脑声常谈丨如何正确分析旷场实验测试中各个指标的行为学意义？

不同的实验设计可采用不同的旷场实验结果参数进行统计分析，目前比较常用的结果参数主要有以下几种。旷场实验（open field test，OFT）又称敞箱实验，是评价实验动物在新异环境中自主行为、探究行为与紧张度的一种方法。Hall于1934年首先提出用旷场实验研究大鼠的情绪变化，经过不断的发展和完善，目前旷场实验主要用来观察实验动物的自主运动能力、对新异环境的探索行为、紧张度、躁狂、焦虑以及抑郁行为，由于其操作简单、可行性高、数据记录准确等特点，已成为研究动物精神领域较为流行的行为学测试方法。

旷场实验箱，型号：XR-XZ301，软件：VisuTrack

• 总路程

可进一步划分为中央格路程和周围格 路程，反映鼠的活动能力。小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，但总路程过长反映小鼠对新环境的恐惧。值得注意的是，学习和记忆能力受损不会引起与小鼠运动能力相关的参数变化 ，亦不会导致旷场实验中焦虑行为的产生。

• 运动时间

指鼠在旷场实验中运动的总时间， 分为中央格运动时间和周围格运动时间。

• 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。静止时间反映动物的焦虑水平和运动能力，静止时间越长说明动物焦虑程度越高，抑郁程度越高，运动能力 越差。小鼠较差的运动能力和较长的静止时间 是抑郁的表现 ；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。

• 平均速度

鼠在旷场实验中运动总路程和时间的比值，可表示鼠的自主运动能力。

• 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[34] ，分为中央格跨格次数 和周围格跨格次数。有研究单纯应用跨格次数这 一指标来反映大鼠的活动能力 。跨格次数的多少反映大鼠的自发活动程度及兴奋程度，大鼠出现抑郁时跨格次数减少。

• 中央格跨格次数

单纯指动物进出中央格的次数。对于中央格的界定目前主要有两种方法，一种 将与旷场反应箱壁相连的方格或者区域称为周围 格，不与反应箱壁连接的区域称为中央格 ；另一种将中央格定义为与反应箱壁有一段距离的区域， 至于这段距离的长度可根据试验设计具体设定。以上两种方法中，第1种方法较为常用。中央格跨 格次数减少与小鼠焦虑状态相关。

• 直立次数

又称垂直得分、站立次数，指鼠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 ，然而在直立次数与焦虑情绪的关系上，目前没有定论，有研究认为直立次数越多，说明动物越焦虑，而另有研究认为直立次数越少，动物越焦虑 。大鼠出现抑郁行为时，直立次数减少。

• 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，自1934年Hall等首次将啮齿 类动物的排便次数与情绪建立联系之后，人们普遍认为排便次数反映啮齿类动物的焦虑程度 。最近有研究指出，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。

• 修饰次数

又称理毛次数，指鼠对面部、四肢、 躯干和生殖器的清洗行为。鼠的修饰次数是对新 异环境产生的应激行为，说明此时鼠兴奋度较高， 也有研究认为修饰次数反映动物身处新异环境时的警觉程度。

• 中央格停留时间和中央格停留时间百分比

鼠被放于中央格后至其四足均离开中央格时的这一 时间段和这一时间段占旷场实验时间的比值即为 中央格停留时间和中央格停留时间百分比。啮齿 类动物在空间活动时会本能避开中央区域，沿着边 缘区域活动，理论上当鼠的认知能力受到影响时会导致其中央区域停留时间延长。Yadav 等 指出， 如果动物对新环境的认知能力差，则中央格停留时间延长。然而,有研究认为中央格停留时间的减少说明动物具有焦虑行为 。中央格停留时间与鼠对周围环境的好奇度呈反比。

• 中央格运动时间和中央格运动时间百分比

指整个旷场实验中鼠在中央格运动的总时间以及其 所占旷场实验时间的百分比。中央格运动时间增 加与鼠的探索行为密切相关，中央格运动时间/中 央格运动时间百分比降低是鼠焦虑的表现。

• 周围格运动时间和周围格运动时间百分比

整个旷场实验中鼠在周围格运动的总时间以及其所 占旷场实验时间的百分比。研究发现鼠在旷场中 央运动的时间增加，以及从周边到中央潜伏期（将动物放入周围格，动物从周围格进入到中央格的时 间）的缩短是焦虑的表现。

• 跨格等级

反映整个旷场实验测试中实验动物对新奇区域、陌生区域感兴趣的程度。