放入事先準備好的其他飼養籠內。

7、用酒精噴灑儀器裝置除味，并用紙巾檫干。

四、實(shí)驗指標

區域的劃分：區域通常分為四角、四周及中央區域，軟件自動(dòng)統計這些區域內實(shí)驗動(dòng)物的活動(dòng)路程、滯留時(shí)間及進(jìn)入次數、平均速度；這里需要注意，關(guān)于區域的劃分有很多不同的方式，也有很多實(shí)驗者將箱體底部劃分成9宮格、16宮格或者25宮格。

1、水平運動(dòng)總距離――――反應大鼠的運動(dòng)情況。例如抑郁大鼠水平運動(dòng)距離將大大減少，多躲避于曠場(chǎng)一角不動(dòng)。

2、中央區運進(jìn)入總次數――――反應大鼠的焦慮情況?？菇箲]藥物可以在不改變一般運動(dòng)情況的前提下增加大鼠的中央區進(jìn)入次數。抑郁大鼠中央區進(jìn)入次數也會(huì )大幅度下降。

3、中央區運滯留時(shí)間――――反應大鼠的焦慮情況?？菇箲]藥物可以在不改變一般運動(dòng)情況的前提下增加大鼠的中央區滯留時(shí)間。抑郁大鼠中央區滯留時(shí)間也會(huì )大幅度下降。

4、直立次數――――反應大鼠垂直水平活動(dòng)情況，主要反應大鼠的探究行為。抑郁大鼠對外界環(huán)境的好奇性或探究興趣下降，所以表現出直立次數顯著(zhù)下降。

5、糞便數量――――反應大鼠的焦慮情況。但是由于糞便數受影響因素多并不能充分反映出大鼠的焦慮情況。

軌跡圖

熱圖

另外，自發(fā)活動(dòng)行為的復雜表現：這一類(lèi)行為可以更加客觀(guān)的表現動(dòng)物的自發(fā)性行為，比如修飾、轉圈、蜷縮、急沖、甩頭、軀體伸長(cháng)等，如果軟件支持自動(dòng)測試這些指標，可以一并統計。

五、注意事項

1、實(shí)驗前需要對實(shí)驗動(dòng)物每天撫摸1-2min以減少非特異性應激刺激對實(shí)驗動(dòng)物檢測中的影響。

2、實(shí)驗過(guò)程中需要弱光照明，觀(guān)察者盡量與測試動(dòng)物分隔。

3、實(shí)驗過(guò)程中需要環(huán)境安靜。

4、進(jìn)行曠場(chǎng)檢測時(shí)，需要對實(shí)驗動(dòng)物進(jìn)行篩選，有些實(shí)驗動(dòng)物在正常情況下水平方向或垂直方向的活動(dòng)情況顯著(zhù)低于同批動(dòng)物平均水平，則需要將這些動(dòng)物預先剔除。

5、實(shí)驗前需要提前至少3小時(shí)將動(dòng)物帶入實(shí)驗室，降低動(dòng)物對新環(huán)境的不安情緒。

6、實(shí)驗動(dòng)物的性別、周齡盡量保持一致，因為激素水平可能會(huì )影響動(dòng)物行為。

7、注意實(shí)驗動(dòng)物的晝夜節律，盡量選擇同一時(shí)間段開(kāi)展實(shí)驗。

8、OFT實(shí)驗對動(dòng)物各方面影響較小，而其他行為學(xué)實(shí)驗（如強迫游泳、水迷宮、懸尾實(shí)驗）影響較大，因此同一批動(dòng)物進(jìn)行不同行為學(xué)測試時(shí)，應先進(jìn)行OFT實(shí)驗。