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動物行為實驗是神經科學研究人員常設計用來進行感覺、學習與記憶、情緒、肌力或神經方面相關的研究方式之一。常見的實驗動物模型,則是使用囓齒類動物,包括大鼠和小鼠等動物。曠野實驗(the open field test)是動物行為分析中最廣泛使用的平台之一,乃因此實驗設備、操作方式與數據分析都相當容易上手。曠野實驗最早是1934年出現在文獻報告中,一開始是用來測試囓齒類動物的情緒。經過多年的發展,現今曠野實驗則是很常被用來評估實驗動物的活動力(locomotor)、探索(exploratory)及焦慮(anxiety)等行為或情緒。此實驗原理是利用動物的趨觸性(thigmotaxis),即是將實驗動物放在一個開放空曠的空間中,引起其趨觸性,利用其喜愛接觸牆壁週邊的活動特性,以藉此探討實驗動物的活動力及其適應新空間環境的能力。
曠野實驗是以一個正方或圓柱的箱體(無上蓋)來進行試驗,並在其上方架設一攝影設備,以偵測並錄製實驗動物行為,再透過電腦軟體進行訊號之擷取及分析。
一般而言,若是使用小鼠進行動物行為實驗,在進行實驗前幾天,實驗操作人員每天都應抓取小鼠,放於手掌上一段時間,直到小鼠作出放鬆的行為(如理毛),讓其適應被抓取的過程,以降低其壓力或焦慮感,減少因人為操作所造成的實驗誤差。而操作實驗的當天,應將欲進行實驗之小鼠連同鼠籠放至行為室內,至少30分鐘以上,以讓小鼠適應行為室內的環境。行為室內要保持安靜,不可有突然的聲響,溫濕度都應固定在適合小鼠的狀態下,並保持恆定。室內的照明度要低且均勻分布,不可在箱體內部製造出陰影,以免誤導實驗動物行為。
曠野實驗的行為數據通常會分析實驗時間內全部的行走距離(cm),以瞭解不同實驗組別間小鼠的活動能力,並計算小鼠糞便、站立(rearing)、僵住(freezing)…等數量,此外,亦會計算小鼠待在中央區域與周邊區域的次數與時間,因小鼠具有趨觸性,若待在中央區域次數或時間增加,顯示小鼠的焦慮程度較低,藉此來評估不同實驗組別間的焦慮程度。
參考資料:
關鍵字:the open field test, locomotor test, behavior test, 曠野實驗, 探索, 焦慮
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