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行為學(xué)實(shí)驗(yàn)方法--小鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)流程

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曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)(Open Field Test, OFT)是評(píng)估嚙齒類動(dòng)物自主活動(dòng)、探索行為及焦慮樣行為的經(jīng)典范式。通過(guò)量化動(dòng)物在開(kāi)放空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡、區(qū)域偏好及刻板行為,可反映中shu神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)及藥wu/基因干預(yù)效應(yīng)。


實(shí)驗(yàn)設(shè)備與環(huán)境

1. 曠場(chǎng)裝置
    • 材質(zhì):白色亞克力/PVC板材(規(guī)格:50cm×50cm×40cm,底部分為25個(gè)等距方格)。
    • 區(qū)域劃分:中央?yún)^(qū)(20cm×20cm)與外周區(qū),邊緣設(shè)1cm高黑色邊界線。
    • 光照:頂部LED燈提供均勻漫射光(30-50 lux,避免陰影干擾)。
    • 記錄系統(tǒng):頂部攝像頭(幀率≥30fps)連接行為學(xué)分析軟件(如supermaze、visutrack)。

大鼠/小鼠曠場(chǎng),XR-XZ301,上海欣軟
2. 環(huán)境控制
    • 溫度:22±2℃,濕度40-60%,噪聲≤60dB。
    • 實(shí)驗(yàn)時(shí)間:選擇小鼠活躍期(09:00-12:00),每只動(dòng)物測(cè)試間隔≥10分鐘以清chu氣味。

實(shí)驗(yàn)流程

  1. 動(dòng)物適應(yīng)
    • 實(shí)驗(yàn)前3天每日撫摸小鼠1-2分鐘,減少人為應(yīng)激。
    • 實(shí)驗(yàn)當(dāng)日將動(dòng)物提前30分鐘轉(zhuǎn)移至測(cè)試房間,適應(yīng)環(huán)境。
  2. 操作步驟
    • 步驟1:輕握小鼠尾部,將其頭朝外壁置于曠場(chǎng)中央,同步啟動(dòng)錄像。
    • 步驟2:連續(xù)記錄5分鐘行為,實(shí)驗(yàn)者遠(yuǎn)離裝置(距離≥2m)。
    • 步驟3:實(shí)驗(yàn)后用75%乙醇擦拭曠場(chǎng),避免氣味殘留。

核心行為學(xué)指標(biāo)

指標(biāo) 定義 參考值(C57BL/6J小鼠) 臨床意義
總移動(dòng)距離(cm)
全場(chǎng)軌跡總長(zhǎng)度
800-1200(5分鐘)
反映運(yùn)動(dòng)活性,抑郁模型可能降低
中央?yún)^(qū)停留時(shí)間(s)
累計(jì)停留時(shí)長(zhǎng)
30-60(占比10-20%)
焦慮水平與時(shí)間呈負(fù)相關(guān)
中央?yún)^(qū)進(jìn)入次數(shù)(次)
四肢完全進(jìn)入中央?yún)^(qū)的次數(shù)
3-5
探索欲望指標(biāo)
直立次數(shù)(次)
雙前肢離地≥1cm的次數(shù)
5-10
探索行為,與海馬功能相關(guān)
糞便顆粒數(shù)(粒)
實(shí)驗(yàn)期間排泄物數(shù)量
0-2
應(yīng)激強(qiáng)度標(biāo)志,焦慮時(shí)顯著增加
平均速度(cm/s)
總距離/活動(dòng)時(shí)間
2.5-3.5
運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性評(píng)估


數(shù)據(jù)分析方法

  1. 軌跡分析:軟件自動(dòng)劃分中央/外周區(qū),計(jì)算各區(qū)域停留時(shí)間占比(中央?yún)^(qū)占比<15%提示高焦慮)。
  2. 統(tǒng)計(jì)方法:組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或ANOVA,顯著性水平設(shè)為p<0.05(SPSS/GraphPad)。
  3. 異常值處理:剔除不動(dòng)(總移動(dòng)<200cm)或過(guò)度活躍(>1500cm)個(gè)體。




注意事項(xiàng)

  1. 動(dòng)物狀態(tài):選用8-12周齡健康雄鼠(體重20-25g),雌鼠因動(dòng)情周期影響需同步化。
  2. 藥wu干預(yù):需設(shè)置溶劑對(duì)照組,注射后30分鐘開(kāi)始實(shí)驗(yàn)(藥wu半衰期匹配)。
  3. 重復(fù)測(cè)試:同一批動(dòng)物間隔≥7天復(fù)測(cè),避免習(xí)慣化效應(yīng)。
  4. 倫理要求:遵循3R原則,實(shí)驗(yàn)后動(dòng)物可繼續(xù)用于其他非侵入性測(cè)試。

質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

  • 批次內(nèi)CV(變異系數(shù))<15%,組間基線差異≤10%。
  • 中央?yún)^(qū)停留時(shí)間重復(fù)測(cè)量相關(guān)性>0.8(r≥0.8,p<0.01)。


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