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

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。

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。

大小鼠旷场实验箱，型号：XR-XZ301，上海欣软

综上所述，旷场面积影响对ICR小鼠旷场区自主行为活动和焦虑状态的评价，小鼠在 较大的旷场区自主行为活动增强，焦虑状态更为明显。在旷场实验中，若是检测小鼠的自主行为活动，应选用较小的旷场区；若是研究药物的抗焦虑的作用，则建议选用较大面积的旷场区进行实验。

如果您也对旷场实验感兴趣或者有疑问，可以关注我们：脑声常谈 。

关键词： 焦虑状态 平均速度 测试时间

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