?1093?
?基础研究?
旷场实验:昆明小鼠行为学评价方法的重测信度检验
孙世光王婧婧李自发黄铭
【摘要】
刘健魏盛张惠云乔明琦
目的探讨旷场实验作为昆明小鼠行为学评价方法的重测信度。方法成年雄性KM小鼠
放入旷场箱正中央格,摄像系统记录5rain的行为变化,实验间隔1周进行2次;通过组内相关系数(ICC)和一致性系数(Kappa)对旷场实验进行重测信度检验。参数如下:中央格数、外周格数、中央格百分比、水平运动、垂直运动、总得分及粪便粒数。结果①ICC结果表明.除粪便粒数(ICC=0.376,P<0.05)外,中央格数(ICC=0.578.P<O.01)、外周格数(ICC=0.615.P<0.OI)、中央格百分比(ICC=0.523,P<0.01)、水平运动(ICC=0.607,JP<0.01)、垂直运动(ICC=0.606,P<0.OI)及总得分(ICC=0.902,Jp<0.01)均显示具有良好重测信度,尤其是总得分初测与重测具有良好相关性(r=0.815,P<0.01)。②Kappa结果表明。仅总得分(Kappa=0.680,P<0.OI)显示OFT具有良好重测信度。③t检验结果表明,外周格数(t=3.Ol,尸<0.01)、水平运动(t=3.34。P<0.01)和总得分(t=7.86,P<0.001)初测与重测结果差异具有统计学意义。结论总得分可以作为昆明小鼠OFT的一个稳定参数.具有较好的重测信度。
【关键词】
Theopenfield
旷场实验;状态焦虑;行为学;重测信度;
test
as
a
昆明小鼠
S£,ⅣS^i—guang.WANG
methodforethologyin
Kunmingmice:test-retestreliability
玉肌g七诫g,uzt-jh.HUANGMing。uUJian.WE/Sheng.zHANGHui-yun。QIAOMing—qi.DepartmentofPharmacy,
Second
Affiliated
Hospital.ShandongUniversity
ofTraditional
Chinese
Medicine,Jinan250001,China
open
【Abstract】0bjective
inKunming
once
Toexplorethetest-retestreliabilityofthe
field
test。鹊amethodforethology
testwas
mice.Methods
a
ThebehaviorofadultmaleKunmingmiceintheopenfieldone—weekinter?trialinterval.Thefollowing
parameterswere
recordedtwice.
of
een-
forfiveminutes.with
evaluated:number
tral
squares;numberofperipheralsquares;percentofcentralsquares;numberofhorizontalsquares;numberof
beli.Subsequently,theintraclasscorrelationcoeffieient(ICC)andthe
Both1CCandKappafortotal
rearings;totalscore;andnumberoffecalagreement
index(Kappa)werecalculatedforeachoftheseparameters.Results
SCOre(ICC=0.902.JP<0.01;Kappa=0.680.P<0.01;r=0.815.P<0.01)showedagoodreliabilityandcor-relationbetweenthetesttrials.OnlyICCfornumberofcentralsquares(ICC=0.578。P<0.01),Rumberofpe.
ripheraltal
squares(ICC=0.615.P<0.01),percentofcentralsquares(ICC=0.523.P<O.01)。numberofhorizon-
a
squares(ICC=0.607.P<0.01)andnumberofrearings(ICC=0.606,P<0.01)indicated
test
fairreliability
betweenthe
the
test
trials.NeitherICC
nor
Kappafornumberoffecalbolidisplayed
a
significantreliability
between
trials.Theditierenceoftheseparameters
between
testand
retest.such船numberofperipheralsquares(t=
3.0l,P<0.01),numberofhorizontalsquares(t=3.34,P<0.01)andtotal翻120re(t=7.86。P<0.01)weresignificant.Conclusion
over
neparameter,total
a
score
forKunmingmiceintheopenfieldtest.isfound
tobestable
time.andindicates
goodreliabilitywith
a
one-weekinter-trialinterval.
Ethology;Test—retestreliability;
KunmingMice
【Keywords】Openfieldtest;Stateanxiety;
焦虑属于情绪范畴,是人处于负性情绪中的消极适应。是“由紧张的烦躁不安或身体症状所伴随的.对未来危险和不幸的忧虑预期”…。啮齿类实验动物的焦虑行为.则主要是基于其探索本性与外界环境的矛盾“冲突”而产生的;根据焦虑的症状及对药理学和心理学治疗后的应答可分为两类:状态焦虑和特质焦虑悼圳。旷场实验(OFT)是评价啮齿类实验动物运动
DOI:10.3760/ema.j.issn.1674—6554.2010.12.014
基金项目:国家自然科学基金项目(30930110);国家自然科学基金项目(30973688)
作者单位:250001济南.…东中医药大学第二附属医院药剌科(孙世光、黄铭、刘健).中氏约经舆理沦教疗部藿点实验室[E嫡嫡(在涣博士).李fl发、魏盛、张惠厶、乔II』I琦]
通信作者:毋bltt光。Email:pharm.sun@hotmail.com
功能和状态焦虑的经典方法,广泛应用于精神神经药理学的基础研究,但就其本身方法的信度却少人去关注;越来越多研究表明OFT仅对苯二氮卓受体激动剂与5-羟色胺lA受体激动剂敏感,而OFT作为焦虑动物模型的可靠性及其参数的稳定性也受到质疑∞剖。本研究通过组内相关系数(ICC)和一致性系数(Kap-
pa)两个统计参数对OFT进行重测信度检验,以考察
模型可靠性及参数稳定性。
材料与方法
一、材料
1.实验动物:昆明小鼠,雄性,由I【J东中医药大学实验动物中心提供(许町证号:SCXK(鲁)20050015)。室温(20±2)℃,光照12h(6:00~18:00)和熙暗12
h
万方数据
生堡盘盘匿兰生堕登堂盘查垫!翌生!!旦筮12鲞筮!兰塑£!垫』旦!!型丝型鱼坠型!墅i:望!堡里垒坚2Q!垒:坠!:12:№:!!
(18:00~6:00)环境,自由进水饮食饲养;预适应环境1周后,选取体质量(25±1)g小鼠40只进入正式实验(所有实验均于19:00~24:00进行)。
2.实验装置:旷场实验敞箱(50cm×50em×
30
示重测信度均一般。见表1。
表l
OFT不同实验参数初测与重测ICC
比较(i4-s。,l=40)
cm),木质,周鼙及底面均为黑色,底面用自线划分
‘
为面积相等的25个方格(10cm×10cm);其中沿墙壁方格称外周格,其余方格称中央格。
二、方法
1.OFT:操作者将小鼠小心放人旷场正中格,用摄像系统记录动物5min的行为变化,包括水平运动(穿越外周格数和穿越中央格数)、垂直运动及粪便粒数;其中,四只爪子均进入一格方可记录水平运动1次,两前爪腾空或攀附墙壁方可记录垂直运动1次。实验环境由2台15瓦红色白炽灯提供照明;每只动物实验结束后清除粪便,用70%乙醇喷洒旷场底部并用洁净纱布抹干,以免前一只动物的残留气味造成对本次实验的影响;实验共进行2次,|瑚隔l周,实验结束后由不熟悉实验设计人员进行数据提取录入。
2.统计分析:采用SPSSll.5行统计分析,采用GraphPad
Prism
for
注:与初测比较.“P<0.05,“P<O.01
另外,OFT总得分参数初测与重测具有较好相关性(r=0.815,P<0.01)。
二、OFT不同实验参数分类(高、中、低)一致性检
验(Kappa)
OFF_US实验参数中,仅总得分参数分类结果显示OFT重测信度一般(Kappa=0.680,尸<0.01)。见表2、表3。
Windows软件进
三、OFT不同实验参数初测与重测差异性
外周格数(t=3.01,P<0.01)、水平得分(t=3.34,P<0.01)、总得分(t=一7.86,P<0.01)初测与重测结果差异具有统计学意义。
讨
论
5.0软件进行统计
作图。其中纳入OFT实验参数有中央格数、外周格
数、中央格百分比(中央格数/水平运动×100%)、水平得分(中央格数+外周格数)、垂直得分、总得分(水平得分+垂直得分)和粪便粒数。ICC参数由Analyze_Scale-÷ReliabilityAnalysis过程完成得到;Kappa
现代基础研究发现,啮齿类实验动物焦虑情绪主要基于其探索本性与外界环境的矛盾冲突;根据焦虑的症状及对药理学和心理学治疗后的应答可分为两类:状态焦虑和特质焦虑‘2.43。OFT是评价啮齿类实验动物运动功能和状态焦虑的经典方法,被广泛应用于精神神经药理学的基础研究。其中水平运动反映了动物的运动活性,垂直运动反映了动物对新鲜环境的好奇程度,粪便粒数反映了大鼠的紧张程度;中央格百分比则反映了动物的焦虑状态,通常抗焦虑药物可以导致其数值升高;而总得分则是对动物运动功能和焦虑
参数由Analyze_Descriptivestatistics_+Crosstabs过
程完成得到,分析前首先根据旷场实验数据分位数进行高分组(>75%分位数)、中分组(75%分位数一25%分位数)、低分组(<25%分位数)分类;当参数
ICC和Kappa①>0.75认为可信度很好(Good),②
0.50—0.75则认为可信度一般(Fair),③<0.50则认为叮信度很差(Poor)‘7。。另外,对上述各参数进行配对t检验,以考察OFF初测与重测实验数据差异性。
结
果
行为的总体反映。然而,越来越多的研究表明,OFT并
不是对所有的抗焦虑药物都敏感,而仅对苯二氮卓受
一、OFT不同实验参数一致性检验(ICC)
OFT上述实验参数中,除粪便粒数显示OFT重测
信度较差外(ICC=0.376,P<0.05),总得分显示017I!重测信度极好(ICC=0.902,P<0.01),而其他参数显
表2
体激动剂与5羟色胺lA受体激动剂敏感;因此,OFT
作为焦虑动物模型的可靠性及其参数的稳定性越来越受到质疑。”1。
OFF不同实验参数分类初测与重测Kappa比较(拜=40)
注:与初测比较.。P<O.05.“P<O.OI.。P<O.001
万方数据
5∞4∞
鑫300
锄
嚣200
1∞
O
O
100
200
300
400
初潮总得分
圈IOFF总得分参数初测与重测相关性分析
表3
OFT总得分参数分类一致性(Kappa=O.680)
洼:8代表总得分参数初测重测分组后具有一致性的动物数量
信度是指多次测量结果的一致程度,其反映了一种测量方法或工具的稳定性或可靠性旧J。重测信度是信度的一种,反映的是一种测量方法或工具先后不同时间两次测量结果的一致程度,常用的统计评价参数有两种:ICC和Kappa。ICC,又称组内相关系数,是由Bartko于1966年提出的,用于评价连续变量或等级变量的可信度大小;Kappa,又称一致性系数,是由co—hen于1960年提出的,用于评价分类变量的可信度大小【9。10|。一般来说,ICC或Kappa大于0.75,则认为可信度很好;处于0.5~0.75之间,则认为可信度一般,尚可接受;而小于0.5,则认为可信度很差,测量方法或工具所得结果不可靠一J。
本研究ICC结果提示,除粪便粒数外,其他参数均具有较好的重测信度,尤其是总得分初测与重测结果具有很好相关性;而Kappa结果亦提示总得分具有较好的重测信度,再一次证实,总得分作为昆明小鼠OFT的一个稳定的实验参数,具有较好的重测信度。尽管本实验中反映动物状态焦虑的实验参数中央格百分比在初测与重测结果中未见较好一致性,然而总得分仍然可以作为OFT的稳定参数用来评价昆明小鼠运动功能和焦虑行为;只是该参数反映的是运动功能和焦虑行为的综合结果,这也可能是越来越多学者仅将
OFT作为评价运动功能方法的一个原因…J。
本研究结果提示,OFT外周格数、水平得分和总得
分参数初测与莺测结果差异具有统计学意义,即与初测结果比较,莺测外周格数、水平得分降低.总得分升高,而水平得分=外周格数+中央格数,总得分=水平
万方数据
?1095?
得分+垂直得分,表明重测垂直得分(也可能包括中央格数)升高,只是没有统计学意义,即实验前后因昆明小鼠对新奇环境的适应程度以及记忆效应【m2-t31,其对新奇环境的探索性(也可能包括对空旷场地的恐惧性)降低,这也与状态焦虑易受外界因素影响而具有短暂性和波动性¨41相一致。先天遗传与后天环境都会影响啮齿类动物情绪行为的形成与表达¨5|;动物大多数行为的遗传率相对较低,但不同批次实验之间的
基因相关性却是相当高的,这进而影响动物行为表型的表达,包括重测信度H6|。动物的焦虑行为具有多维性,它是结构和功能共同相互作用的结果¨71,这将在后面的研究中陆续报道。
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(收稿}lllq:2(110—09—01)
(本文编辑:715学泉)
旷场实验:昆明小鼠行为学评价方法的重测信度检验
作者:孙世光, 王婧婧, 李自发, 黄铭, 刘健, 魏盛, 张惠云, 乔明琦, SUN Shi-guang
, WANG Jing-jing, LI Zi-fa, HUANG Ming, LIU Jian, WEI Sheng, ZHANG Hui-yun
, QIAO Ming-qi
孙世光,黄铭,刘健,SUN Shi-guang,HUANG Ming,LIU Jian(山东中医药大学第二附属医院药
剂科,济南,250001), 王婧婧,李自发,魏盛,张惠云,乔明琦,WANG Jing-jing,LI Zi-fa,WEI
Sheng,ZHANG Hui-yun,QIAO Ming-qi(中医药经典理论教育部重点实验室)
中华行为医学与脑科学杂志
CHINESE JOURNAL OF BEHAVIORAL MEDICINE AND BRAIN SCIENCE
2010,19(12)作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgxwyxkx201012014.aspx