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技術(shù)文章

經(jīng)常做曠場實驗,你真的了解嗎?
更新時間:2023-03-09   點擊次數(shù):682次
  曠場實驗又稱敞箱實驗,是評價實驗動物在新異環(huán)境中自主行為、探究行為與緊張度的一種方法。主要用來觀察實驗動物的自主運動能力、對新異環(huán)境的探索行為、緊張度、躁狂、焦慮以及抑郁行為,由于其操作簡單、可行性高、數(shù)據(jù)記錄準確等特點,已成為研究動物精神領(lǐng)域較為流行的行為學測試方法。
  
  整套曠場實驗系統(tǒng)由曠場箱體、攝像系統(tǒng)和視頻記錄分析軟件共同構(gòu)成。曠場箱體的圍欄形狀可以是正方形、長方形或圓形,市面上正方形的箱體居多。
  
  以正方形曠場為例,曠場箱體分為大鼠(100×100×50cm3)和小鼠(40×40×40cm3)兩種規(guī)格,灰色有機玻璃的材質(zhì)(灰色不反光,且可用于黑鼠和白鼠的實驗)。實驗時將動物放入曠場中的特定位置,用攝像系統(tǒng)來監(jiān)測動物在曠場中的活動情況,通過視頻記錄分析軟件來進行動物的軌跡追蹤和數(shù)據(jù)采集分析。
  
  曠場實驗流程
  
  一、前期準備
  
  1、擺置好干凈的曠場箱體(為了提高實驗效率,可對稱放置4個曠場,同時進行實驗);
  
  2、在箱體正上方放置好攝像支架,連接相機至電腦,在電腦上調(diào)整相機的拍攝角度和焦距等參數(shù),再固定相機位置(后續(xù)實驗建議不要動曠場和支架的位置,否則需要重新調(diào)整焦距等參數(shù));
  
  3、打開電腦中的行為學視頻記錄分析軟件,編輯好實驗信息和動物信息等,調(diào)整好軟件記錄的相關(guān)參數(shù)(也可先用攝像系統(tǒng)將實驗視頻錄制好,后續(xù)再導入到視頻記錄分析軟件中分析)。
  
  二、放置動物并記錄
  
  1、將動物從飼養(yǎng)籠里取出,背向?qū)嶒炚叻胖玫綍鐖龅闹醒雲(yún)^(qū)域,實驗者迅速離開;
  
  2、迅速開啟軟件的視頻采集或攝像系統(tǒng)的視頻錄制,記錄動物在曠場中5-10min的活動情況;(也可提前開啟軟件采集,再放置動物,軟件分析過程中可設(shè)置扣除前期的準備時間)
  
  3、實驗監(jiān)測時間結(jié)束后將小鼠取出并且放回飼養(yǎng)籠內(nèi),用75%酒精或?qū)嶒炗孟舅謇碚麄€曠場箱體,等待晾干后更換小鼠繼續(xù)重復以上實驗。
  
  三、記錄參數(shù)和指標分析
  
  曠場實驗既可用于觀察實驗動物的自主運動能力,也可評估動物的焦慮等情緒行為。
  
  當曠場實驗用于評估動物的自主運動能力時,主要觀察動物靜止(低于100cm/s)、緩慢運動(100~300cm/s)和快速運動(300~500cm/s)三種運動狀態(tài)所占據(jù)的絕對時間和時間比,通過比較這三種狀態(tài)的時間,得出動物運動能力的差異。此外也可通過比較動物的平均速度、軌跡線和總運動距離等反應動物的活動能力。
  
  當曠場實驗用于評估動物焦慮行為時,主要記錄動物在曠場中不同區(qū)域所待的時間及尿便次數(shù)、直立次數(shù)等行為。通常來說,小鼠因為趨觸性(thigmotaxis)喜歡緊貼墻壁,即更多的在外圍活動,這在有焦慮樣行為的小鼠中更為明顯:焦慮程度較低的小鼠傾向于在曠場的中央即開放區(qū)域停留更多的時間。此外還有如下幾種結(jié)果參數(shù):
  
  直立次數(shù):又稱垂直得分、站立次數(shù),指鼠一對前足均騰空或攀附箱壁,站立后雙爪放下為直立一次。直立次數(shù)反映鼠的探索行為及對新環(huán)境的好奇程度。
  
  排便次數(shù):又稱糞便粒數(shù),反映動物對陌生環(huán)境的緊張和恐懼程度。人們普遍認為排便次數(shù)反映嚙齒類動物的焦慮程度。
  
  修飾次數(shù):又稱理毛次數(shù),指鼠對面部、四肢、軀干和生殖器的清洗行為。鼠的修飾次數(shù)是對新異環(huán)境產(chǎn)生的應激行為,說明此時鼠興奮度較高。

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