介绍
明暗箱测试（Light-Dark Box Test, LDBT）是神经科学领域广泛采用的一种行为测试，旨在评估啮齿类动物（如小鼠和大鼠）的类焦虑行为。焦虑是一种复杂的负面情绪状态，通常与个体感知到的潜在或模糊威胁相关（Ennaceur & Chazot, 2016）。该测试基于啮齿类动物在新环境中表现出的自然探索行为及其对明亮区域的天然厌恶感。当这些动物被置于一个全新的环境中时，其探索新环境的冲动与避免陌生或潜在有害情境的需求之间会产生冲突。这种冲突下的行为表现反映了动物在新环境中探索倾向与回避倾向之间的平衡，而这种平衡又受到其焦虑水平的影响。
测试装置
明暗箱测试装置由一个明亮的白色箱子和一个黑暗的黑色箱子组成，两者通过一个狭窄的开口（通常是门或通道）相连。动物可以在两个箱子之间自由移动，这种设计允许研究人员观察动物在不同光照条件下的行为反应。
测试原理与指标
由于啮齿类动物天生倾向于避免可能产生压力的明亮区域，因此它们在明亮区域停留的时间成为评估类焦虑行为的一个重要指标。当动物的焦虑水平较高时，它们往往会避开明亮区域，并在箱子的黑暗区域停留更长时间（Crawley, 1996）。在测试中，可以测量动物在每个箱子中移动的距离、两个箱子之间的总转移次数以及在每个箱子中停留的时间，并将这些参数作为评估明亮空间焦虑的指标。然而，研究表明，最一致且有用的测量指标是在明亮箱子中停留的时间，因为该参数在药理评估中提供了最一致的剂量效应结果（Hascoët & Bourin, 1998）。
设备与仪器
明暗箱测试所使用的设备通常由一个笼子构成，该笼子被一个带有门的隔板分为两个室。一个室用灯照亮，形成明亮无比的环境；而另一个室则处于黑暗之中。箱子的尺寸会根据待测试的动物而有所不同，以确保测试的准确性和可靠性。每个室的相对大小也可变；文献中最常用的比例是两个室大小相等，或者暗室占1/3，亮室占2/3。
明室的墙壁和天花板可以由不透明的白色塑料/有机玻璃制成，也可以由透明的塑料/有机玻璃制成；而暗室的墙壁和天花板则由不透明的黑色塑料/有机玻璃（红外可穿透）制成。这种设计既保证了测试的准确性，又便于观察动物的行为反应。
为了实时评分、追踪和记录受试动物及其在迷宫内的移动，摄像机可以连接到如ConductVision、Noldus Ethovision XT和VisuTrack等追踪软件上，并安装在迷宫上方。这些软件能够自动记录和分析动物的行为数据，大大提高了测试的效率和准确性。
小鼠明暗箱，型号XR-XB110，上海欣软
训练方案
明暗转换测试的目的是通过评估啮齿类动物在新环境中的自发探索行为及其对明亮区域的厌恶感，来比较对照组与疾病模型/干预组中的类焦虑行为。为了实现这一目标，需要制定详细的训练方案。
通常，当被置于新环境中时，啮齿类动物会倾向于探索环境，但同时也会倾向于避免厌恶的情境，如明亮区域。它们的探索活动将反映这些倾向之间的平衡，并受到其焦虑水平的影响。因此，在测试中需要记录多个参数，包括首次进入亮室的时间、在每个室中移动的距离、两个室之间的总转移次数以及在每个室中停留的时间。这些参数能够全面反映动物的行为反应和焦虑状态。
明暗箱测试有多种协议版本，主要区别在于动物的初始放置位置和测试持续时间。一些研究将动物放置在亮室的中部（Costall et al., 1989; Holmes et al., 2003），而另一些研究则将其放置在暗室中（Heredia et al., 2014; Müller et al., 2003; Oitzl et al., 2001）。这些不同的放置方式可能会对动物的行为反应产生一定的影响，但总体上都能够反映动物的焦虑状态。
明暗箱测试前的训练
由于此测试用于评估类焦虑行为，因此应控制所有可能引起焦虑的变量。理想情况下，动物应在测试开始前至少一周内被饲养在测试将进行的同一设施中，以便它们习惯于测试设施的环境。在整个实验期间，动物都应留在这些设施中。此外，在测试开始前，还应让动物在实验室中至少适应30分钟，以减少因环境陌生而引起的焦虑反应。
使用明暗箱评估类焦虑行为
测试应在隔音的实验室中进行，并在对房间适应30分钟后开始。适应期结束后，将动物放入箱子中。根据具体的测试协议，动物可以放置在亮室的中部或暗室中。为了准确记录动物的行为反应，可以在两个室之间设置一个门，以防止动物因逃离实验者的动机而立即进入亮室。在这种情况下，当红外摄像机检测到小鼠时（该摄像机监控暗室），门会在3秒后自动打开。然后允许小鼠在两个室之间自由移动，门保持开启状态10分钟。
在测试过程中，可以记录多个参数，包括首次进入亮室的潜伏期、在每个室中移动的距离、两个室之间的总转移次数以及在每个室中停留的时间。这些参数能够全面反映动物的行为反应和焦虑状态。为了准确记录和分析这些数据，可以使用红外光束以及Noldus EthoVision® XT或ANY-Maze视频追踪系统进行监控。这些软件能够自动记录动物的活动和移动，并生成详细的行为数据报告。
每次试验后，应清洁所有室，以防止基于嗅觉线索的偏差。这可以确保测试的准确性和可靠性，避免不同测试之间的相互影响。
样本数据与结果分析
从明暗箱测试中获得的数据通常通过绘制动物在暗室或亮室中停留的时间图来可视化。在亮室中停留的时间可以很容易地绘制成图表，并在对照组与疾病或干预组之间进行比较。这种比较可以直观地显示不同组别之间在焦虑行为上的差异。
除了亮室停留时间外，还可以展示首次进入亮室的潜伏期、在每个室中移动的距离以及两个室之间的总转移次数等参数。然而，由于在剂量效应药理评估中，亮室停留时间被认为是最一致且有用的测量指标（Hascoët & Bourin, 1998），因此它通常被用作主要的评估指标。
使用与此类似的图表来比较不同疾病或治疗组在亮室中停留的时间，可以直观地显示对类焦虑行为的影响。例如，在焦虑模型中，动物在亮室中停留的时间应更少；而使用有效的抗焦虑药物可以诱导亮室停留时间呈剂量依赖性增加。这些结果可以为研究人员提供有关药物疗效和疾病机制的重要信息。
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