摘要：在神经科学和行为学研究中，旷场实验（Open Field Test, OFT）是一种常用的实验范式，用于评估实验动物（如小鼠或大鼠）在新异环境中的行为反应，进而推断其焦虑、抑郁、探索行为及运动能力等心理状态。该实验通过记录和分析一系列行为参数，为研究者提供了丰
在神经科学和行为学研究中，旷场实验（Open Field Test, OFT）是一种常用的实验范式，用于评估实验动物（如小鼠或大鼠）在新异环境中的行为反应，进而推断其焦虑、抑郁、探索行为及运动能力等心理状态。该实验通过记录和分析一系列行为参数，为研究者提供了丰富的数据基础。以下是对旷场实验中常用结果参数的详细阐述与重新编排，旨在深入探讨这些参数在评估动物心理状态中的作用及其相互关系。
总路程
总路程是衡量动物活动能力的重要指标，它反映了动物在旷场实验中的整体移动情况。根据动物的活动轨迹，总路程可进一步细分为中央格路程和周围格路程。当动物处于兴奋状态时，它们会表现出活跃的行动，四处走动，导致总路程增加。相反，抑郁状态下的动物运动路程会明显缩短。然而，值得注意的是，如果总路程过长，这可能反映了动物对新环境的恐惧或不安。此外，学习和记忆能力的受损通常不会直接影响与运动能力相关的参数变化，也不会导致旷场实验中焦虑行为的产生。
运动时间与静止时间
运动时间是指动物在旷场实验中运动的总时间，而静止时间则是动物完全静止的时间，由视频分析系统根据人为设定的不动阈值计算得出。运动时间和静止时间共同反映了动物的活动水平和焦虑状态。静止时间越长，通常意味着动物的焦虑程度越高，抑郁程度也可能越高，同时反映出其运动能力较差。然而，也有研究指出，静止时间可能还反映了动物对周围环境的好奇心，静止时间越短，好奇心可能越强。
平均速度
平均速度是动物在旷场实验中运动总路程与时间的比值，它直接反映了动物的自主运动能力。平均速度的快慢可以间接反映动物的健康状况、年龄以及可能的病理状态。
跨格次数与中央格跨格次数
跨格次数，又称水平得分，是指动物四足均进入相邻方格范围内的次数，分为中央格跨格次数和周围格跨格次数。跨格次数的多少直接反映了动物的自发活动程度和兴奋程度。抑郁状态下的动物跨格次数会减少。中央格跨格次数特指动物进出中央格的次数，它通常与动物的焦虑状态相关。中央格的定义可能因实验设计而异，但常用的方法是将与旷场反应箱壁相连的区域称为周围格，其余区域称为中央格。
直立次数
直立次数，又称垂直得分或站立次数，是指动物一对前足均腾空或攀附箱壁，站立后双爪放下的次数。直立次数反映了动物的探索行为及对新环境的好奇程度。然而，关于直立次数与焦虑情绪的关系，目前尚无定论。有研究表明，直立次数越多，动物可能越焦虑；但也有研究认为，直立次数越少，动物越焦虑。抑郁行为出现时，直立次数通常会减少。
排便次数与修饰次数
排便次数，又称粪便粒数，是反映动物对陌生环境紧张和恐惧程度的重要指标。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以来，人们普遍认为排便次数与焦虑程度相关。然而，最近的研究指出，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30分钟，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，是指动物对面部、四肢、躯干和生殖器的清洗行为。修饰次数反映了动物对新异环境的应激反应和警觉强度。
中央格停留时间与运动时间
中央格停留时间和中央格运动时间是评估动物对新环境认知能力和焦虑状态的重要参数。中央格停留时间是指动物被置于中央格后至其四足均离开中央格的时间段，而中央格运动时间则是指动物在中央格运动的总时间。理论上，当动物的认知能力受到影响时，会导致其中央区域停留时间延长。然而，也有研究认为中央格停留时间的减少可能反映了动物的焦虑行为。中央格运动时间的增加与动物的探索行为密切相关，而中央格运动时间的减少则可能是焦虑的表现。
周围格运动时间与跨格等级
周围格运动时间是指动物在周围格运动的总时间，它反映了动物对新环境的适应程度和探索行为。研究发现，动物在旷场中央运动时间的增加以及从周边到中央潜伏期的缩短可能是焦虑的表现。跨格等级则是一个综合指标，它反映了动物在整个旷场实验测试中对新奇区域、陌生区域感兴趣的程度。
注意事项与讨论
值得注意的是，对于上述诸如修饰次数、站立次数、排便次数等指标，是无法通过视频分析设备自动计算出来的，而需要通过人工观察记录。同时，对于可用视频分析设备计算出的指标（如总路程、运动时间等），也涉及到相关阈值的设定，这可能导致不同研究者采用不同设定阈值时得出不同的研究结果。此外，在旷场实验中，啮齿类动物的不同行为之间可能相互影响，如跨格次数和直立次数的增多可能引起修饰次数的减少。因此，在解释和分析旷场实验结果时，需要综合考虑多个参数，并谨慎解读它们之间的关系。
综上所述，旷场实验中的各个参数为研究者提供了丰富的信息，用于评估动物的焦虑、抑郁、探索行为及运动能力等心理状态。然而，由于实验设计的差异、参数之间的相互影响以及动物个体差异的存在，这些参数的解读需要谨慎而全面。通过综合运用多个参数，并结合动物的具体行为表现，我们可以更准确地理解动物在新异环境中的心理状态及其变化。
来源：老李的科学课堂