20260913实验记录2_基线数据整合与受限随机分组

今日实验概况:

今日完成 38 只迷走神经植入小鼠(34–71 号)旷场、悬尾及正式糖水偏好基线数据的整合、标准化与受限随机分组,并在 SPSS 中完成最终方案的基线可比性核验。

本次采用基线行为学约束下的受限随机化:以 4 项核心基线指标刻画每只小鼠,按预设平衡条件生成 10 套候选方案,依据综合平衡评分选定方案 5,并经 SPSS 核验四组基线可比。

实验流程

一、基线数据整合

纳入以下 4 项核心指标:旷场总移动距离、旷场中心区累计停留时间、悬尾静止累计持续时间及 DAY3 正式糖水偏好率。

旷场中心区进入次数、悬尾静止百分比及糖水总摄入量仅作辅助质控,不进入分组计算。其中,悬尾静止百分比与静止时间同源,为避免重复加权,仅保留静止时间;糖水偏好仅采用 DAY3 正式结果,不纳入 DAY2 训练数据。

经核对,38 只小鼠三项实验数据完整,鼠号一一对应,无缺失。4 项核心指标总体情况如下:

指标均值 ± SD范围
旷场总移动距离1663.99 ± 677.69 cm672.76–3740.90 cm
旷场中心区停留时间11.49 ± 14.05 s0.07–72.43 s
悬尾静止累计时间263.52 ± 36.68 s184.03–329.85 s
糖水偏好率64.68 ± 12.95%38.44%–92.51%

图1:TST、SPT、OFT基线及分组。

图1:TST、SPT、OFT基线及分组

二、指标标准化与方向统一

由于 4 项指标单位不同,在 SPSS 中统一计算 Z 值,并将方向统一为“数值越高越偏向低活动/抑郁样”:旷场距离、中心区时间及糖水偏好率取负,悬尾静止时间取正。

旷场的两个指标来自同一实验,为避免权重翻倍,先合成旷场领域评分,再与悬尾、糖水偏好等权平均,得到辅助综合评分,三项实验各占三分之一。综合评分仅用于辅助观察趋势,不单独决定分组;偏科个体仍以 4 项单项 Z 值独立检查。具体计算式见归档报告。

图2:标准化结果及再现方式。

图2:标准化结果及再现方式

三、偏科及极端个体检查

本次未因数值偏离剔除任何动物。绝对 Z 值 ≥2 的明显极端个体共 4 只:38、51、57、61 号,最终分别分入第2、4、3、1组,每组1只。

绝对 Z 值 ≥1.5 的个体共 10 只,四组分布为 2、3、3、2 只。

四、受限随机分组

分组采用预设平衡约束下的受限随机化,而非直接抽签或反复随机以追求最大 P 值。约束条件包括组人数结构、组均值偏离上限、极差上限及极端个体分散要求等,具体约束和 10 套候选方案完整名单见归档报告。

使用 10 个固定随机种子(2026091301–2026091310)生成候选方案,所有方案均满足全部硬约束。按预设综合平衡评分选定方案5:评分为 0.0293,为 10 套方案中最低;最大单项组均值偏差为 0.221 SD。方案6虽然部分 ANOVA P 值更大,但按照预设规则不以 P 值选择方案,因此仍采用方案5。

最终分组如下:

组别组别含义n鼠号
第1组无应激+假刺激1041、44、45、52、54、56、61、63、65、68
第2组无应激+迷走神经刺激938、42、43、48、50、55、58、67、70
第3组慢性束缚应激+假刺激934、35、36、37、39、49、57、60、62
第4组慢性束缚应激+迷走神经刺激1040、46、47、51、53、59、64、66、69、71

无应激与慢性束缚应激各 19 只,假刺激与迷走神经刺激各 19 只,两主因素样本量平衡。

五、SPSS 基线可比性核验

以组别为因素、4 项原始指标为因变量,完成描述统计、Levene 方差齐性检验、单因素 ANOVA 及 Welch 稳健检验。

结果显示,4 项指标的方差齐性检验 P 均 >0.05;ANOVA P 值分别为:旷场距离 0.845、中心区时间 0.890、悬尾静止 0.963、糖水偏好 0.976,组间差异均无统计学意义;Welch 检验结论一致,四组基线具有可比性。

需要说明的是,P>0.05 仅表示未发现组间差异,不能证明四组完全相同。分组质量由预设约束、极端个体分散及受限随机化过程共同保证,ANOVA 仅作为最终核验。

图3:SPSS描述统计、方差齐性检验及单因素方差分析结果。

图3:SPSS描述统计、方差齐性检验及单因素方差分析结果

六、数据归档

本次分组全部资料已归档至:

砂糖的文件仓库\长期存放区\迷走神经植入鼠行为学\最终分组情况

归档内容包括:

  1. 38只小鼠基线受限随机分组全过程报告.docx:方法说明、约束条件、10套候选方案完整名单及 SPSS 操作记录。
  2. 38只小鼠_基线受限随机分组与ANOVA汇总.xlsx:汇总表、最终分组、10套方案比较及逐鼠基线数据。
  3. 38只小鼠_基线随机分组.sav:SPSS 工作数据,含 Z 值及方向统一变量。
  4. 38只小鼠_基线随机分组.spv:SPSS 核验输出。
  5. ANOVA及其他相关检验.jpg:SPSS 核验结果截图。

本实验记录仅保留关键决策与结果,各步骤具体数据、语法及完整方案名单以上述归档文件为准。


实验总结

  • 完成 38 只小鼠三项基线数据整合,4 项核心指标均无缺失。
  • 完成 Z 标准化与方向统一,建立三项实验等权的辅助综合评分;未剔除偏科个体。
  • 在预设约束下生成 10 套受限随机方案,按综合平衡评分选定方案5,最大组均值偏差为 0.221 SD。
  • 最终分组为四组 10/9/9/10,两主因素分别为 19/19,样本量平衡。
  • SPSS 核验显示 4 项基线指标组间差异均无统计学意义,四组基线可比。
  • 全部资料已归档于“砂糖的文件仓库\长期存放区\迷走神经植入鼠行为学\最终分组情况”;后续按最终组别开展 CRS 造模及 VNS 刺激,造模开始后不再依据行为学结果调整组别,动物脱落将单独记录鼠号、时间及原因。
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