大小鼠旷场精细行为分析系统核心技术及实验流程

动物行为是动物表达心理和生理的肢体语言，也是动物自身综合机能的体现；旷场中大小鼠不同行为的分析广泛应用于衡量生物学,神经科学,药理学和遗传学等领域的实验效果。旷场实验是评估啮齿类动物自发活动、焦虑状态及探索行为的经典行为学方法，基于其对新环境的“趋避性冲突”（既畏惧空旷又渴望探索）设计。

一、核心技术

AI视觉追踪技术

采用深度学习算法实时监测动物头部朝向、身体姿态及运动轨迹，自动区分探索行为（如直立次数、理毛频率）与静止状态。

支持多区域划分（如中心区、边缘区），生成轨迹热图及活动时间统计表。

多维数据分析模块

自发活动：计算总运动距离、平均速度（反映基础运动功能）。

焦虑水平：中心区停留时间占比（占比越低提示焦虑程度越高）。

探索行为：量化直立次数（前肢离地≥1cm）、理毛频率（表征主动探索动机）。

兼容VisuTrack等软件，自动生成统计报告。

环境与设备控制

箱体规格：大鼠、小鼠，亚光处理防反光，底部划分虚拟网格（中间区占20-30%面积）。

环境参数：温度22-25℃、湿度40-60%、光照≤100 lux、噪音<55dB。

二、实验流程

1、实验前准备

环境标准化

实验室需隔音（背景噪音＜65dB），温湿度恒定（21–23°C，45–65%），光照均匀调整为 50–100 lux。

实验设备（旷场箱、摄像机）与操作人员分处不同房间，减少干扰。

旷场箱设置

尺寸：小鼠推荐50×50×40 cm（长×宽×高），大鼠推荐100×100×40 cm（长×宽×高），底板划分网格（如16格或64格），明确中间区（通常占比25–30%。

清洁：每次实验前用70%酒精喷洒箱体，粪便、尿液及气味，待酒精挥发（5–10分钟）。

2、动物准备与适应

动物筛选

选用健康、同周龄、同性别的品系小鼠，排除运动能力异常个。

实验前3天每日抚摸小鼠1–2分钟，减少操作应激。

环境适应

提前1小时将小鼠移入实验室适应环境（笼具置于实验室内）。

正式实验前30分钟保持实验室光照恒定，避免人员进出扰动。

3、实验操作流程

动物放置

将鼠背向操作者轻柔放入旷场箱中间区域，迅速离开并关闭箱门。

软件设置延迟5秒启动记录，避免放置动作干扰初始数据。

行为记录

时长：常规测试5–10分钟（焦虑评估常用5分钟，探索行为可延长至15分钟）。

记录方式：

自动跟踪系统实时采集轨迹、速度、区域停留时间等。

终止实验

结束后立即将小鼠转移至新饲养笼（非原笼），避免信息素影响待测动物。

再次清洁箱体，酒精擦干。

三、注意事项

品系差异：C57BL/6J小鼠探索时间较长，需设置品系特异性阈值。

干扰控制：实验人员与设备分处不同房间，避免声音或视觉干扰。

该系统通过标准化流程与AI分析，广泛应用于神经精神类病症模型及药品研发。

原创作者：淮北鲲腾软件有限公司