اختبار تفضيل حاسة الشم لقياس التحيزات الشمية المتعة في نماذج الفئران للاكتئاب

Claire-Hélène de Badts; Gilles Gheusi; Chantal Henry; Pierre-Marie Lledo; Mariana Alonso

doi:10.3791/68391

مقالة منهجية

اختبار تفضيل حاسة الشم لقياس التحيزات الشمية المتعة في نماذج الفئران للاكتئاب

DOI:

10.3791/68391

⸱

يوليو 11, 2025

Claire-Hélène de Badts¹^,² , Gilles Gheusi¹^,³ , Chantal Henry¹^,⁴^,⁵ , Pierre-Marie Lledo¹ , Mariana Alonso¹

¹Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 3571, Institut Pasteur, Université Paris Cité, ²Ecole Doctorale 158 - Cerveau, Cognition, Comportement, Université Paris Cité, ³Laboratoire d’Ethologie Expérimentale et Comparée – UR 4443, Université Sorbonne Paris Nord, ⁴Université de Paris Cité, ⁵Department of Psychiatry, Service Hospitalo-Universitaire, GHU Paris Psychiatrie & Neuroscience

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا ، نقدم بروتوكولا لاختبار تفضيل حاسة الشم الذي يسمح بتقييم التحيزات الشمية السلبية تجاه كل من محفزات الرائحة الشهية والمكروهة في نماذج الفئران للاكتئاب.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الاكتئاب هو أكبر مساهم منفرد في الإعاقة في جميع أنحاء العالم ، حيث يؤثر على 280 مليون شخص سنويا. بالإضافة إلى انخفاض النشاط والتحفيز ، ثبت أن الاكتئاب مرتبط بتحيز سلبي للتكافؤ: يجد المرضى أن المحفزات الحسية المحايدة والإيجابية أقل متعة والمحفزات السلبية أكثر إزعاجا مقارنة بالأفراد الأصحاء. على وجه الخصوص ، قد يمثل التحيز الشمي المتعة علامة حالة للمرض لدى المرضى ويمكن قياسه بسهولة في نماذج الفئران. ومع ذلك ، هناك عدد قليل جدا من الاختبارات على لقياس التحيز العاطفي بطريقة انتقالية. نقترح هنا بروتوكولا لتقييم موثوق به لإسناد تكافؤ الرائحة للتحكم والفئران الشبيهة بالاكتئاب من خلال استكشاف الروائح المرتبطة بقيم المتعة المختلفة. باستخدام اختبار التفضيل الشمي هذا والعديد من القراءات السلوكية ، نؤكد التحيز الشمي السلبي تجاه كل من المحفزات الشهية والمكروهة في نموذجين متميزين من الاكتئاب للفأر. الأهم من ذلك ، أن هذه الطريقة قابلة للتطبيق على كل من الأفراد من الذكور والإناث. أخيرا ، يسمح هذا البروتوكول بتعديلات متعددة لتحسين تقييم الاستجابة العاطفية ويمكن دمجه بسهولة مع الأدوات الكلاسيكية للمراقبة الحية للنشاط العصبي.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الاكتئاب هو اضطراب مزاجي خطير وسبب رئيسي للإعاقة في جميع أنحاء العالم. وفقا لمنظمة الصحة العالمية ، يعاني ما يقرب من 280 مليون شخص ، أي 4٪ من السكان ، من الاكتئاب. وهو أكثر شيوعا بنسبة 50٪ بين النساء منه بين الرجال ، وزاد تفشي COVID-19 بنسبة 25٪ من انتشار اضطرابات الاكتئاب في السنة الأولى من الوباء (منظمة الصحة العالمية ، 2022). بالإضافة إلى ذلك ، لا يستجيب حوالي ثلث المرضى للعلاجات الكلاسيكية المضادة للاكتئاب ، ويستغرق الأمر أسابيع لمراقبة التأثيرات المضادة للاكتئاب ، ولا يزال علم الأمراض الفيزيائية لاضطرابات المزاج غير معروف إلى حد كبير.

استنادا إلى DSM-5¹ ، يعتمد تشخيص الاكتئاب على العديد من الأعراض ، بما في ذلك الحالة المزاجية المكتئبة ، وفقدان الاهتمام أو المتعة ، والتباين الكبير في الوزن ، والتباطؤ الجسدي والنفسي ، والتعب ، والشعور بانعدام القيمة ، وصعوبة التركيز ، والأفكار المتكررة عن الموت. أظهرت الدراسات السريرية أيضا أن اضطرابات المزاج تأتي جنبا إلى جنب مع التغيرات الحسية: يجد مرضى الاكتئاب أن المحفزات الحسية أقل متعة من الأشخاص الضابطين²^،³^،⁴.

يشير "التكافؤ" المتعة إلى الدرجة التي يكون فيها شيء ما ممتعا (التكافؤ الإيجابي) أو المكروهة (التكافؤ السلبي). يمكن أن يؤدي تعيين التكافؤ إلى المنبه إلى سلوك متكيف ، بما في ذلك النهج أو التجنب⁵. ومن المثير للاهتمام أن هذه العملية محفوظة بشكل كبير بين الأنواع من الحشرات إلى البشر⁶. وبالتالي يرتبط الاكتئاب بتحيز سلبي للتكافؤ. ومع ذلك ، فإن التشخيص السريري لا يعتمد كثيرا على تقييمات التحيز الحسي حتى الآن.

من بين الطرائق الحسية ، يعتبر حاسة الشم مثيرة للاهتمام بشكل خاص حيث تتجاوز المدخلات الشمية إلى حد كبير مرحلات المهاد وتعرض إلى الجهاز الحوفي في الثدييات ، بما في ذلك البشر. من وجهة نظر تطورية ، ثبت أن هذا النظام مهم في الترميز لمجموعة من الاستجابات الأولية للمنبهات البيئية⁷^،⁸^،⁹^،¹⁰^،¹¹^،¹². علاوة على هذه الدوائر العصبية المشتركة ، تكشف الدراسات السريرية عن علاقة ثنائية بين حاسة الشم والاكتئاب ، حيث يعاني مرضى الاكتئاب من تغيرات حاسة الشم بالإضافة إلى اضطرابات حاسة الشم التي تسبب أعراض الاكتئاب¹³. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استرداد وظيفة حاسة الشم في مرضى الاكتئاب بعد الدواء أو العلاج¹⁴^،¹⁵^،¹⁶^،¹⁷. تشير هذه النتائج إلى أن العجز الشمي قد يكون مؤشرا حيويا للحالة (حالة المظاهر السريرية لدى المرضى) بدلا من السمة (الخصائص التي تلعب دورا سابقا ، وربما سببيا ، في الفيزيولوجيا المرضية للاضطراب النفسي وبالتالي يمكن استخدامها للتشخيص المبكر قبل الأعراض) للمرض¹⁸. وفقا لذلك ، فإن الفهم الأفضل والأكثر لكيفية تغيير طريقة حاسة الشم في الاكتئاب يمكن أن يمهد الطريق نحو أدوات علاجية جديدة لتشخيص واكتشاف استجابة العلاج.

لذلك ، فإن تقييم التحيز الشمي المتعة في نماذج الاكتئاب سيكون ذا أهمية خاصة ، سواء لتقييم النمط الظاهري الشبيه بالاكتئاب المستحث أو كأداة للتحقيق في الآليات العصبية وراء هذه التغييرات في تعيين التكافؤ. استخدمت الدراسات السابقة بالفعل مناهج سلوكية لتقييم تعيين تكافؤ الرائحة في الفئران. ومع ذلك ، فإن هذه الاختبارات تقدم العديد من المحاذير: فهي تتطلب أجهزة متطورة¹⁹ تتضمن في الغالب صناديق مغلقة بغطاء¹⁹^،²⁰^،²¹ ، وتنطوي على اتصال جسدي مستمر بمحلول الرائحة²⁰^،²¹^،²² ، و / أو تؤدي إلى أوقات استكشاف الرائحة^{قصيرة جدا 21}^،²²^،²³. هذا يجعل هذه المقايسات غير متوافقة مع الأدوات الكلاسيكية للمراقبة الحية للنشاط العصبي التي تتطلب فترات أطول لأخذ العينات في الفئران المربوطة.

علاوة على ذلك ، قام Malkesman et al. بالفعل بتطوير اختبار استنشاق بول الإناث (FUST) لمراقبة نشاط البحث عن المكافأة في القوارض عن طريق قياس الفحص الشمي لذكور الفئران المعرضة لبول الفئران^{الأنثوية 24}. ومع ذلك ، فإن هذا الاختبار يقيم فقط الاستجابة السلوكية لحافز إيجابي معين ذي طبيعة اجتماعية ، وبأوقات تفاعل قصيرة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تصميم هذا الاختبار للقوارض الذكور حصريا ، على الرغم من أن الاكتئاب منتشر بين النساء مرتين كما هو الحال بين الرجال.

للتغلب على كل هذه القيود ، قمنا هنا بتطوير اختبار تفضيل حاسة الشم (OPT) مقتبس من Bigot et ^al.14 ، حيث يمكن أن يتعرض كل من الفئران من الذكور والإناث لمجموعة كبيرة ومتنوعة من الروائح المحايدة والإيجابية والسلبية من أجل تقييم استجابة المتعة بدقة في سياق الاكتئاب. يمكن أن يعتمد اختيار الروائح على المنشورات السابقة¹⁴^،²⁵ ، ولكن هذا الاختبار يسمح أيضا باستكشاف محفزات اجتماعية وغذائية جديدة مرتبطة بالعدوى ، باستخدام كل من المكونات الطبيعية وكذلك المخاليط الكيميائية أحادية الجزيئات أو المصممة خصيصا.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

اتبعت جميع إجراءات رعاية والتجارب المبادئ التوجيهية الوطنية والأوروبية (2010/63 / EU) وتمت الموافقة عليها من قبل وزارة البحوث الفرنسية (APAFiS: # 16380-2018080217358599_v1; أفافيس # 51636-2024101718013761_v4). C57BL / 6JRj من ذكور وإناث الفئران (نموذج UCMS) و C57BL / 6NTac (نموذج CORT) تم إيواؤها اجتماعيا (4-5 فئران لكل قفص) وتم الحفاظ عليها في ظل ظروف قياسية (23 ± 1 درجة مئوية ؛ رطوبة 40٪) في دورة إضاءة / ظلام لمدة 14/10 ساعة (تضيء الأضواء في الساعة 7 صباحا) مع الطعام والماء الإعلاني.

1. الإعداد التجريبي

تركيب الساحة
1. قم بإعداد الإعداد التجريبي ، والذي يتكون من ساحة من جزأين (45 سم × 50 سم × 25 سم) مصنوعة من جدران زجاجية رمادية وأرضية بيضاء. قسم الجزأين (25 سم × 45 سم) بجدار زجاجي رمادي (37 سم × 25 سم).
2. ضع طبق بتري مثقوب (60 مم × 15 مم مع 7 ثقوب بقطر 5 مم) في الجزء السفلي من الجدار من كل حجرة.
3. قم بتثبيت أطباق بتري عموديا على الحائط باستخدام مادة لاصقة على الوجهين أو مادة لاصقة حساسة للضغط (على سبيل المثال ، Blu-tack).
4. ضع كاميرا أعلى الساحة لتسجيل سلوك (2 متر فوق الساحة) وتتبع تحركاتها تلقائيا خلال التجربة.
اختيار الروائح
1. قبل التجربة ، اختر قائمة بالروائح ذات التكافؤ المحايد والإيجابي والسلبي التي سيتم اختبارها (انظر الجدول 1 للحصول على أمثلة).
2. تأكد من أن جميع الروائح المختارة لها ضغط بخار مماثل. بالإضافة إلى ذلك ، قم بتقييم الانتشار في جميع أنحاء الساحة بحثا عن بعض الروائح باستخدام كاشف التأين الضوئي (PID) ²⁶.
3. اختبر كل رائحة في يوم منفصل.
  ملاحظة: يوصى بالتخطيط لاستخدام الروائح المحايدة أولا ، ثم الروائح الشهية ، وتنتهي بالروائح البغيضة لتقليل تأثيرات الاستكشاف من يوم إلى آخر. يقلل هذا الأمر من تأثيرات الترحيل من يوم اختبار إلى آخر. بدلا من ذلك ، يمكن استخدام عرض عشوائي ، ولكن يجب اختبار جميع المجموعات التجريبية بنفس تسلسل الرائحة.
تصميم المجموعات التجريبية
1. قسم الفئران إلى مجموعتين تجريبيتين على الأقل: الفئران والفئران التي ستخضع لنموذج الاكتئاب. ضع من نفس المجموعة في نفس الأقفاص.
  تنبيه: يجب أن تحتوي كل مجموعة تجريبية على ما لا يقل عن 7-8 أفراد للحصول على دلالة إحصائية. يجب أن تكون الأقفاص موضعية في مكان قريب في بيت لتقليل تأثير القفص.
2. إحداث نمط ظاهري يشبه الاكتئاب في مجموعات الفئران ذات الصلة باستخدام نموذج الاكتئاب المفضل.
  ملاحظة: إن وصف البروتوكولات للحث على سلوكيات شبيهة بالاكتئاب في الفئران يتجاوز نطاق هذه المقالة. ومع ذلك ، تقدم هذه الدراسة تجارب باستخدام نموذجين مختلفين (الإجهاد الخفيف المزمن غير المتوقع [UCMS] والكورتيكوستيرون [CORT]) ²⁷^،²⁸ كنتائج تمثيلية لاختبار التفضيل الشمي هذا. بعد فترة وجيزة ، يعتمد نموذج UCMS على العرض لمجموعة متنوعة من الضغوطات البيئية المختلفة على مدى عدة أسابيع ، بينما يتكون نموذج CORT من إدارة الكورتيكوستيرون المذاب في مياه الشرب للفئران بشكل مزمن (حوالي 5 مجم / كجم / يوم اعتمادا على كمية الفئران التي تشربها).

2. مرحلة التعود

التعود العام والمناولة
1. عند الوصول ، اترك الفئران دون إزعاج لمدة أسبوع واحد دون أي تغيير في الفراش. أضف مادة قطنية تكميلية وكخ الإسكيمو في القفص لتقليل التوتر.
2. بعد أسبوع واحد ، تعامل برفق مع جميع الفئران يوميا لمدة 3-4 أيام ، واعتادها على التعامل مع الكوب ، ويفضل أن يكون ذلك في الغرفة التجريبية.
الشروط التجريبية للاختبار
1. انقل الماوس إلى غرفة الاختبار السلوكي قبل 30 دقيقة من بدء التجربة.
  ملاحظة: من الناحية المثالية ، يجب أن تشتمل الغرفة السلوكية على جزأين منفصلين يسمحان للحيوانات بالتواجد في جزء واحد بينما يؤدي الفأر المختبر في الجزء الآخر.
2. احذر من الحفاظ على ظروف السكن القياسية (23 ± 1 درجة مئوية ؛ الرطوبة 40٪) ، ولا يوجد صوت أو إضاءة أو رائحة مزعجة في الغرفة.
3. باستخدام لوكس ، قم بإعداد الإضاءة إلى ما يقرب من 40 لوكس في الساحة. تأكد من أن الإضاءة متجانسة في الساحة.
التعود على الساحة
1. أضف ورق ترشيح نظيف (42.5 مم) في كل من صحن بتري (60 مم × 15 مم).
2. استخدم شريطا شفافا لربط غطاء طبق بتري بقاعه (لأنه سيتم وضعه عموديا).
3. في اليوم الأول ، ضع جميع الفئران من نفس القفص السكني برفق معا في الساحة لمدة 10 دقائق لتقليل رهاب الجديد.
  تنبيه: ضع الفئران دائما في الساحة عن طريق التعامل مع الكوب لتجنب الإجهاد الناتج عن التقاطها من الذيل.
4. في اليوم التالي ، أدخل كل فأر على حدة في الساحة ، بين المقصورتين مباشرة ، وسجل السلوك لمدة 10 دقائق.
5. كرر لمدة 2-3 أيام متتالية.
معيار الاستكشاف
1. حدد المنطقتين (25 سم و 15 سم) اللتين وضعت فيهما أطباق بتري وقم بقياس الوقت الذي يقضيه كل في كل منطقة.
2. متوسط هذه المقاييس من خلال جميع خطوات التعود الفردية.
3. إذا كان متوسط الوقت المستغرق في كل منطقة أعلى من 50 ثانية، يتم استيفاء المعيار. إذا لم يكن الأمر كذلك ، كرر جلسات التعود حتى الوصول إلى المعيار ، أو استبعد من التحليل.
  ملاحظة: يمكن إجراء جلستين كحد أقصى من التعود يوميا (صباحا وبعد الظهر).

3. مرحلة الاختبار

تحضير الرائحة
1. في يوم الاختبار ، قم بإعداد الرائحة بالتخفيف الصحيح تحت غطاء كيميائي. تمييع الرائحة في الزيت المعدني أو الماء المقطر ، اعتمادا على التركيب الكيميائي. لتجنب التلوث ، قم بتخزين الزيت المعدني في غرفة منفصلة جيدة التهوية بعيدا عن الروائح.
  ملاحظة: يوصى باستخدام زجاجة جديدة من الزيت المعدني عند بدء تجربة جديدة.
2. قم بتخزين محلول الرائحة في قارورة زجاجية. تجنب حاويات الأنابيب البلاستيكية التي يمكن أن تضيف تلوث الرائحة.
3. قبل اختبار كل فأرة مباشرة، اجمع 200 ميكرولتر من محلول الرائحة باستخدام ماصة دقيقة باستخدام أطراف المرشح، وضعها على ورق الترشيح في أحد طبقي بتري.
4. دع ورق الترشيح الآخر في طبق بتري الثاني يظل على حاله.
5. انقل أطباق بتري في غرفة الاختبار وقم بتثبيتها عموديا على جدار الساحة.
  تنبيه: لا تقم بإعداد محاليل الرائحة والتخلص منها في غرفة التجارب لتجنب تلوث الرائحة. قم بتغيير القفازات بانتظام أثناء التجربة. إذا كان يشتبه في أن القفازات قد تكون ملوثة أثناء التلاعب بالرائحة ، فقم بتغييرها قبل الإمساك بالفئران للاختبار.
الاختبار السلوكي
1. ضع كل فأرة على حدة في الساحة ، بين المقصورتين مباشرة.
2. سجل لمدة 10 دقائق.
3. قم بإزالة الماوس من الساحة.
4. قم بإزالة الرائحة طبق بتري.
5. نظف الساحة بمحلول مطهر (على سبيل المثال ، الإيثانول 70٪) وجففها.
6. تخلص من ورق الترشيح وكرر تحضير الرائحة للماوس التالي.
7. من الناحية المثالية ، اختبر رائحة واحدة فقط يوميا. استخدم الروائح المحايدة أولا ، ثم الروائح الإيجابية ، وأخيرا الروائح السلبية (انظر الشكل 1).
  تنبيه: قم بإجراء كل من خطوات التعود والاختبار في نفس الوقت تقريبا من اليوم خلال أيام التجربة (من الناحية المثالية بين الساعة 9 صباحا و 3 مساء). إذا كان عدد يتطلب فترة زمنية أطول ، فكن منتبها لاختبار المجموعات التجريبية المختلفة بطريقة متناوبة لتجنب أي تحيز أثناء النهار. إذا كانت هناك حاجة إلى اختبار الذكور والإناث في نفس التجربة ، ففضل اختبار جنس تلو الآخر.
  ملاحظة: استخدم أطباق بتري النظيفة كل يوم من أيام الاختبار لتجنب تلوث الرائحة. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن إعادة استخدام أطباق بتري المثقبة في العديد من التجارب بعد التنظيف المناسب وإزالة التلوث من الرائحة.

4. تحليل البيانات

تتبع السلوك
1. استخدم برنامج تتبع تلقائي لتسجيل موضع الماوس من خلال الاختبارات.
2. حدد مناطق منفصلة في الساحة للتحليل (انظر الشكل 1):
  1. حدد "منطقة الرائحة" (25 سم × 15 سم) ، المنطقة التي يتم فيها وضع طبق بتري مع ورق الترشيح المنقوع بالرائحة (أي المنطقة الأقرب إلى الرائحة التي تمثل حوالي ثلث حجرة السطح).
  2. حدد "منطقة التحكم" (25 سم × 15 سم) ، متناظرة مع "منطقة الرائحة" ، ولكن بدون إضافة أي رائحة في طبق بتري.
  3. حدد "منطقة خلف الرائحة" (25 سم × 30 سم) ، أي أن بقية المقصورة هي المكان الذي يتم فيه وضع طبق بتري الرائحة.
  4. حدد "منطقة التحكم الخلفية" (25 سم × 30 سم) ، متناظرة مع "منطقة التحكم الخلفية" ، وتتكون من بقية المقصورة غير الرائحة.
    ملاحظة: يعد تتبع النقطة المركزية لجسم الفأر كافيا لتحليل التفضيل الشمي للحيوان. ومع ذلك ، فإن تتبع أنف كل فأر على وجه التحديد يمكن أن يوضح بدقة أكبر التحقيق الشمي من قبل.
قراءات الاستجابة المتعة
1. باستخدام التتبع التلقائي ، اجمع المعلومات التالية لكل ماوس وكل يوم من أيام الاختبار ، بما في ذلك خطوات التعود:
  1. سجل المسافة الإجمالية المقطوعة في الساحة (م).
  2. سجل الوقت الذي تقضيه في كل منطقة من الساحة (الساحة).
  3. سجل عدد الإدخالات في كل منطقة من الساحة.
2. استخدم المسافة الإجمالية المقطوعة لتقييم التأثيرات الحركية الرئيسية.
3. لتقييم الاختلافات في تفضيل حاسة الشم تجاه الروائح المختلفة ، استخدم القراءات الرئيسية:
  1. استخدم الوقت الذي تقضيه في منطقة الرائحة.
  2. استخدم عدد الإدخالات في منطقة الرائحة.
  3. استخدم مؤشر التفضيلات ، محسوبا على أنه الوقت الذي تقضيه في منطقة الرائحة مع الوقت الذي يقضيه في هذه المنطقة أثناء التعود (يتم إجراء التطبيع على الفئران من جميع المجموعات). يشير المتوسط إلى المتوسط الحسابي للوقت الذي يقضيه في منطقة الرائحة ، ويشير sd إلى انحرافه المعياري.
  4. استخدم مؤشر استكشاف الرائحة، محسوبا على أنه متوسط القيم الطبيعية للمسافة المنقولة، والوقت المستغرق في منطقة الرائحة، وعدد الإدخالات في منطقة الرائحة على النحو التالي:
    
    ملاحظة: يمكن تكييف مؤشر التفضيلات هذا إذا لزم الأمر ، على سبيل المثال ، من خلال مقارنة الأوقات التي تقضيها في الرائحة مقابل منطقة التحكم. إذا أظهرت المجموعات اختلافات كبيرة في استكشافها ل "منطقة الرائحة" أثناء التعود ، فيمكن إجراء التطبيع فيما يتعلق بالمجموعة الضابطة فقط ، بدلا من جميع المجموعات مجتمعة.
4. قم بتمثيل هذه القراءات بصريا للفئران الشبيهة بالاكتئاب والتحكم كمتوسط ± الخطأ المعياري للمتوسط (SEM).
5. استخدم المقاييس المتكررة تحليل التباين ثنائي الاتجاه (ANOVA) متبوعا باختبارات لاحقة (هنا اختبار فيشر الأقل أهمية غير المصحح) لحساب كل من المجموعات التجريبية والروائح (عامل القياس المتكرر) وعوامل تأثير التفاعل. يشير عامل التفاعل إلى ما إذا كانت الاختلافات بين المجموعات متسقة عبر جميع الروائح المعروضة.
6. تحقق من الحالة الطبيعية والتجانس باستخدام الاختبارات المكيفة (اختبار شابيرو ويلك ، اختبار بارتليت). تم تحديد الدلالة الإحصائية عند * p < 0.05 ، ** p < 0.01 ، ***p < 0.001 ، ****p < 0.0001.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

للتحقق من أن الفئران الشبيهة بالاكتئاب تقدم تحيزا سلبيا للشم¹⁴^،²⁹ وأنه يمكن قياسها بشكل موثوق باستخدام بروتوكول اختبار تفضيل حاسة الشم الذي وصفناه هنا ، قمنا بتقييم استجابة المتعة للروائح المختلفة في نموذجين متميزين من الاكتئاب من الفئران.

أولا ، استخدمنا نموذج فأر للإجهاد الخفيف المزمن غير المتوقع (UCMS) يستمر لمدة 4 أسابيع مقتبس من²⁸ (انظر الملف التكميلي 1 للحصول على بروتوكول مفصل) للحث على نمط ظاهري يشبه الاكتئاب في إناث الفئران الشابات C57BL / 6JRj (الشكل 2 أ ، ب). تم اختبار هذه الفئران الإناث في اختبار تفضيل حاسة الشم مع بول الفأر الذكور (MU ، نقي) كرائحة فاتحة للشهية ، و 2،4،5-trimethylthiazole (TMT ، 5٪ في الزيت المعدني) كرائحة مكروهة. في المتوسط ، أمضى كل فأر ما لا يقل عن 50 ثانية في كل من منطقة "التحكم" و "الرائحة" أثناء التعود ، واستيفاء المعيار (الشكل 2 ج). ومع ذلك ، من خلال التعود ، أمضت فئران UCMS وقتا أطول بكثير في "منطقة التحكم" مقارنة بعناصر التحكم ، ولكن نظرا لعدم وجود فرق كبير فيما يتعلق بالمنطقة التي ستتم إضافة الرائحة فيها ، يمكن استبعاد هذا الاختلاف. فيما يتعلق بالمسافة ، تحركت فئران التحكم بشكل ملحوظ أكثر من UCMS عند تعرضها ل MU ، ولكن ليس أثناء التعود أو في وجود TMT (الشكل 2 د). أخيرا ، تظهر جميع قراءات الاستجابة المتعة (الوقت الذي تقضيه في منطقة الرائحة ، وعدد الإدخالات في منطقة الرائحة ، ومؤشر التفضيلات) اختلافات ذات دلالة إحصائية أو اتجاها إحصائيا بين إناث Control و UCMS (الشكل 2E-G). يظهر هذا التأثير أيضا من خلال مؤشر استكشاف الرائحة العالمي ، وهو مقياس مشترك للاستجابة المتعة والحركية (الشكل 2H). باستمرار ، تظهر كل قراءة تحيزا سلبيا للمتعة استجابة لكل من المحفزات الشمية الشهية والمكروهة. ومن المثير للاهتمام ، أن درجة العاطفة ، التي يتم حسابها كقيمة طبيعية للنمط الظاهري الشبيه بالقلق والاكتئاب بناء على مجموعة كبيرة من الاختبارات السلوكية¹⁴ ، ترتبط ارتباطا إيجابيا بمؤشر استكشاف الرائحة لكل من MU و TMT (الشكل 2I) ، مما يدل على وجود علاقة بين الاستجابة السلوكية للروائح الإيجابية والسلبية والنمط الظاهري الشبيه بالقلق والاكتئاب.

ثانيا ، استخدمنا نفس بروتوكول UCMS للحث على نمط ظاهري يشبه الاكتئاب في ذكور الفئران هذه المرة. أثناء اختبار التفضيل الشمي ، تعرضت هذه الفئران لبول الفئران الأنثوي (FU ، نقي) ، وهو فاتح للشهية ، و TMT كما كان سابقا ، كرائحة سلبية (الشكل 3 أ ، ب). لا يوجد فرق في الوقت الذي يقضيه في المناطق الأربع أثناء التعود ، ولا في المسافة التي تم قطعها خلال الاختبار (الشكل 3C ، D). يظهر الوقت الذي يقضيه في منطقة الرائحة انخفاضا كبيرا في استكشاف FU و TMT في UCMS مقارنة بعناصر التحكم (الشكل 3E). بالإضافة إلى ذلك ، تدخل فئران UCMS بشكل أقل بكثير في منطقة الرائحة ، أو تميل إلى ، وتقدم مؤشر تفضيل منخفض بشكل كبير لكل من FU و TMT (الشكل 3F ، G) ، مما يؤكد التحيز الشمي السلبي في حالة تشبه الاكتئاب. وبالمثل ، يظهر مؤشر استكشاف الرائحة استجابة سلوكية متغيرة بشكل سلبي ل FU و TMT لفئران UCMS مقارنة بالضوابط (الشكل 3H) ، والتي تميل إلى أن تكون مرتبطة بشكل إيجابي بدرجة عاطفة (الشكل 3I).

في تجربة ثالثة ، لجأنا إلى نموذج آخر للاكتئاب يعتمد على الإدارة المزمنة للكورتيكوستيرون (CORT) في مياه الشرب لذكور الفئران C57BL / 6NTac بينما تتلقى الفئران الضابطة فقط محلول السيارة (Veh) (10٪ 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrin) ²⁷. بعد أربعة أسابيع من علاج CORT أو Veh ، اعتادت الفئران لمدة أربعة أيام ، ثم تعرضت لرائحة محايدة (أكتوبر: 2-trans octenal ، 1٪ في الماء) ، ورائحة إيجابية (PO: زيت الفول السوداني) ورائحة سلبية (TMT: 2،4،5-trimethylthiazole ، 5٪ في الزيت المعدني) (الشكل 4 أ ، ب). من خلال التعود ، لم تكن هناك اختلافات بين Veh و CORT (الشكل 4 ج). ومع ذلك ، أمضت كلتا المجموعتين وقتا أطول بشكل ملحوظ في "منطقة الرائحة" مقارنة ب "منطقة التحكم". لا توجد اختلافات في المسافة المنقولة ، باستثناء الرائحة الإيجابية (PO) التي تحركت فيها فئران Veh أكثر من CORT (الشكل 4D). الأهم من ذلك ، كما هو الحال بالنسبة لفئران UCMS ، تم تقليل الوقت الذي يقضيه في منطقة الرائحة بشكل كبير لفئران CORT عند تعرضها لرائحة محايدة وشهية (الشكل 4E). يمكن أيضا تقليل استكشاف الرائحة من خلال تقليل كبير أو ميل إلى عدد أقل من الإدخالات في منطقة الرائحة (الشكل 4F). في هذه الحالة ، يتم الكشف عن الاختلافات بين المجموعات اعتمادا على القراءة التي تم تحليلها ، ربما بسبب القيود المتعلقة بعدد المستخدمة بالإضافة إلى تأثير الأرضية المحتمل الناجم عن انخفاض وقت الاستكشاف الذي لوحظ بعد عرض TMT. بشكل عام ، يكون مؤشر التفضيل أقل بكثير في فئران CORT لجميع محفزات الرائحة مقارنة ب Veh (الشكل 4H). أخيرا ، يرتبط مؤشر استكشاف الرائحة لجميع الروائح ارتباطا وثيقا بدرجة عاطفة (الشكل 4I) ، مما يدل مرة أخرى على أن اختبار تفضيل حاسة الشم هذا هو أداة مناسبة لتقييم التحيز العاطفي السلبي في العديد من نماذج الفئران للاكتئاب.

أخيرا ، يمكننا استبعاد احتمال أن تكون الاختلافات الملحوظة ناتجة عن انخفاض النشاط الحركي ، بدلا من التحيزات العاطفية. في الواقع ، لا تختلف الحركة بين المجموعات أثناء التعود عند تقييم المسافة الإجمالية المقطوعة (الشكل 2D ، الشكل 3D ، الشكل 4 د). بالإضافة إلى ذلك ، بناء على التحليل الإحصائي ، لا يمكن للانخفاض العام في المشاركة في المهام أو التأثير الجديد أن يفسر هذه التحيزات أيضا. في الواقع ، وجدنا تأثيرا كبيرا لعامل الرائحة في تحليل مؤشر التفضيل ، مع عدم وجود تفاعل كبير بين المجموعات التجريبية والروائح. توضح هذه النتائج أن الفئران الشبيهة بالاكتئاب تؤدي المهمة بالفعل ، وأن استكشافها المنخفض خاص بكل إشارة شمية.

figure-results-1
الشكل 1: الرسم التخطيطي العام للجدول الزمني وإعداد اختبار التفضيل الشمي. اعتادت الفئران أولا على الساحة. في اليوم الأول من التعود ، يتم وضع الفئران من نفس قفص السكن معا لتقليل رهاب الجديد. في اليوم التالي ، يتم وضعهم بشكل فردي في الساحة. بعد التعود ، تضاف رائحة إلى إحدى الغرف. يتم اختبار الروائح المحايدة بشكل تفضيلي أولا ، تليها الروائح الإيجابية وأخيرا الروائح السلبية. للتحليل ، يمكن تقسيم الساحة إلى أربع مناطق مختلفة. تم إنشاؤه باستخدام Biorender. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: التحيز الشمي السلبي في نموذج فأر أنثى UCMS للاكتئاب. (أ ، ب) الجدول الزمني والمجموعات التجريبية للدراسة: تم اختبار إناث الفئران الضابطة و UCMS (الإجهاد الخفيف المزمن غير المتوقع) في اختبار تفضيل حاسة الشم برائحة إيجابية (MU: بول فأر ذكر ، نقي) ورائحة سلبية (TMT: 2،4،5-trimethylthiazole ، 5٪ في الزيت المعدني). تم إنشاؤه باستخدام Biorender. (ج) قضت فئران UCMS في المتوسط وقتا أطول بكثير في "منطقة التحكم" ووقتا أقل في "منطقة خلف الرائحة" مقارنة بعناصر التحكم أثناء التعود (المجموعة: F (1 ، 12) = 74.03 ، ص < 0.0001 ؛ المنطقة: F (2.434 ، 29.21) = 7.688 ، ص = 0.0012 ؛ التفاعل: F (3 ، 36) = 5.148 ، ص = 0.0046). (د) انخفضت المسافة الإجمالية التي تم نقلها بشكل كبير في UCMS عند تعرضها ل MU ، ولكن ليس للتعود (Hab) و TMT (المجموعة: F (1 ، 12) = 4.664 ، ص = 0.0518 ؛ الرائحة: F (1.871 ، 22.45) = 4.846 ، ص = 0.0195 ؛ التفاعل: F (2 ، 24) = 4.797 ، ص = 0.0177). (ه) أمضت فئران UCMS وقتا أقل بكثير في استكشاف MU و TMT (المجموعة: F (1 ، 12) = 24.39 ، ص = 0.0003 ؛ الرائحة: F (1 ، 12) = 59.69 ، ص < 0.0001 ؛ التفاعل: F (1 ، 12) = 2.267 ، ص = 0.1580). (F) دخلت فئران UCMS أقل من منطقة الرائحة أو تميل إلى (المجموعة: F (1 ، 12) = 9.279 ، ص = 0.0102 ؛ الرائحة: F (1 ، 12) = 5.100 ، ص = 0.0433 ؛ التفاعل: F (1 ، 12) = 1.649 ، ص = 0.2233). (ز) انخفض مؤشر التفضيل ل MU و TMT بشكل كبير في فئران UCMS (المجموعة: F (1 ، 12) = 24.39 ، ص = 0.0003 ؛ الرائحة: F (1 ، 12) = 59.69 ، ص < 0.0001 ؛ التفاعل: F (1 ، 12) = 2.267 ، ص = 0.1580). (ح) انخفض مؤشر استكشاف الرائحة ل MU و TMT بشكل كبير في فئران UCMS (F (1 ، 12) = 14.71 ، ص = 0.0024 ؛ الرائحة: F (1 ، 12) = 0 ، ص > 0.9999 ؛ التفاعل: F (1 ، 12) = 0.02630 ، ص = 0.8739). (I) يرتبط مؤشر استكشاف الرائحة ل MU و TMT ارتباطا إيجابيا بدرجة عاطفية (MU: Pearson R² = 0.4837 ، F (1،12) = 11.24 ، ** p = 0.0058 ؛ TMT: بيرسون R² = 0.5340 ، F (1،12) = 13.75 ، ** p = 0.0030). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: التحيز الشمي السلبي في نموذج الفأر الذكور UCMS للاكتئاب. (أ ، ب) الجدول الزمني والمجموعات التجريبية للدراسة: تم اختبار ذكور الفئران الضابطة و UCMS في اختبار تفضيل حاسة الشم برائحة إيجابية (FU: بول أنثى الفئران ، نقي) ورائحة سلبية (TMT: 2،4،5-trimethylthiazole ، 5٪ في الزيت المعدني). تم إنشاؤه باستخدام Biorender. (ج) لا توجد فروق في المتوسط في الوقت الذي يقضيه في مناطق مختلفة من الساحة من خلال التعود (المجموعة: F (1 ، 13) = 3.921 ، ص = 0.0693 ؛ زونر = F (1.688 ، 21.94) = 34.57 ، ص < 0.0001 ؛ التفاعل: F (3 ، 39) = 0.7385 ، ص = 0.5355). (د) لا توجد فروق في المسافة الإجمالية المنقولة بين عناصر التحكم و UCMS (المجموعة: F (1 ، 13) = 2.313 ، ص = 0.1522 ؛ الرائحة: F (1.722 ، 22.38) = 1.746 ، ص = 0.1998 ؛ التفاعل: F (2 ، 26) = 0.8806 ، ص = 0.4266). (ه) يتم تقليل الوقت المستغرق في استكشاف منطقة الرائحة باستخدام FU و TMT بشكل كبير في فئران UCMS (المجموعة: F (1 ، 13) = 6.808 ، ص = 0.0216 ؛ الرائحة: F (1 ، 13) = 16.21 ، ص = 0.0014 ؛ التفاعل: F (1 ، 13) = 0.3304 ، ص = 0.5753). (F) دخلت فئران UCMS أضعاف منطقة الرائحة أقل بكثير ل TMT ، وتميل إلى FU (المجموعة: F (1 ، 13) = 6.572 ، ص = 0.0236 ؛ الرائحة: F (1 ، 13) = 3.784 ، ص = 0.0737 ؛ التفاعل: F (1 ، 13) = 0.2145 ، ص = 0.6509). (ز) تم تقليل مؤشر تفضيل الفئران UCMS بشكل كبير ل FU و TMT (المجموعة: F (1،13) = 6.808 ، ص = 0.0216 ؛ الرائحة: F (1 ، 13) = 16.21 ، ص = 0.0014 ؛ التفاعل: F (1 ، 13) = 0.3304 ، ص = 0.5753) ؛ (ح) تم تقليل مؤشر استكشاف الرائحة ل UCMS بشكل كبير لكلتا الرائحتين (المجموعة: F (1 ، 13) = 12.42 ، ص = 0.0037 ؛ الرائحة: F (1 ، 13) = 0.002580 ، ص = 0.9603 ؛ التفاعل: F (1 ، 13) = 0.5804 ، ص = 0.4598). (I) يميل مؤشر استكشاف الرائحة ل FU و TMT إلى أن يكون مرتبطا بشكل إيجابي بدرجة عاطفة (FU: Pearson R² = 0.2573 ، F (1 ، 13) = 4.504 ، ص = 0.0536 ؛ TMT: بيرسون R² = 0.2266 ، F (1 ، 13) = 3.809 ، ص = 0.0729). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4
الشكل 4: التحيز الشمي السلبي في نموذج الفأر الذكور CORT للاكتئاب. (أ ، ب) الجدول الزمني والمجموعات التجريبية للدراسة: تم اختبار ذكور الفئران Veh و CORT في اختبار تفضيل حاسة الشم برائحة محايدة (OCT: trans-2-octenal ، 1٪ في الماء) ، إيجابية (PO: زيت الفول السوداني ، نقي) ورائحة سلبية (TMT: 2،4،5-trimethylthiazole ، 5٪ في الزيت المعدني). يتم إعطاء الفئران Veh و CORT بمحلول Vehicle and Vehicle + Corticosterone ، على التوالي ، طوال مدة التجربة. تم إنشاؤه باستخدام Biorender. (ج) متوسط الوقت الذي يقضيه في مناطق مختلفة من الساحة أثناء التعود (المجموعة: F (1 ، 10) = 0.07588 ، ص = 0.7886 ؛ المنطقة: F (2.224 ، 22.24) = 6.939 ، ص = 0.0036 ؛ التفاعل: F (3 ، 30) = 0.7033 ، ص = 0.5575). (د) إجمالي المسافة المقطوعة أثناء اختبار التعود (Hab) والروائح المختلفة (المجموعة: F (1 ، 10) = 4.193 ، ص = 0.0678 ؛ الرائحة: F (3 ، 30) = 11.80 ، ص < 0.0001 ؛ التفاعل: F (3 ، 30) = 1.489 ، ص = 0.2375). (ه) تقضي فئران CORT وقتا أقل في منطقة الرائحة من Veh ل OCT و PO (المجموعة: F (1 ، 10) = 5.094 ، ص = 0.0476 ؛ الرائحة: F (2 ، 20) = 28.87 ، ص < 0.0001 ؛ التفاعل: F (2 ، 20) = 3.841 ، ص = 0.0388). (F) تدخل فئران CORT أضعاف منطقة الرائحة أو تميل إلى مقارنة ب Veh (المجموعة: F (1 ، 10) = 6.832 ، ص = 0.0259 ؛ الرائحة: F (2 ، 20) = 2.738 ، ص = 0.0889 ؛ التفاعل: F (2 ، 20) = 0.2902 ، ص = 0.7512). (G) تعرض CORT qmice مؤشر تفضيل أقل ل OCT و PO (المجموعة: F (1 ، 10) = 5.895 ، ص = 0.0356 ؛ الرائحة: F (2 ، 20) = 20.83 ، ص < 0.0001 ؛ التفاعل: F (2 ، 20) = 1.437 ، ص = 0.2611). (ح) انخفض مؤشر استكشاف الرائحة بشكل كبير في فئران UCMS لجميع الروائح (المجموعة: F (1 ، 10) = 12.35 ، ص = 0.0056 ؛ الرائحة: F (2 ، 20) = 0.04381 ، ص = 0.9572 ؛ التفاعل: F (2 ، 20) = 0.3622 ، ص = 0.7006). (I) يرتبط مؤشر استكشاف الرائحة لكل رائحة ارتباطا إيجابيا بدرجة عاطفة (أكتوبر: Pearson R² = 0.5601 ، F (1 ، 10) = 12.73 ، ** p = 0.0051 ؛ PO: Pearson R² = 0.4495 ، F (1 ، 10) = 8.165 ، * p = 0.0170 ؛ TMT: بيرسون R² = 0.5061 ، F (1 ، 10) = 10.25 ، ** p = 0.0095). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

اسم	اختصار	التخفيف	التكافؤ
2،4،5-ثلاثي ميثيل ثيازول	TMT	5٪ في الزيوت المعدنية	سالب
2-عبر الثماني	اكتوبر	1٪ في الماء	محايد
بول الفأر الأنثوي	فو	نقي	موجب
بول الفأر الذكور	مو	نقي	موجب
زيت الفول السوداني	بو	نقي	موجب

الجدول 1: أمثلة على الروائح ذات التكافؤ المحايد والإيجابي والسلبي.

الملف التكميلي 1: بروتوكول للإجهاد المزمن الخفيف الذي لا يمكن التنبؤ به لمدة 4 أسابيع. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التحيز العاطفي السلبي هو سمة رئيسية لاضطرابات الاكتئاب وهو ذو أهمية خاصة لفهم علم الأمراض الفيزيائية للمرض بشكل أفضل. وبالتالي ، من الأهمية بمكان تضمين كلاهما تقييم التحيزات الحسية في النماذج قبل السريرية لتحسين توصيف النمط الظاهري الشبيه بالاكتئاب والتحقيق في الآليات البيولوجية التي تكمن وراء المعالجة العاطفية وتغييراتها في الحالات المرضية. علاوة على ذلك ، فإن حاسة الشم هي إحساس بالاختيار لدراسة التحيزات العاطفية. من منظور انتقالي ، من المهم من الناحية العاطفية تقييم المعالجة العاطفية في كل من الفئران والبشر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأنظمة الشمية والعاطفية متشابكة للغاية وتشترك في الهياكل العصبية المشتركة طوال التطور. هناك علاقة قوية ومتبادلة بين ضعف حاسة الشم والاكتئاب¹⁰ ، مما يجعل حاسة الشم أداة واعدة وقوية لاستخدامها في التشخيص والاستجابة للعلاج ، وكذلك في البحث الأساسي.

هنا ، قمنا بتطوير بروتوكول لاختبار تفضيل حاسة الشم لتقييم التحيزات العاطفية الشمية في نموذجين من الفئران للاكتئاب. الأهم من ذلك ، أن هذه الطريقة تسمح بتقييم الاستجابة لمجموعة كبيرة ومتنوعة من المحفزات ذات التكافؤ المتغير ، الإيجابي والسلبي ، بالإضافة إلى المحفزات المحايدة التي يمكن تغييرها في القيمة في ظل الظروف المرضية. هذه المحفزات اللاحقة ليست إلزامية لصحة الاختبار ، ولكنها يمكن أن تجلب معلومات إضافية مثيرة للاهتمام للتجربة. يسمح هذا الاختبار أيضا بتقييم قابلية توسع الاستجابة باستخدام تركيزات مختلفة من الرائحة. يعد تقييم الاستجابة للمنبهات ذات القيم المتعة المختلفة وفصل المعالجة العاطفية الإيجابية عن السلبية في سياق الاكتئاب أمرا بالغ الأهمية. في الواقع ، تشير النتائج قبل السريرية إلى أن العلاج المضاد للاكتئاب قد لا يستعيد بشكل موحد المعالجة الشمية الإيجابية والسلبية^{على قدم المساواة 14}. كما أن الاستكشاف التلقائي للمحفزات الشمية الشهية أو المكروهة البارزة بالفطرة يمنع العوامل المربكة من العجز المعرفي أو التحفيزي المرتبط بالحالات الشبيهة بالاكتئاب³⁰^،³¹. لذلك ، لا يتطلب هذا البروتوكول مراحل تعليمية طويلة ، والتي لها فوائد تقنية. من المهم ملاحظة أن كلا النموذجين المستخدمين في هذه الدراسة يعتمدان على التدخلات التي يتم إجراؤها في مرحلة البلوغ ، لذلك ستكون هناك حاجة إلى تجارب مستقبلية لتقييم ما إذا كان هذا البروتوكول حساسا أيضا لتقييم عوامل خطر الاكتئاب الأخرى ، بما في ذلك محنة الحياة المبكرة.

الأهم من ذلك ، أن هذا البروتوكول قابل للتطبيق على كل من الأفراد من الذكور والإناث ، وهو أمر بالغ الأهمية لأن النساء أكثر عرضة للإصابة بالاكتئاب بمقدار الضعف مقارنة بالرجال. ومع ذلك ، من المحتمل أن يكون الرجال غير مشخصين بشكل كاف من الاكتئاب بسبب التوقعات الاجتماعية أو الخجل أو وصمة العار كما تمت مراجعته في Shi et ^al.32. ومع ذلك ، يبدو أن الاكتئاب يختلف بين الرجال والنساء ، من حيث الأعراض (المظاهر السريرية) ، والمسببات (الأسباب البيولوجية) والتنبؤ بالعلاج³³^،³⁴^،³⁵ ، ومع ذلك لا تزال العديد من نماذج واختبارات الاكتئاب مصممة بشكل أساسي للذكور فقط. على سبيل المثال ، يستخدم اختبار استنشاق بول الإناث^{القياسي 24} بروتوكولا مشابها ولكنه يعتمد على إشارة رائحة اجتماعية فريدة. على الرغم من أن هذا الاختبار غني بالمعلومات للغاية ، إلا أنه ينتج عنه وقت استكشاف قصير (30 ثانية في الضوابط) ويتم تكييفه بشكل أساسي مع ذكور الفئران لأن بول الإناث ليس له نفس الأهمية الأخلاقية والممتعة لكلا الجنسين. أخيرا ، يبدو أن استجابة المتعة الشمية حساسة للعلاج المضاد للاكتئاب¹⁴ ، مما يجعل اختبارنا أداة مفضلة لتوصيف الحالات الشبيهة بالاكتئاب بشكل موثوق ، لتحل محل المقايسات الأخرى المثيرة للجدل مثل اختبار السباحة بالقوة³⁶^،³⁷^،³⁸.

الأهم من ذلك ، أن الاختبار ينتج عنه أوقات استكشاف تحفيزية أطول (100-200 ثانية) مقارنة بالاختبارات الموصوفة سابقا²¹^،²²^،²³. زيادة مدة الاستكشاف مهمة بشكل خاص عندما يتم الجمع بين هذا الاختبار وتقنيات المراقبة الحية للنشاط العصبي ، على سبيل المثال. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتطلب هذا الاختبار الحرمان من الطعام / الماء ، وتجنب العوامل المربكة الأيضية. أخيرا ، يمكن إجراء هذا الاختبار خلال فترة الضوء ، مما يقلل من القيود التجريبية (الدورة العكسية ، تسجيلات الأشعة تحت الحمراء).

ومع ذلك ، لتنفيذ هذا البروتوكول بنجاح ، فإن بعض الخطوات الفنية أمر بالغ الأهمية. أولا ، من الضروري إجراء التجارب في بيئة خاضعة للرقابة وغير مرهقة للغاية: يجب أن تكون الإضاءة متجانسة وألا تكون ساطعة جدا ، ويجب ألا يكون هناك صوت أو رائحة مزعجة في الغرفة. يمكن اختبار الفئران في الساحة مرة واحدة يوميا ، ويجب إجراء الاختبار في نفس الوقت تقريبا كل يوم. بالإضافة إلى ذلك ، يوصى باستخدام مجرب فريد عند إجراء هذه التجارب لتقليل إجهاد.

ثانيا ، يجب ضمان استكشاف كاف للساحة خلال أيام التعود. إذا قضى الفأر أقل من 50 ثانية في المتوسط في أي من المناطق التي توضع فيها أطباق بتري أثناء التعود ، فيمكن إضافة يوم أو يومين إضافيين من التعود قبل اختبار الروائح. إذا كان الماوس لا يزال لا يستكشف الساحة لفترة كافية ، فيجب استبعاده من التحليل. في حالة الاستكشاف الأولي غير المتماثل ل "منطقة الرائحة" أثناء التعود بين المجموعات التجريبية ، يمكن تكييف حساب مؤشر التفضيل لتصحيح التحيزات التفاضلية للتفضيل التلقائي ، على سبيل المثال عن طريق التطبيع حسب الوقت الذي يقضيه أثناء التعود فيما يتعلق بكل مجموعة ، أو حتى فيما يتعلق باستكشافهم أثناء التعود. في الواقع ، يمكن أن تكون الصعوبة الأخرى هي التباين الكبير بين المجموعات التجريبية. إذا ظهرت المشكلة ، للحد من التباين داخل الفرد ، يمكن اختبار الفئران على يومين متتاليين بنفس الرائحة. يمكن بعد ذلك حساب متوسط النتائج بين اليومين. الأهم من ذلك ، ليس من المفترض أن يؤثر الاختبار المتتالي للاستجابة الشمية بشكل كبير على السلوك الاستكشافي¹⁴.

فيما يتعلق بإعداد الرائحة ، يجب تحضير الحلول في غرفة مختلفة عن الاختبار ، ويجب أن يدرك المجربون أن المحلول لا ينتشر بشكل مفرط في الغرفة السلوكية. أخيرا ، يفضل تحضير المحاليل قبل وقت قصير من الاختبار وتخزينها في قارورة زجاجية خالية من الرائحة حتى لا تتلاشى الرائحة أو تتلوث. بالنسبة لبعض الروائح مثل بول الفئران من الذكور والإناث التي يفترض أنها شهية للغاية ، إذا لم تقدم الفئران الضابطة قراءات استكشاف مرتبطة بتكافؤ إيجابي للغاية ، فيجب التحقق من الحل. على وجه الخصوص ، يجب جمع بول الفأر حديثا من الفئران الصغيرة (بحد أقصى 5 أشهر) قبل وقت قصير من الاختبار (بحد أقصى 2-3 أيام قبل) وتخزينه في درجة حرارة 4 درجات مئوية للحفاظ على خصائص حاسة الشم. وتجدر الإشارة إلى أن الجمع من عدة أيام متتالية يجب أن يمنع التأثيرات الناجمة عن مراحل دورة الشبق في إناث الفئران. إذا لزم الأمر ، يمكن الاحتفاظ بالبول عند -20 درجة مئوية للتخزين على المدى الطويل ، على الرغم من أن هذا الإجراء غير موصى به لأنه يقلل بشكل معقول من شدة الرائحة. وبالمثل ، يمكن أن تكون البهجة المتصورة لزيت الفول السوداني متغيرة أيضا ، اعتمادا على الدفعة أو العلامة التجارية ، على سبيل المثال. الأهم من ذلك ، يمكن إضافة رائحتين أو روائحتين متميزتين بتركيزات مختلفة في المقصورات ، بدلا من "منطقة التحكم" غير الرائحة ، لقياس التفضيل بين محلولين للرائحة.

أخيرا ، يمكن تكييف اختبار التفضيل الشمي بطرق مختلفة لتحسين تصميمه وتوسيع تطبيقاته المحتملة. في الواقع ، بصرف النظر عن القراءة الحركية ، يمكن تحسين تقييم الاستجابة العاطفية من خلال هذا الاختبار من خلال الجمع بين تقنيات مختلفة لقياس المكونات المختلفة للعواطف⁶. على سبيل المثال ، يمكن وضع ميكروفون بالموجات فوق الصوتية بجوار الساحة لتسجيل الأصوات بالموجات فوق الصوتية ، والتي يمكن أن تنبعث استجابة لبعض المحفزات الإيجابية والسلبية²⁴^،³⁹. يمكن أيضا مراقبة درجة حرارة الجسم باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء أو جهاز إرسال القياس عن بعد في الوقت الفعلي القابل للزرع⁴⁰^،⁴¹^،⁴². بعض أجهزة الإرسال هذه قادرة على الوصول إلى معدلات القلب والجهاز^{التنفسي 43}^،⁴⁴^،⁴⁵. سيساعد الجمع بين هذه الأدوات في بناء تقييم سلوكي أكثر دقة للاستجابة العاطفية. يمكن أيضا أن يقترن اختبار التفضيل الشمي بسهولة بتقنيات أخرى لتوضيح الآليات العصبية وراء عدم التنظيم العاطفي ، مثل علم البصريات الوراثي أو القياس الضوئي للألياف أو التصوير المباشر المصغر أو تسجيلات الفيزيولوجيا الكهربية في الجسم الحي. أخيرا ، يمكن ترجمة هذا البروتوكول بسهولة إلى العيادة من خلال دمج تقييم التحيزات الحسية والاستجابة الشمية المتعة في الأبحاث البشرية وحتى كأداة تشخيصية أو استجابة علاجية.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم دعم هذا العمل من قبل برنامج Investissements d'Avenir الذي تديره الوكالة الوطنية للبحوث (ANR) تحت المرجع ANR-11-IDEX-0004-02 و ANR-10-LABX-73 ، والوكالة الوطنية للبحوث (ANR-AAPG2021 "EMOKET") ، وشركة التأمين على الحياة "AG2R-La Mondiale" ، بالإضافة إلى مدرسة الدكتوراه 158 (ED3C: جامعة السوربون ، جامعة باريس سيتي ، جامعة باريس للعلوم والآداب

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
2،4،5-ثلاثي ميثيل ثيازول	سيجما ألدريتش	W332518-100 جيجا - ك
2-عبر أوكتينال	سيجما ألدريتش	52464-1 مل
بلو تاك	أوهيو	غير متاح
ورق الترشيح	فيشر العلمية	11710125	42.5 ملم
قارورة زجاجية	دوتشر دومينيك	958983
الزيوت المعدنية	سيجما ألدريتش	M5904-500 مل
نولدوس إيثوفيجن	نولدوس إيثوفيجن	الإصدار 17.5	بدلا من ذلك ، يمكن استخدام Single Mouse Tracker في برنامج ICY مفتوح المصدر أو Deeplabcut
طبق بتري	صقر	351007	طبق بتري 60 مم × 15 مم مع 7 فتحات مصنوعة حسب الطلب بقطر 5 مم
ساحة زجاجية	حسب الطلب ؛	غير متاح	45 سم × 50 سم × 25 سم ساحة زجاجية مقسمة إلى غرفتين بجدار 37 سم × 25 سم في المنتصف.

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders. , American Psychiatric Association. Washington, DC. (2013).
Bigot, M., et al. An emotional-response model of bipolar disorders integrating recent findings on amygdala circuits. Neurosci Biobehav Rev. 118, 358-366 (2020).
Leppänen, J. M. Emotional information processing in mood disorders: a review of behavioral and neuroimaging findings. Curr Opin Psychiatry. 19 (1), 34-39 (2006).
Parker, G., Paterson, A., Romano, M., Graham, R. Altered sensory phenomena experienced in bipolar disorder. Am J Psychiatry. 174 (12), 1146-1150 (2017).
Pignatelli, M., Beyeler, A. Valence coding in amygdala circuits. Curr Opin Behav Sci. 26, 97-106 (2019).
Zych, A. D., Gogolla, N. Expressions of emotions across species. Curr Opin Neurobiol. 68, 57-66 (2021).
Ache, B. W., Young, J. M. Olfaction: diverse species, conserved principles. Neuron. 48 (3), 417-430 (2005).
Athanassi, A., Dorado Doncel, R., Bath, K. G., Mandairon, N. Relationship between depression and olfactory sensory function: a review. Chem Senses. 46, bjab044(2021).
Jacobs, L. F. The PROUST hypothesis: the embodiment of olfactory cognition. Anim Cogn. 26 (1), 59-72 (2023).
Kontaris, I., East, B. S., Wilson, D. A. Behavioral and neurobiological convergence of odor, mood and emotion: a review. Front Behav Neurosci. 14, 35(2020).
Reep, R. L., Finlay, B. L., Darlington, R. B. The limbic system in mammalian brain evolution. Brain Behav Evol. 70 (1), 57-70 (2007).
Soudry, Y., Lemogne, C., Malinvaud, D., Consoli, S. -M., Bonfils, P. Olfactory system and emotion: common substrates. Eur Ann Otorhinolaryngol Head Neck Dis. 128 (1), 18-23 (2011).
Kohli, P., Soler, Z. M., Nguyen, S. A., Muus, J. S., Schlosser, R. J. The association between olfaction and depression: a systematic review. Chem Senses. 41 (6), 479-486 (2016).
Bigot, M., et al. Disrupted basolateral amygdala circuits supports negative valence bias in depressive states. Transl Psychiatry. 14 (1), 382(2024).
Colle, R., et al. The olfactory deficits of depressed patients are restored after remission with venlafaxine treatment. Psychol Med. 52 (11), 2062-2070 (2022).
Harmer, C. J., et al. Effect of acute antidepressant administration on negative affective bias in depressed patients. Am J Psychiatry. 166 (10), 1178-1184 (2009).
Naudin, M., El-Hage, W., Gomes, M., Gaillard, P., Belzung, C., Atanasova, B. State and trait olfactory markers of major depression. PLoS One. 7 (10), e46938(2012).
Croy, I., Hummel, T. Olfaction as a marker for depression. J Neurol. 264 (4), 631-638 (2017).
Root, C. M., Denny, C. A., Hen, R., Axel, R. The participation of cortical amygdala in innate, odour-driven behaviour. Nature. 515 (7526), 269-273 (2014).
Pérez-Gómez, A., et al. Innate predator odor aversion driven by parallel olfactory subsystems that converge in the ventromedial hypothalamus. Curr Biol. 25 (10), 1340-1346 (2015).
Saraiva, L. R., Kondoh, K., Ye, X., Yoon, K., Hernandez, M., Buck, L. B. Combinatorial effects of odorants on mouse behavior. Proc Natl Acad Sci USA. 113 (23), E3300-E3306 (2016).
Kobayakawa, K., et al. Innate versus learned odour processing in the mouse olfactory bulb. Nature. 450 (7169), 503-508 (2007).
Kermen, F., et al. Topographical representation of odor hedonics in the olfactory bulb. Nat Neurosci. 19 (7), 876-878 (2016).
Malkesman, O., et al. The female urine sniffing test: a novel approach for assessing reward-seeking behavior in rodents. Biol Psychiatry. 67 (9), 864-871 (2010).
Endres, T., Fendt, M. Aversion- vs fear-inducing properties of 2,4,5-trimethyl-3-thiazoline, a component of fox odor, in comparison with those of butyric acid. J Exp Biol. 212 (15), 2324-2327 (2009).
Jennings, L., Williams, E., Caton, S., Avlas, M., Dewan, A. Estimating the relationship between liquid- and vapor-phase odorant concentrations using a photoionization detector (PID)-based approach. Chem Senses. 48, bjac038(2023).
David, D. J., et al. Neurogenesis-dependent and -independent effects of fluoxetine in an animal model of anxiety/depression. Neuron. 62 (4), 479-493 (2009).
Siopi, E., et al. Gut microbiota changes require vagus nerve integrity to promote depressive-like behaviors in mice. Mol Psychiatry. 28, 3002-3012 (2023).
Athanassi, A., et al. Chronic unpredictable mild stress alters odor hedonics and adult olfactory neurogenesis in mice. Front Neurosci. 17, 1224941(2023).
Hales, C. A., Stuart, S. A., Anderson, M. H., Robinson, E. S. J. Modelling cognitive affective biases in major depressive disorder using rodents. Br J Pharmacol. 171 (20), 4524-4538 (2014).
Hinchcliffe, J. K., Stuart, S. A., Mendl, M., Robinson, E. S. J. Further validation of the affective bias test for predicting antidepressant and pro-depressant risk: effects of pharmacological and social manipulations in male and female rats. Psychopharmacology. 234 (20), 3105-3116 (2017).
Shi, P., Yang, A., Zhao, Q., Chen, Z., Ren, X., Dai, Q. A hypothesis of gender differences in self-reporting symptom of depression: implications to solve under-diagnosis and under-treatment of depression in males. Front Psychiatry. 12, 589687(2021).
Alcalde, E., Rouquette, A., Wiernik, E., Rigal, L. How do men and women differ in their depressive symptomatology? A gendered network analysis of depressive symptoms in a French population-based cohort. J Affect Disord. 353, 1-10 (2024).
Li, S., Zhang, X., Cai, Y., Zheng, L., Pang, H., Lou, L. Sex difference in incidence of major depressive disorder: an analysis from the Global Burden of Disease Study 2019. Ann Gen Psychiatry. 22 (1), 53(2023).
Eid, R. S., Gobinath, A. R., Galea, L. A. M. Sex differences in depression: insights from clinical and preclinical studies. Prog Neurobiol. 176, 86-102 (2019).
Commons, K. G., Cholanians, A. B., Babb, J. A., Ehlinger, D. G. The rodent forced swim test measures stress-coping strategy, not depression-like behavior. ACS Chem Neurosci. 8 (5), 955-960 (2017).
Reardon, S. Depression researchers rethink popular mouse swim tests. Nature. 571 (7766), 456-457 (2019).
Trunnell, E. R., Carvalho, C. The forced swim test has poor accuracy for identifying novel antidepressants. Drug Discov Today. 26 (12), 2898-2904 (2021).
Fendt, M., Brosch, M., Wernecke, K. E. A., Willadsen, M., Wöhr, M. Predator odour but not TMT induces 22-kHz ultrasonic vocalizations in rats that lead to defensive behaviours in conspecifics upon replay. Sci Rep. 8 (1), 11041(2018).
Horii, Y., Nagai, K., Nakashima, T. Order of exposure to pleasant and unpleasant odors affects autonomic nervous system response. Behav Brain Res. 243, 109-117 (2013).
Lecorps, B., Rödel, H. G., Féron, C. Short-term thermal responses after exposure to predator odor (TMT) in the house mouse. Mamm Biol. 94, 25-29 (2019).
Lecorps, B., Rödel, H. G., Féron, C. Assessment of anxiety in open field and elevated plus maze using infrared thermography. Physiol Behav. 157, 209-216 (2016).
Hsueh, B., et al. Cardiogenic control of affective behavioural state. Nature. 615, 292-299 (2023).
Ouyang, X., et al. Ketamine ameliorates depressive-like behaviors in mice through increasing glucose uptake regulated by the ERK/GLUT3 signaling pathway. Sci Rep. 11 (1), 18181(2021).
Yamashita, A., Moriya, S., Nishi, R., Kaminosono, J., Yamanaka, A., Kuwaki, T. Aversive emotion rapidly activates orexin neurons and increases heart rate in freely moving mice. Mol Brain. 14 (1), 104(2021).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

UCMS

اختبار تفضيل حاسة الشم لقياس التحيزات الشمية المتعة في نماذج الفئران للاكتئاب

في هذه المقالة

ملخص

الملخص

المقدمة

البروتوكول

النتائج

المناقشة

الإفصاحات

شكر وتقدير

المواد

المراجع

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

مقالات ذات صلة