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高架十字迷宮（the elevated plus maze，EPM）是評價嚙齒類動物焦慮反應的實驗方法，相較傷害性刺激所致小鼠焦慮行為檢測（如電刺激、噪聲刺激、飲食剝奪和暴露在捕食者氣味等）該實驗具有操作簡單的優點能直觀反映小鼠的條件應答。EPM實驗是由Handley和Mithani在高架Y型迷宮的基礎上發展而來的。EPM由開臂（open arms）和閉臂（closed）各兩條組成，呈十字形交叉，交叉部分為中央區距地面有一定高度。其原理是，由于面對新事物（開臂）小鼠會產生好奇心去探究，而它們有嗜暗的天性（閉臂），兩者之間發生探究與回避的沖突行為，產生焦慮心理。整個迷宮距離地面的高度相當于人類站在懸崖邊，易導致動物產生恐懼不安的心理。可以通過比較小鼠在開臂和閉臂內的滯留時間和路程來評價小鼠的焦慮行為。

應用

EPM實驗在藥物開發和研究中得到廣泛的應用主要用于苯二氮卓類藥物（benzodiazepine-related compounds）的焦慮抗作用研究，及篩選具有抗焦慮作用的新藥，也被用于研究（精神性）藥物濫用的影響，及激素的功能，應激對生殖、衰老、妊娠的影響等。抗焦慮藥主要選擇性地抑制邊緣系統的海馬、杏仁核，產生抗焦慮作用。

首先實驗開始前確認裝置是清潔、無味道的（尤其注意上次實驗留下的小鼠的糞便等），實驗者在操作軟件中記錄小鼠的編號、日期、狀態實驗動物提前運送到行為學實驗室專用臨時籠架，適應環境3h左右，減少動物緊張。

其次將小鼠從籠內取出（小鼠背向實驗者），將小鼠放置在開臂與閉臂接合處，小鼠面朝開臂，實驗者迅速安靜離開EPM，打開錄像記錄系統，記錄小鼠在內的活動，總時間5min實驗結束后將小鼠放回籠內。最后：以75%乙醇擦拭實驗裝置，并用紙巾擦干。

EPM實驗是用來檢測動物焦慮行為的一個重要實驗,可以簡單直觀地反映其焦慮狀態，自發明以來得到了廣泛的應用。對于一項以行為學方式檢測焦慮的實驗，需要具備效度（validity）。效度指的是概念定義（comceptual definition）與操作化定義（opera-tional definition）間是否契合匯。EPM實驗具有表面效度（face validaty）、結構效度（construct validity）和預測效度（predictive validity）。表面效度指的是測量的指標能夠有效測量實驗中想檢測的指標（即焦慮）；結構效度指的是測量的指標（如開臂滯留時間等）可以反映無法直接觀察的指標（焦慮）；預測效度指的是EPM檢測的結果能夠預測其他相關實驗（比如開場實驗）的結果，具有一致性。因為EPM在行為學分析上的效度，在抗焦慮藥物的篩選及焦慮行為的檢測上得到了廣泛的應用。

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注意事項

EPM實驗雖然簡單，但同樣有一些需要注意的步驟。其中最需要注意的是：實驗開始時，實驗者需要手持小鼠使其背對實驗者放置在開臂與閉臂的接合處，且讓小鼠面對開臂（若面對閉臂實驗結果將受很大影響），且同一實驗中所有小鼠均需要面對同一開臂，否則可能會產生數據偏差。接著實驗者迅速離開，小鼠進入EPM的同時另一名實驗者將記錄系統打開,記錄小鼠在EPM中的行為。其他一些可能影響EPM實驗結果的事項包括小鼠的年齡、性別、營養及健康狀態、小鼠對環境的適應、實驗條件基本保持一致（實驗時間段、固定的實驗者、燈光、氣味等）。意外情況的處理：在實驗中偶爾小鼠會從EPM上掉落，這時實驗者需要立即將小鼠從地上抓起放回迷宮并將該事件記錄下來，最后在數據處理過程中留意此意外對結果產生的差異。目前，大部分實驗是以小鼠四爪都進臂作為完全進臂的標準，也有以動物前爪進入為進臂標準，這與EPM行為分析軟件的計算能力有關，本文所用國產軟件是將小鼠作為一個整體來分析其在EPM中的表現，軟件的處理能力尚待提高。

以C57和129Sv兩種小鼠為例說明在焦慮行為分析中的應用。進臂總次數與進入閉臂次數可以整體評價小鼠的活躍程度的標準，實驗中發現，C57這兩個指標顯著小于129Sv小鼠，說明在EPM中小鼠較不活躍。目前，一般認為中央平臺區既不屬于開臂也不屬于閉臂，也有研究者將該區域歸為閉臂的延伸，而在一項影響因素分析研究發現中央平臺活動時間與小鼠焦慮行為不相關，中央平臺區的數據意義存在爭議，為了避免平臺區的數據干擾，有些研究者改用高架零迷宮（the elevated zero-maze）即開臂與閉臂呈環狀聯接。開臂和閉臂的數據是EPM實驗的重要指標。本實驗中兩種小鼠之間開臂進入次數占總進臂次數百分比、閉臂進入次數占總進臂次數百分比及開臂滯留時間占總時間百分比均無明顯差異。但閉臂滯留時間占總時間百分比C57顯著高于129Sv小鼠。綜合開臂和閉臂的數據說明小鼠在閉臂停留的時間和進入次數總體上高于129Sv小鼠，兩種小鼠在焦慮行為上有差異，C57較129Sv小鼠要更為焦慮。實驗條件對行為學實驗結果影響較大。有些分析軟件可以采集低頭（head dips，指小鼠面對開臂時，低頭向地板的行為）、后腿直立（rears）及面對刺激的身體伸展姿勢（stretch-attend posture，指小鼠在迷宮里雖然不動，但面對刺激時身體會向前或者向刺激方向伸展的行為）的次數和持續時間，而這些因素也被認為是小鼠的“危險評估”（risk assess-ment）行為。

高架十字迷宮實驗可以研究小鼠焦慮行為的表型差異，是小鼠行為學研究的重要工具。129Sv和C57小鼠均可成功完成EPM實驗，而C57較129Sv更為焦慮。

參考文獻

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