旷场实验(Open field test, OFT)又称敞箱实验,是一种评价啮齿类实验动物自主运动行为、探究行为与紧张度的一种方法,现己经广泛应用于帕金森病、抑郁症、焦虑症等神经、精神疾病以及中枢药物评筛的研究中。
旷场实验就是把实验鼠置于一个空旷场地的中央,通过视频录像方式监测实验鼠的行为,并通过评价特定行为的出现次数及持续时间等指标,来对实验鼠的自发活动、新奇事物探索、焦虑状态、抑郁状态等进行定量的评价,一次实验可以获得大量数据。
原理
实验设备
实验采用赛昂斯旷场实验视频分析系统(SA215),整套旷场实验系统由旷场箱体、摄像系统和视频记录分析软件共同构成。实验时将动物放入旷场中的特定位置,用摄像系统来监测动物在旷场中的活动情况,通过分析软件来进行动物的轨迹追踪和数据采集分析。
旷场实验视频分析系统
产品特点:
1、最多可支持16只动物同时实验
2、创新的遥控启动、关闭功能,分析时间更可靠
3、做工精致,硬件坚固耐用,标准化工业设计
4、超强的升级和扩展支持,只需增加1~2万实验模块费就可以做其他实验,节省实验室建设费用消除实验室升级带来的各仪器配套与兼容性问题可顺利接入实验室信息化管理系统,配合GLP中心的SOP管理流程
5、软件系统功能强大,提供指标参数丰富
6、用视频摄像跟踪技术,实现了实验过程的自动化,避免了人工计数引入的主观误差和对实验动物的干扰,增加了实验结果的真实可靠性
7、领先的核心算法,有效保证识别的抗干扰性和准确性
8、可定时录制视频图像,以多种方式显示指标,提供轨迹图、轨迹坐标点和指标结果的导出功能
9、实验笼方便更换清洗,同样适于短时间和长时间
10、可在光线暗淡的条件下进行视频分析对动物的干扰更小,昏暗条件更加符合啮齿类动物的生活习性
实验步骤
1.实验动物编号及分组:应在开始实验前即完成,可打耳标,亦可通过染料标记,标记应能够在摄录的视频中清除分辨出来。
2.动物适应:将所有实验鼠及鼠笼放置于试验场地内,保持室内昏暗光源及旷场箱顶置灯源长亮,环境适应至少2小时。
3.清理实验设备:使用医用酒精均匀喷洒旷场箱,擦手纸擦拭箱体,保持箱内没有之前实验动物留下的气味及痕迹。同样方法处理空鼠笼,清理完后笼内铺新垫料。
4.调试设备:打开计算机及动物行为学分析软件,依据软件操作要求进行前期设置,调整光源及摄像机位置,测试并确保摄像机及软件能够正常工作。
5.放置实验动物:行为学软件内设置延迟5秒记录,点击开始试验后将实验鼠从鼠笼内轻柔取出,并放置于旷场箱的中央,实验者立即撤离,此时软件应开始自动识别并记录实验鼠行动轨迹,通常记录5-10分钟。
6.结束实验:行为学软件内点击结束记录,实验者将实验鼠从旷场箱内取出并放置于新鼠笼内。
7.重复实验并完成数据采集。
注意事项
(1)动物在24 h内有其活动周期,故每次实验应选择在同一时间段内完成。
(2)实验应在隔音,光强度和温、湿度适宜且保持一致的行为实验室内进行。
(3)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。
观察指标
根据计算机软件设计不同可观察的参数不同,如单位时间内动物在中央格停留时间,某一肢体越过的格子数为水平得分(crossing),后肢站立次数为垂直得分(rearing),修饰次数,尿便次数;运动速度,运动距离,休息时间,沿边运动距离,中央运动距离等。
应用领域
小鼠旷场实验在许多研究领域都有广泛的应用。以下是其中几个方面的例子:
探索行为: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。例如,探索新区域的时间和距离可以反映小鼠对新环境的兴趣程度和适应能力。
焦虑状态: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。
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。
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