一、實驗原理及應用

曠場實驗（open field test，OFT）也叫敞箱實驗，是一個常用的動物行為學實驗。OFT可以檢測大鼠或者小鼠自發活動行為（loco-motor activity）和探索行為（exploratory behavior），是評價實驗動物在新異環境中自主行為、探究行為與緊張度的一種方法。例如動物對新開闊環境的恐懼而主要在周邊區域活動，在中央區域活動較少，但動物的探究特性又促使其產生在中央區域活動的動機。

曠場（open field test）分析系統是觀察研究實驗動物神經精神變化、進入開闊環境后的各種行為，例如動物對新開闊環境的恐懼而主要在周邊區域活動，在中央區域活動較少，但動物的探究特性又促使其產生在中央區域活動的動機，也可觀察由此而產生的焦慮心理。中樞興奮藥物可以明顯增加自主的活動而減少探究行為，一定劑量的抗精神病藥物可以減少探究行為而不影響自主活動。

目前，OFT實驗的應用非常廣泛，貫穿于小動物行為學研究中，并推廣到神經學與精神藥理學研究中，以抗精神病藥物為例，OFT一般用來檢測藥物的副作用（如對行動的影響、睡眠等）。目前，在行為學研究中，OFT往往用來做對照，以反映實驗動物的自發活動行為。因其實驗操作簡單，所得數據量豐富，一次實驗就可以對動物的自發活動、探索行為及焦慮、抑郁狀態進行定量評價，在藥物的研發與開發中得到廣泛的應用。

二、實驗儀器

大小鼠曠場曠場實驗箱（小鼠嵌套在大鼠箱體內，節約占地），SuperMaze動物行為分析軟件/VisuTrack軟件，攝像機，實驗電腦。

實驗箱一般是一個方形的箱子（也有實驗者設計為圓形“斗獸場”樣或者方形密閉的箱體），材質為醫用ABS材料，其中：

大鼠實驗箱規格（長*寬*高）：100cm*100cm*40cm；

小鼠實驗箱規格（長*寬*高）：50cm*50cm*40cm；

很多老師也可以自制這樣的儀器，很簡單，但需要注意實驗箱體高度不能太高，容易造成角落光線不均勻。另外，實驗箱底部的顏色盡量保持與實驗動物的差異性，方便軟件更好的識別動物。如果實驗室有動物動物行為分析軟件，不需要在實驗箱底部劃分小方格了，通常軟件里可以自動劃分。

三、實驗方法及步驟

1、實驗開始之前，先確認實驗箱是清潔，無味道的，尤其要注意清理實驗箱底部上一次實驗測試動物遺留下來的糞便、尿液等。

2、實驗人員在軟件中設置好相應的參數，記錄好動物的編號、日期、狀態燈信息；

3、將實驗動物從飼養籠中輕輕取出，注意背向實驗者；

4、將實驗動物迅速放置于實驗箱的中央區域，并立即離開；

5、打開動物行為學分析軟件，自動記錄動物在箱體內的活動，實驗時間通常為15分鐘；

6、實驗結束后，將實驗動物放入事先準備好的其他飼養籠內。

7、用酒精噴灑儀器裝置除味，并用紙巾檫干。

四、實驗指標

區域的劃分：區域通常分為四角、四周及中央區域，軟件自動統計這些區域內實驗動物的活動路程、滯留時間及進入次數、平均速度；這里需要注意，關于區域的劃分有很多不同的方式，也有很多實驗者將箱體底部劃分成9宮格、16宮格或者25宮格。

1、水平運動總距離――――反應大鼠的運動情況。例如抑郁大鼠水平運動距離將大大減少，多躲避于曠場一角不動。

2、中央區運進入總次數――――反應大鼠的焦慮情況。抗焦慮藥物可以在不改變一般運動情況的前提下增加大鼠的中央區進入次數。抑郁大鼠中央區進入次數也會大幅度下降。

3、中央區運滯留時間――――反應大鼠的焦慮情況。抗焦慮藥物可以在不改變一般運動情況的前提下增加大鼠的中央區滯留時間。抑郁大鼠中央區滯留時間也會大幅度下降。

4、直立次數――――反應大鼠垂直水平活動情況，主要反應大鼠的探究行為。抑郁大鼠對外界環境的好奇性或探究興趣下降，所以表現出直立次數顯著下降。

5、糞便數量――――反應大鼠的焦慮情況。但是由于糞便數受影響因素多并不能充分反映出大鼠的焦慮情況。

軌跡圖

熱圖

另外，自發活動行為的復雜表現：這一類行為可以更加客觀的表現動物的自發性行為，比如修飾、轉圈、蜷縮、急沖、甩頭、軀體伸長等，如果軟件支持自動測試這些指標，可以一并統計。

五、注意事項

1、實驗前需要對實驗動物每天撫摸1-2min以減少非特異性應激刺激對實驗動物檢測中的影響。

2、實驗過程中需要弱光照明，觀察者盡量與測試動物分隔。

3、實驗過程中需要環境安靜。

4、進行曠場檢測時，需要對實驗動物進行篩選，有些實驗動物在正常情況下水平方向或垂直方向的活動情況顯著低于同批動物平均水平，則需要將這些動物預先剔除。

5、實驗前需要提前至少3小時將動物帶入實驗室，降低動物對新環境的不安情緒。

6、實驗動物的性別、周齡盡量保持一致，因為激素水平可能會影響動物行為。

7、注意實驗動物的晝夜節律，盡量選擇同一時間段開展實驗。

8、OFT實驗對動物各方面影響較小，而其他行為學實驗（如強迫游泳、水迷宮、懸尾實驗）影響較大，因此同一批動物進行不同行為學測試時，應先進行OFT實驗。