首页 > 分享 > 浅析旷场实验诸影响因素对啮齿动物行为的影响

浅析旷场实验诸影响因素对啮齿动物行为的影响

萌宠菠菠乐园
2024-10-25 15:54

旷场实验是一种通过检测动物自主活动、活动亢进、探索活动等行为来研究动物行为的实验方法。自1941年出现以来，因其无创、相对简单且可以通过改变环境测试动物行为，故在神经精神疾病和神经精神药理方面应用最多，最广泛。不同物种在旷场实验中的行为模式有所不同，其中对啮齿类动物的行为研究最为多。旷场实验要受诸多因素的影响如动物遗传变异、性别、年龄、自主活动实验中的环境改变等。

1、实验环境光线

在宽广有光的环境中，小鼠很少运动并伴有长时间的停息，倾向于停在角落或沿壁活动，偶尔行进到场地中央，活动轨迹多为弧线。相反，在黑暗或有障碍物的环境中，小鼠呈现高频运动。其运动、静息次数和觅食行为均增加，主要在实验场地的中央活动，活动轨迹多为旋转式，在中央的活动量比光亮环境高25%～70%。

2、实验范围大小

David通过将实验场地由小到大、由大到小、不规则变化三种情况来研究场地大小对啮齿行为的影响。随着空间的增大或减小，大鼠运动停顿的次数均增加。空间越大停顿越多；空间随机变化组开始停顿次数与空间增大组相同，随后与空间减小组相同。停顿次数总是与最初所处的环境大小有关，最初的环境大停顿次数就多。虽然空间大小对停顿次数有明显的影响，但在各种变化过程中停顿距离变化不大。当空间逐渐增大，其运动增加，但这种运动距离很短并伴有相应的停顿，二次停顿之间的距离减小。动物运动中的这种停顿，认为是由动物自身一种不变的、内在的自主探究行为所决定。

当大鼠进人空场实验环境中，其运动表现为行进和停止交替出现，在此过程中动物可能在许多地方停止，但有1～2个地方它们停止的时间最多，停止时间最长的区域被称为动物的本垒区(homebase)。在本垒区其行为主要表现站立和理毛及在此空间来回运动。每次来回伴有较多停顿，最高的停顿可达8～10次。在大空间中大鼠从本垒区开始运动的次数明显多于小空间。虽然在大空间中运动的次数增加，但是运动距离却明显减小。因此，当空间增大时，大鼠表现出高频和短距离的运动。

在小空间中田鼠自由穿越空间中任意区域。在大空间中，其运动主要集中在周边区。空场实验中，沿壁运动是实验大鼠显著的行为特性。对于野生动物来说就是呆在有庇护的外周环境。在有或无庇护的旷场实验中，大鼠90%以上的时间是呆在周边。不计空间大小、测试方法、动物接近墙壁的时间占总时间的85% 以上，在大空间中这种情况几乎占100%。动物的趋物性让其认为有庇护的环境比空旷环境安全。空间由大变小组田鼠在中央区运动量大，在周边区少；在空间由小变大组，田鼠运动量减小，主要在周边或转角处运动；随机组的运动情况类似空间由大变小组。

研究结果表明，在进行药物诱导的行为改变或对行为产生影响的神经、基因研究时，为使自主活动的运动量、时间、空间分布对行为的影响降到最小，空场实验的空间尽可能选用小范围。

3、时间因素

啮齿动物在旷场实验中的行为受自身三个因素的影响：探索行为，逃避行为和转移运动。其中最主要的是探索行为。据报道，将动物放人陌生环境中前5min记录到的活动表达的是探索行为。Markel等经过实验证实前5min录到的活动主要是探索行为引起，部分可能是由某些增强情感的为在起作用。因此，在进行探索实验时，动物行为检测应记录其探索行为最强的时间段。大量探究新异环境的自主活动记录时间均为将动物放入新异环境后，立即记录动物5～10min的运动情况，这段时间能准确记录动物的探究行为。由于探究行为的存在，为了正确的判断精神类药物对行为的影响，旷场实验必须选择正确的测试时间。在进行咖啡因实验时Halldner等先将小鼠放入实验环境中适应30min，对注射咖啡因后60min小鼠的行为进行分析。Kuzmin等则是将小鼠放入实验环境中适应30min，对注射咖啡因后40min分钟的行为进行分析。还的是注射药物后直接记录45min小鼠的行为变化。在进行精神兴奋药研究时，除考虑药物的代谢时间外，还必须考虑动物行为受时间的影响，以取得准确的实验结果。

通过长时间研究小鼠在空场环境中的行为后发现，在放入观察箱开始1h内小鼠有明显频繁的活动，其停留和活动主要集中在生活区(食物和饮水区)，其次在周边区，很少在中央区。小鼠在进入空场的第1h内频繁的活动，1h后活动减少。在活动趋于稳定后，小鼠表现出较明显的昼夜活动特点，夜间活动增加。

4、混合因素

当环境光线增强时，动物运动很少并伴有长时间的停息，倾向于停在角落或沿壁活动。但在同样的光照环境下，增加环境的复杂性，如加入形状不同的障碍物，小鼠的活动量增加，在远离边缘的范围活动。有人在测试环境中放入障碍物，在光线一定的条件下，随着放入物体的增加，动物运动停顿的次数增多，运动速度增加。在空旷有光的环境中小鼠80%的时间都在边缘活动，仅有3%的时间在中央。增加障碍物后，小鼠在中央活动的时间达13～26％，在中央停留的频率也有所增加。在无障碍物的大或小的空旷环境，不论光线强弱，小鼠的活动轨迹均为旋转式，并且不停的改变运动方向。在同样的环境中加入障碍物，小鼠的活动轨迹为直线片断式，并且很少改变运动方向。在高强度的光照和噪音的恐惧背景下，动物行为表现为：1)活动增加或探索能力加强，直到恐惧背景消失；2)发生木疆或探索能力下降，直到恐惧背景消失。

如果您对动物行为学实验感兴趣，欢迎您点赞关注我的文章，或者关注微信公众号：脑声笔记。我们会定期更新您需要的相关实验方法的视频和文章，希望能对大家带来帮助。

责任编辑：