旷场实验

一、实验原理与理论基础

1. 行为学基础
   实验基于啮齿类动物的 贴壁行为（Thigmotaxis） ，即动物因恐惧开阔环境而倾向于沿边缘活动，而探索本能又促使其短暂进入中央区域。这种矛盾行为可用于量化焦虑水平：中央区域停留时间越短、移动速度越慢，表明焦虑程度越高。

   • 进化适应性：贴壁行为被认为是一种减少被捕食风险的生存策略。
   • 情绪关联性：焦虑模型动物（如慢性束缚应激小鼠）在中央区域活动显著减少。

2. 历史发展
   由Hall于1934年首次设计，用于研究大鼠对新奇环境的反应，后扩展至小鼠及其他物种（如豚鼠、犬类），并广泛应用于神经精神疾病和药物筛选研究。

二、实验设备与标准化设计

1. 设备参数
   • 形状与尺寸：

• 方形旷场：小鼠常用50×50×40cm，大鼠100×100×40cm，内壁涂黑或白色以减少反光。
• 圆形旷场（直径40cm，高30cm）：避免方形角落的干扰变量，适用于导航与肥胖研究。
  • 材质：单面磨砂亚克力或医用ABS工程塑料，确保中性颜色及无反光内壁。
  • 辅助设备：高清摄像头、红外追踪系统（如VisuTrack软件）及隔音环境。

1. 环境控制
   • 光照：弱光照明（<50 lux），避免强光刺激。
   • 温湿度：室温22-25℃，湿度40-60%以减少非特异性应激。
   • 清洁要求：实验间用75%酒精擦拭设备，消除气味残留。

三、实验流程与操作规范

1. 前期准备
   • 动物筛选：剔除运动能力低于平均水平的个体，确保性别、周龄一致。
   • 适应训练：

• 实验室适应：提前3小时将动物移至实验环境。
• 操作脱敏：每日抓握5分钟，连续一周以减少应激。

1. 正式实验步骤
   • 放置动物：抓住尾根部1/3处，轻放于旷场中央区域。
   • 记录时长：通常5-10分钟（急性焦虑模型）或延长至150分钟（昼夜节律研究）。
   • 数据采集：

• 运动指标：总路程（正常小鼠5分钟1000-2500cm）、平均速度（3-8cm/s）。
• 行为指标：中央区停留时间、站立次数（反映探索欲）、粪便颗粒数（焦虑水平）。

1. 重复性验证
   部分研究要求次日重复实验，以排除首次探索的干扰。