掩埋食物测试(Buried Food Test, BFT)是啮齿类嗅觉功能检测的经典刚需性行为范式,区别于被动嗅觉刺激实验,该实验依靠小鼠饥饿驱动的主动觅食行为,真实反映动物嗅觉感知灵敏度、气味定位能力、嗅觉介导的目标搜寻行为。
该范式操作应激低、稳定性高,广泛用于嗅球损伤、神经退行性病变、自闭症模型及药物嗅觉修复效应评价。通过VisuTrack视频追踪系统可全自动量化觅食潜伏期、挖刨行为、区域探索偏好,彻底规避人工计时与主观判读带来的实验偏差,实现嗅觉功能检测标准化。
一、实验动物与前期驯化
1.选用8周龄及以上健康C57BL/6J、CD1小鼠,同批次动物年龄、体重无显著差异,避免年龄相关嗅觉神经发生差异干扰结果。
2.统一使用雄性小鼠排除动情周期激素波动影响。实验前3 d,在笼内投放测试用适口性食物颗粒,使小鼠提前适应食物气味,消除新异食物恐惧导致的觅食抑制。
3.实验前禁食18–24 h、自由饮水,统一饥饿基线,保证觅食动机一致,不限制饮水可避免脱水应激。每组设置10–12只小鼠,降低个体行为离散度。
二、实验设备与耗材
1.实验采用标准化觅食行为箱体,箱体尺寸45 cm×25 cm×20 cm,平底光滑无死角,可均匀铺设垫料。
2.配套VisuTrack高清视频采集与行为分析系统,顶部垂直摄像,全程录像追踪小鼠运动轨迹、挖刨动作及目标区域停留行为。
3.耗材选用无尘无菌动物垫料、统一规格适口性食物颗粒,每轮实验配备全新垫料,杜绝气味残留干扰。
4.测试环境恒温23±2 ℃,静音暗光、无外源气味干扰,保证嗅觉线索单一。
三、标准化实验流程
1. 箱体适应阶段
测试箱内均匀铺设3–4 cm厚洁净垫料,无任何食物刺激。将小鼠单独放入箱体自由探索5 min,完成环境适应,消除陌生箱体导致的僵直、探索减少等干扰行为,VisuTrack同步记录基础活动水平,用于后续运动能力校正。
2. 掩埋食物测试
取出小鼠,在箱体任意固定角落将单颗食物颗粒埋于垫料下约1 cm深度,表面平整无明显凸起,消除视觉线索干扰。将小鼠置于箱体对角起始位置,即刻开始录像计时。实验最大观察时长设置300 s。小鼠以前爪扒开垫料、抓取食物并开始啃咬视为寻获成功,记录觅食潜伏期。若300 s内未找到食物,终止测试,潜伏期统一赋值300 s。
3. 空白对照实验(排除非嗅觉干扰)
为区分嗅觉障碍与运动、探索动机异常,隔日开展表面食物对照测试:食物直接放置于垫料表面,重复上述流程。若表面食物觅食正常、掩埋食物潜伏期显著延长,可判定为特异性嗅觉功能下降;若两组潜伏期均延长,则判定为探索动机或体能异常,排除嗅觉损伤。
四、VisuTrack软件分析指标
系统自动划定食物目标区、起始区与周边探索区域,全程量化行为参数:觅食潜伏期、目标区域趋近次数、有效挖刨时长、总探索距离、区域停留占比。相较于传统单一计时法,软件可同步区分“主动搜寻挖刨”与“随机游走”,精准判定嗅觉驱动的目标搜寻行为,有效剔除运动能力、探索意愿混杂因素,提升嗅觉表型特异性。
五、实验质控与误差规避
垫料厚度、掩埋深度全程统一,防止视觉线索泄露;每只小鼠测试完毕彻底更换全新垫料,消除残留食物气味、尿液气味干扰;严格统一禁食时长,保证觅食动机基线一致;暗光静音环境避免小鼠应激呆滞;增设表面食物对照,从机制上区分嗅觉缺陷与 general 行为下降,是该实验数据可信的核心质控要点。
六、统计学方法
组间觅食潜伏期采用独立样本t检验或单因素方差分析,结合对照实验数据进行双变量校验,P<0.05为差异具有统计学意义,精准评价模型小鼠嗅觉感知与气味定位功能损伤程度。
参考文献
[1] Yang M, Crawley J N. Simple behavioral assessment of mouse olfaction[J]. Current Protocols in Neuroscience, 2009, 48(1): 8.24.1-8.24.12.
[2] Lehmkuhl A M, et al. Buried food-seeking test for the assessment of olfactory detection in mice[J]. Bio-protocol, 2018, 8(16): e2897.
[3] 上海欣软. 啮齿类嗅觉觅食行为检测技术规范[Z]. 2024.
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