旷场实验是一种用于研究动物自发活动和探索行为的实验，可用于评估动物的自发活动水平、对新异环境的探索行为以及焦虑状态。

实验用的旷场一般是方形观察区，该实验通过分析动物在开放场地的总体区域、中央区域和周边区域的运动情况，通常使用穿越格数或时间来衡量，以研究小鼠的行为活动。

实验原理

动物对新开阔环境恐惧而主要在周边区域活动，在中央区域活动较少，但动物的探究特性又促使其在中央区域活动，旷场实验视频分析系统可分析由此产生的焦虑心理程度。

实验准备

实验仪器：大小鼠旷场实验箱、动物行为分析软件、摄像机、实验专用电脑。实验箱底部的颜色尽量保持与实验动物的差异性，方便软件更好识别动物。如果实验室有动物行为分析软件，不需要在实验箱底部划分小方格了，软件里可自动划分。

实验鼠：根据实验目的将鼠分组，并将每只鼠编号。

实验步骤

实验开始之前，先确保实验箱干净无味。

在软件中设置好相应的参数，记录好动物的编号、日期、状态等信息。

提前半小时将实验动物放置于实验环境中，让其适应一段时间，减少外界环境对实验结果的干扰。

将实验动物从饲养笼中取出，背向实验者，迅速放置于实验箱的中央区域，并立即离开。

打开动物行为学分析软件，自动记录动物在箱体内的活动，实验时间通常为15分钟。

实验结束后将小鼠取出并且放回饲养笼内，对旷场反应箱底部、放置物以及侧壁进行彻底清洁，以免本次动物余留的信息（如动物的大小便、气味）影响下次测试结果。在测试下一只动物前须让乙醇完全挥发。

分析数据：使用专业软件对记录的数据进行分析，比如计算小鼠在不同区域的停留时间、移动速度等。

实验数据分析

不同的实验设计可采用不同的实验数据进行统计分析，目前比较常用的参数有：

水平运动总距离——可划分为中央格路程和周围格路程，反映鼠的活动能力。鼠在新环境中是由紧张、兴奋、探索再到适应的一系列过程，处于兴奋状态的小鼠表现为行动活跃，四处走动，总路程增加。当小鼠处于抑郁状态时，其运动路程明显缩短，反映鼠对新环境的恐惧。

中央区进入总次数和滞留时间——抗焦虑药物可以在不改变一般运动情况的前提下增加鼠的中央区进入次数，抑郁鼠中央区进入次数会大幅下降。

直立次数——又称垂直得分、站立次数，指鼠的一对前足均腾空或攀附箱壁，站立后双爪放下为直立一次。直立次数反映鼠的探索行为及对新环境的好奇程度，鼠出现抑郁行为时，直立次数减少。

静止时间：指视频分析系统根据人为设定的不动阈值所计算出的动物完全静止的时间。静止时间越长说明动物焦虑程度越高，抑郁程度越高。另有研究指出静止时间反映小鼠对周围环境的好奇心，静止时间越短，小鼠好奇心越强。

跨格次数：又称水平得分，跨格一次是指鼠四足均进入相邻方格范围内，分为中央格跨格次数和周围格跨格次数。跨格次数的多少反映鼠的自发活动程度及兴奋程度，出现抑郁时跨格次数减少。

排便次数：又称粪便粒数，反映动物对陌生环境的紧张和恐惧程度，在较短的实验时间内，排便次数确实可以作为反映动物焦虑情绪的有效指标，但如果实验时间超过30min，其与焦虑情绪的相关性还有待深入研究。

实验影响因素

遗传因素：小鼠的遗传背景在行为表现上起着重要作用，不同品系或转基因小鼠可能展示出不同的行为特征和反应模式。

年龄：小鼠的年龄可以对行为产生显著影响，年轻小鼠通常更具有探索欲和活跃性，而老年小鼠则可能显示出行动缓慢或活动减少的情况。

性别：小鼠的性别也可能对行为产生影响，一些研究发现雄性小鼠更具有探索行为和攻击性，而雌性小鼠则更加谨慎和社交。

环境条件：实验室环境的差异可能导致小鼠行为上的变化。例如，光照条件、噪声水平、气味等因素都可能对小鼠的行为产生影响。

实验设备和布局：旷场实验中使用的设备和布局也会对结果产生影响。比如，旷场区域的大小、形状和材质可能会影响小鼠的活动范围和行为表现。

记录和分析方法：不同的记录和分析方法可能会对结果产生影响。比如，使用摄像方法记录小鼠行为时，摄像角度和分辨率的选择可能会影响数据的准确性和可靠性。

药物处理：如果在旷场实验中使用药物处理小鼠，药物的种类、剂量和给药方式也会对结果产生影响。

注意事项

动物在24h内有其活动周期，故每次实验应选择在同一时间段内完成。

实验应在隔音，光强度、温度、湿度适宜且保持一致的行为学实验室内进行。

两次实验之间清洗实验设备，以免上次动物余留信息影响下次实验结果。

实验过程中，需采用弱光照明，并尽量将观察者与测试动物分隔开，以避免额外的干扰。

实验过程中，必须保持环境安静，以确保实验结果的准确性。

在进行旷场检测时，需要对实验动物进行筛选，如果某些实验动物的活动水平明显低于同批动物的平均水平，则需要将这些动物预先剔除。

在实验前需要提前将动物带入实验室，以降低其对新环境的不安情绪。

为确保实验结果的可靠性，尽量保持实验动物的性别和周龄一致，因为激素水平可能会影响动物的行为表现。

应用领域

探索行为评估：通过观察小鼠在旷场中的运动轨迹和探索行为，可以评估其认知能力和学习记忆功能。小鼠对新环境的探索程度和对新区域的兴趣可以通过观察其探索新区域的时间和距离来反映，进而揭示其适应能力和兴趣水平。

焦虑状态评估：小鼠旷场实验也被广泛用于评估小鼠的焦虑状态。焦虑小鼠在旷场中表现出的行为特征包括停留时间较短、移动速度较慢以及对边缘区域的避免等。这些行为特征可以帮助研究者判断小鼠的焦虑水平。

药物疗效评估：许多药物对小鼠的运动和情绪状态会产生影响。通过进行小鼠旷场实验，可以评估药物的疗效和副作用。例如，某些抗焦虑药物可以增加小鼠在旷场中的探索行为并减少焦虑行为，从而为药物的临床应用提供重要参考。

认知功能评估：当实验动物罹患认知功能障碍时其探索行为将受到影响 ，因此，旷场实验还可对动物的认知功能进行评估。

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