❶ 如何使用曠場實驗測量和評估小鼠運動和焦慮樣行為
曠場實驗是衡量動物行為的常用平台，尤其適用於研究小鼠。通過快速簡單地提供各種行為信息，從基本運動能力到情緒數據，曠場實驗為研究者提供了一種評估小鼠運動和焦慮樣行為的有效工具。實驗中，不同品系的實驗室飼養和野外捕獲小鼠都能在曠場迷宮中進行測試，便於研究不同葯理化合物對焦慮或抗焦慮效應的評估。
曠場迷宮最初在1934年用於測量嚙齒動物的情緒，現已成為動物心理學中廣泛使用的行為測量方法。其簡單、快速、無需培訓的特點使得它在研究中得到廣泛應用，包括但不限於小牛、豬、兔子、靈長類動物、蜜蜂和龍蝦。曠場迷宮的設計旨在模擬進化選擇的反應，即大多數物種對特定刺激表現出焦慮介導的恐懼或逃跑反應。例如，嚙齒動物對大型、明亮、開放和未知的環境表現出明顯的厭惡，這可能與其在系統發育上已經習慣於將這些環境視為危險的反應有關。
曠場箱通常由一個圍牆區域組成，高度足夠防止小鼠逃跑。迷宮形狀通常為圓形或方形，面積足夠大以在中心引起開放感。曠場實驗不僅可以測量常見的行為活動，如走動，還可以通過在迷宮地板上添加一個或多個物體來增加觀察小鼠如何與新刺激互動的能力。相關參數可能包括接近物體的次數或對特定物體的偏好或厭惡。
實驗使用多單元曠場迷宮進行，每個腔室尺寸為50厘米（長）x 50厘米（寬）x 38厘米（高），由白色高密度無孔塑料製成。軟體包允許一次跟蹤多達16隻小鼠，對於單個小鼠分析，通常使用OFM單象限。實驗過程中，可以收集和分析多個重要參數，從整體運動活動到與焦慮相關的情緒行為，為研究人員提供全面的行為數據。
盡管曠場實驗存在一些潛在的缺點，如測試會話中可操縱的靜態變數范圍廣泛，以及實驗協議設置和設計的可變性對於支持廣泛的應用程序至關重要，可能會使比較研究變得困難。然而，盡管存在這些問題，曠場實驗仍然是嚙齒動物行為研究中應用最廣泛的技術之一。本研究討論了從曠場實驗中獲得的結果與小鼠焦慮和情緒分析之間的相關性。
❷ 腦聲常談：小鼠曠場實驗行為中的宮格劃分對行為學指標的影響
曠場實驗( open field test) 是一種經典的動物行為學實驗，常應用於評價嚙齒類動物的焦慮樣行為。 能夠引起嚙齒類動物產生焦慮的原因有多種，如慢 性疼痛，天敵應激，葯物，疾病等。嚙齒類在自然環 境生存中因懼怕天敵而不敢長期暴露於開闊地帶產 生警覺心理，同時它們為尋找食物會主動對新環境 進行探索伴有好奇心理。曠場實驗正是通過模仿這種開闊的新環境，研究動物在「警覺-好奇」心理沖突下產生的焦慮樣行為。常用的評價動物焦慮樣 行為的重要實驗參數包括: 曠場中央區域的移動距離、進入次數、活動時間以及站立、排便的次數等。其中，中央區域的界定是衡量動物焦慮水平非常關鍵的一個參數。但在不同文獻報道中，中央區域大小的劃定卻不盡相同。Gould 等建議將中央區域大小設定為曠場區域總面積的25% ～ 50%之間，中央區域過大或者過小都可能會導致統計結果異常。對於中央區域到底應該設定多大合適，大家並沒有達成統一共識。
行為學設備
曠場實驗設備和視頻採集與存儲系統使用上海欣軟信息科技有限公司，行為分析軟體 VisuTrack 動物行為分析軟體 。
模型建立
炎性痛誘導動物焦慮模型 用 3% 異氟烷將野生型小鼠短時間麻醉，隨即向小鼠右後肢足底 皮下注射 10 μl CFA，注射完成後將小鼠輕輕放回籠具之中，待其清醒後連續觀察 3 ～ 5 min，如果小鼠出 現舔足或咬足行為即證明實驗模型建立成功。建模 成功後，將小鼠按照分組分籠飼養。
曠場實驗測試
所有小鼠的曠場實驗在每日 18∶ 00 以後進行。炎性痛誘導動物焦慮模型組小鼠( n = 10) 在足底炎性痛建立成功後第 14 d 進行; 致焦慮 葯誘導動物焦慮模型組小鼠( n = 10) 在腹腔注射 FG7142 1 h 後進行; 自然狀態下對照小鼠( n = 10) 可直接進行。實驗開始前 3 d 將待測試小鼠移至實 驗等待區適應新環境，並對每隻小鼠進行安撫，減少 環境及人為帶來的應激反應。實驗場地光照亮度80 ～ 120 lux，濕度適宜，溫度保持在( 24 ± 0． 5) ℃。 正式實驗開始時，將小鼠放置於曠場實驗裝置( 長寬 高分別為 50 cm × 50 cm × 50 cm 的無頂蓋立方塑料 箱) 正中央區域，通過動物行為視頻採集系統記錄小 鼠在曠場裝置中 5min的運動軌跡。每隻小鼠測試 完後放入新的鼠籠中並清理曠場裝置內糞便、尿液及用 75% 酒精消除遺留氣味，待裝置完全乾燥後再 進行下一隻小鼠實驗。整個實驗過程實驗者保持安 靜並在實驗區外( 實驗區域被掛簾遮擋) 對整個實 驗流程進行視頻記錄操作，避免實驗者自身氣味對 小鼠產生應激作用，影響實驗結果。所有實驗結束 後，小鼠全部移回到各自原來鼠籠中休息。
大小鼠曠場實驗箱，型號：XR-XZ301，上海欣軟，VisuTrack動物行為分析軟體
數據分析
由於曠場的陌生空曠區域對於小鼠來說是一種天然威脅，小鼠在被放置在正中央區 後會迅速逃往曠場外周區域並趨壁活動，所以我們將小鼠碰觸到曠場外周四個壁的時刻定為開始記錄小鼠運動軌跡的時間點，所有小鼠的行為分析開始時間全部按照此標准執行。利用行為分析軟體採集 小鼠在所劃定區域內的運動距離、活動時間、進入次 數、進入各區域的潛伏期以及運動速度等參數。
五區域劃分法分析比較不同焦慮模型動物在曠 場中的行為模式
曠場實驗是用來分析幾分鍾時間內小鼠在空曠 開闊區域里的探索行為，這種行為通常會受到小鼠 情緒變化的影響。一般情況下，實驗者利用視頻采 集及分析系統( Fig． 1A) ，通過比較小鼠單位時間內 在中央區域( 25% ～ 50% 曠場區域總面積) 的移動距 離、活動時間以及運動距離，即可判斷得出研究對象 是否出現了焦慮樣行為。在這里，為了比較不同類 別小鼠焦慮模型在曠場中的行為模式，我們不再設 置中央區域，而是將整個曠場區域均分成 100 個大 小為 5 cm × 5 cm 的小正方形區，行為分析軟體自動 將每個小正方形區域標上對應數字( Fig． 1B) 。我們 將曠場區域從外周到中央分別定義為 A/B /C /D/E5 個區域( Fig． 1C) : A 區( 最靠外側白色方環) ，B 區 ( 黑色方環) ，C 區( 藍色方環) ，D 區( 黃色方環) ，E 區( 紅色方環) 。由於每個小正方形區域很小而小 鼠身體較長，所以為了保證軌跡跟蹤的准確性，我們 採用了一點跟蹤模式，即只跟蹤小鼠頭部在小方塊 中的位置變化( Fig． 1D) 。在這 5 個區域內，B /C /D 區都有各自雙側相鄰區域，而 A/E 區只有單側相鄰 區域，所以 A/E 區與 B /C /D 區的數據統計是不相同 的( Fig． 1E) 。
曠場實驗的設計原理是模擬了自然環境中的陌 生開闊地帶，由於沒有躲避天敵的地方，小鼠在這種 空曠地帶活動對它們來講是一種威脅，往往伴隨著 恐懼情緒; 另一方面小鼠又因為覓食本能或者單純 的「好奇」天性而需要去開闊地帶進行探索。當小鼠 出現在曠場中央區域時，這兩種情緒便會發生沖突 從而導致小鼠出現焦慮樣行為。
文章參考引用： DOI: 10． 16557 /j． cnki． 1000-7547． 2019． 06． 003
❸ 曠場實驗的操作步驟是什麼
【實驗目的】 觀察實驗動物在新異環境中的自主行為、探究行為與緊張度。【實驗原理】 曠場實驗（open field test)又稱敞箱實驗，是評價實驗動物在新異環境中自主行為、探究行為與緊張度的一種方法。以實驗動物在新奇環境之中某些行為的發生頻率和持續時間等，反應實驗動物在陌生環境中的自主行為與探究行為，以尿便次數反應其緊張度。【實驗動物】 大鼠或小鼠。【實驗器材】 實驗裝置由曠場反應箱和數據自動採集和處理系統兩部分組成。大鼠曠場反應箱高30～40cm，底邊長100cm，內壁塗黑，底面平均分為25個4cm×4cm小方格，正上方2 m處架一數碼攝像頭，其視野可覆蓋整個曠場內部。曠場光照為全人工照明，可人為設定「白天」和「黑夜」，白天由兩側牆壁的4隻節能燈發出約2001ux照度來模擬，夜晚由一側牆壁的紅外光源提供照明。實驗人員和計算機等設備位於另一房間以減小對動物的干擾，實驗室背景噪音控制在65dB以下。小鼠曠場反應箱高25～30cm，底邊長72cm，內壁塗黑，底面平均分為64個小方格。數據自動採集和處理系統同上。【實驗方法與步驟】 實驗在安靜的環境下進行。將動物放入箱內底面中心，同時進行攝像和計時。觀察一定時間後停止攝像，觀察時間可根據實驗擬定，一般為3～5 min。清洗方箱內壁及底面，以免上次動物余留的信息（如動物的大、小便、氣味）影響下次測試結果。更換動物，繼續實驗。【觀察指標】 根據計算機軟體設計不同可觀察的參數不同，如單位時間內動物在中央格停留時間，某一肢體越過的格子數為水平得分(crossing)，後肢站立次數為垂直得分(rearing)，修飾次數，尿便次數；運動速度，運動距離，休息時間，沿邊運動距離，中央運動距離等。【注意事項】（1）動物在24 h內有其活動周期，故每次實驗應選擇在同一時間段內完成。（2）實驗應在隔音，光強度和溫、濕度適宜且保持一致的行為實驗室內進行。（3）兩次實驗之間清洗實驗設備，以免上次動物余留信息影響下次實驗結果。【對曠場實驗方法的評價】曠場實驗是評價實驗動物在新異環境中自主行為、探究行為與緊張度的一種常用方法。操作簡便，方法可靠。特別是計算機技術和圖像處理技術的引入，使動物行為分析的檢測指標大為增加，且具有高效、無創、靈敏、客觀等諸多優點。