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Methodenartikel

Forced Swim-Test als ein Modell der Depressive ähnliche Verhalten

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DOI:

10.3791/52587

⸱

2. März 2015

 ,  ,  , 
1School of Psychological Sciences, Tel-Aviv University, 2School of Behavioral Sciences, Academic College of Tel Aviv-Yaffo, 3Department of Education and Psychology, The Open University of Israel, 4School of Health and Life Sciences, Hadassah Academic College

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt den erzwungenen Schwimmtest, der zur Untersuchung von depressivem Verhalten bei Nagetieren verwendet wird. Bei diesem Verfahren wird ein Tier in einen mit Wasser gefüllten Behälter gelegt, der schließlich zu einem Immobilitätsverhalten führt, das als Ausdruck von Verhaltensverzweiflung angesehen wird.

Zusammenfassung

Das Ziel des vorliegenden Protokolls ist es, den erzwungenen Schwimmtest (FST) zu beschreiben, der einer der am häufigsten verwendeten Assays für die Untersuchung von depressivem Verhalten bei Nagetieren ist. Der FST basiert auf der Annahme, dass ein Tier, wenn es in einen mit Wasser gefüllten Behälter gesetzt wird, zunächst versucht zu entkommen, aber schließlich eine Unbeweglichkeit zeigt, die als ein gewisses Maß an Verhaltensverzweiflung angesehen werden kann. Dieser Test wurde ausgiebig verwendet, da er die Exposition der Tiere gegenüber Stress beinhaltet, was nachweislich eine Rolle bei der Tendenz zu schweren Depressionen spielt. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass der FST einige der Faktoren teilt, die durch Depressionen beim Menschen beeinflusst oder verändert werden, einschließlich Veränderungen des Nahrungskonsums, Schlafanomalien und durch Drogenentzug induzierte Anhedonie. Die Hauptvorteile dieses Verfahrens sind, dass es relativ einfach durchzuführen ist und dass seine Ergebnisse einfach und schnell analysiert werden können. Darüber hinaus ist seine Empfindlichkeit gegenüber einer breiten Palette von Antidepressiva, die ihn zu einem geeigneten Screening-Test macht, eines der wichtigsten Merkmale, die zu seiner hohen prädiktiven Validität führen. Trotz seiner Attraktivität hat dieses Modell eine Reihe von Nachteilen. Erstens ist das Problem der chronischen Augmentation in diesem Test problematisch, da die Patienten im wirklichen Leben mindestens mehrere Wochen lang behandelt werden müssen, bevor sie eine Linderung ihrer Symptome erfahren. Schließlich ist es aufgrund der Aversivität des FST wichtig, mögliche Einflüsse auf die Gehirnstruktur/-funktion zu berücksichtigen, wenn Gehirnanalysen nach diesem Verfahren durchgeführt werden sollen.

Einleitung

Depression ist eine lebensbedrohliche psychiatrische Störung und eine große öffentliche Gesundheit betreffen weltweit mit einer Häufigkeit von 5% und einer Lebenszeitprävalenz von 15-20%. Darüber hinaus wird geschätzt, dass bis zum Jahr 2020 Depressionen in den ersten drei Beiträge zur Krankheitslast 1,2 sein. Depression ist mit Behinderung verbunden sind, verringert die Lebensqualität, erhöhte Gesundheitskosten und wird für viele Krankheiten, einschließlich Herz-Kreislauf, Stoffwechsel und neuropsychiatrischen Störungen 3,4 .Current pharmazeutisch-therapeutische Behandlungen Wirksamkeit begrenzt und werden im Zusammenhang mit als Hauptrisikofaktor viele schädliche Nebenwirkungen 5,6. Daher bleibt ein besseres Verständnis der Pathophysiologie dieser Erkrankung neben der Entwicklung von innovativen und verbesserten Behandlung entscheidend. Daher sind Tiermodelle wesentlichen zum Vorschieben Forschung auf diesem Gebiet.

Es gibt viele Modelle für die Untersuchung dieser Erkrankung (verwendet zB Saccharose Präferenztest, Schwanz Suspensionstest) mit dem Zwangsschwimmtest (FST, der auch als Porsolt-Test nach der Entwickler dieser Modell 7,8 bekannt), einer der am häufigsten verwendeten Tests 7,9-12.

Während der FST ein Tier in einem Behälter mit Wasser aus dem sie nicht entweichen können gefüllt war. Das Tier wird zuerst versuchen zu fliehen, aber schließlich wird Immobilität (dh schwimmend mit dem Fehlen einer Bewegung mit Ausnahme derjenigen, für die Führung der Nase über Wasser erforderlich) aufweisen. Die FST ist ein sehr beliebtes Modell in Tierversuchen für eine Reihe von Gründen. Zunächst geht es um die Exposition der Tiere auf Stress, von dem gezeigt wurde, eine Rolle in der Tendenz für die Hauptdepression 12-14 haben. Außerdem Depression wird oft als mangelnde Fähigkeit, mit Stress 15-17 behandeln angesehen. Zweitens pharmakologische Behandlung mit Antidepressiva vor der Prüfung hat sich gezeigt, Unbeweglichkeit in der FST 18-23. Daher wird häufig als Screening-Test an neuen Verbindungen mit potentiellen antidepressive Eigenschaften 15-17,24 verwendet. Zusätzlich kann die FST ist gezeigt worden, einige der Faktoren, beeinflußt werden oder durch Drücken in Menschen verändert, wie beispielsweise Veränderungen bei der Nahrungsaufnahme, Schlafanomalien und gemeinsam Drogenentzug-induzierte Anhedonie 15-17,24. Dies ist auch der Grund, warum dieser Test wird manchmal verwendet, um depressive Verhalten in mutierten Mäusen, mit Zunahme oder Abnahme der basalen Unbeweglichkeit zu bewerten (im Vergleich zur "Wildtyp" Mäuse) 25,26.

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Protokoll

HINWEIS: Alle Versuchsprotokolle wurden durch das Internationale Komitee für Animal Care und Verwenden in Israel zugelassen. Alle Anstrengungen wurden unternommen, um die Zahl der verwendeten Tiere und ihr Leiden zu minimieren.

1. Vorbereitung für die Zwangsschwimmtest

  1. Verwenden Sie zwei benachbarte Zimmer. Verwenden Sie ein Zimmer als "Warteraum" für den Verhaltenstests halten die Tiere vor, und die andere für die Durchführung des Verfahrens.
  2. Bereiten transparenten zylindrischen Glasbehälter (die einzige Beschränkung für die Anzahl von Behältern ist der Raum vorhanden) mit den Maßen 50 cm in der Höhe und einem Durchmesser von 20 cm.
    HINWEIS: Es ist möglich, mehrere Tiere gleichzeitig im selben Raum ausgeführt werden. Wenn dem so ist, trennen Sie die Behälter voneinander mit einem dunklen Bildschirm, so dass die Tiere nicht während des Verfahrens gegenseitig sehen.
  3. Bereiten Videokamera (s) vor der Container, so dass jede Kamera nimmt ein oder mehrere Behälter in einer Weise, dass wkrank ermöglichen die klare Beobachtung des Verhaltens der Tiere später beim Betrachten der Aufnahmen.
  4. Bereiten sauber Trocknen Käfigen, Wärmelampen und Wärmekissen für die Tiere, die die Prozedur beendet ist, um Unterkühlung zu vermeiden. Sicherstellen, dass der Boden des Käfigs hat Löschpapier und ändern Sie es, wenn es nass wird. Stellen Sie die Käfige, in den Testraum.
    HINWEIS: Achten Sie darauf, nicht auf Tiere aus verschiedenen Käfige mischen, während sie in den transienten Trocknen Käfigen bleiben.

2. Tier Handhabung Vor der Prüfung

  1. Haustieren in einem Raum mit 12 Stunden Licht / Dunkel-Zyklus.
  2. In den Tagen der Versuchsdurchführung geben den Tieren freien Zugang zu Nahrung und Wasser, mit Ausnahme des bestimmten Zeitpunkt in der Prozedur Zimmer verbracht.
  3. Bei der Verwendung von Ratten, behandeln die Tiere für ca. 2 min Tag, 5 Tage vor dem Beginn der Versuchsdurchführung.

3. Ausbildungsordnung

DieVerfahren wird anders für Ratten und Mäusen durchgeführt.

HINWEIS: Für die beiden Mäuse und Ratten, Tiere beobachten, während sie im Wasser zu allen Zeiten. Für den Fall, erscheint ein Tier zu schweren Beschwerden (zB sehr müde, kann nicht bleiben bis float) entfernen Sie das Tier aus dem Wasser und schließen es aus dem Experiment.

  1. Bei Mäusen - Es ist eine Sitzung 6 min lang in Pretest (die ersten 2 min) und Test (die letzten 4 min) unterteilt.
    1. Damit die Mäuse in die Testumgebung zu gewöhnen, die Tiere transportieren, in ihre Käfige mindestens 30 Minuten vor dem Verhaltenstests in den Warteraum.
    2. Füllen Sie die Flaschen mit Leitungswasser bei 25 ° C und stellen Sie die Wassertiefe nach der Maus 'Größe, so dass es den Boden des Behälters nicht berühren können mit den Hinterbeinen.
    3. Den Zylinder mit der Nummer des Tieres für den Zweck der Identifizierung des Tieres kenn später beim Betrachten des Filmmaterial.
    4. Schalten Sie die Videokamera / s und legen Sie dann jede Maus in die wassergefüllten Zylinderbehälter für 6 min.
    5. Nach 6 Minuten vergangen sind, müssen Sie die Kamera / s aus, ziehen Sie die Maus aus dem Behälter und legen Sie sie in der Übergangstrocknung Käfig mit der Wärmelampe über ihm und dem Heizkissen darunter. Die Mäuse sollten genau und kontinuierlich überwacht werden, während der Genesung in diesem Käfig. Zu diesem Zweck ist es möglich, ein Thermometer auf der Ebene der Mäuse legen, um sicherzustellen, dass die Temperatur in dem Käfig ist 37 ° C nicht überschreiten. Auch, stellen Sie den Käfig, so dass nicht alles fällt unter die Lampe oder über das Pad; dies ermöglicht die Maus, um an einem kühleren Bereich zu verschieben, falls gewünscht.
    6. Wechseln Sie das Wasser nach jeder Sitzung, um einen Einfluss auf die nächste Maus zu vermeiden.
  2. Für Ratten - Es gibt 2 Sitzungen, 24 Stunden auseinander. Die erste Sitzung ist die Pre-Test-Stufe (15 min) und die zweite Sitzung ist die Testphase (5 min).
    1. Damit die Ratten auf die zu gewöhnenTesten für Umwelt, Verkehr, die Tiere in ihre Käfige mindestens 30 Minuten vor dem Verhaltenstests in den Warteraum.
    2. Füllen Sie die Flaschen mit Leitungswasser bei 23 ± 1 ° C und stellen Sie die Wassertiefe je nach Größe der Ratte, so dass er den Boden des Behälters nicht berühren können mit den Hinterbeinen.
    3. Den Zylinder mit der Nummer des Tieres für den Zweck der Identifizierung des Tieres kenn später beim Betrachten des Filmmaterial.
    4. Platzieren Sie jede Ratte im Wasser gefüllten Zylinder Behälter für 15 min.
    5. Nach 15 Minuten sind vergangen, entfernen Sie die Ratte aus dem Behälter und legen Sie sie in der Übergangstrocknung Käfig mit der Wärmelampe über ihm und dem Heizkissen darunter. Die Ratte sollten genau und kontinuierlich überwacht werden, während der Genesung in diesem Käfig. Zu diesem Zweck ist es möglich, ein Thermometer auf der Ebene der Ratte platzieren, um sicherzustellen, dass die Temperatur in dem Käfig ist 37 ° C nicht überschreiten. Auch, stellen Sie den Käfig, so dass nicht alle von ihm falls unter der Lampe oder über das Pad; dies ermöglicht die Ratte an einem kühleren Bereich zu verschieben, falls gewünscht.
    6. Wechseln Sie das Wasser nach jeder Sitzung, um einen Einfluss auf die nächste Ratte zu vermeiden.
      Anmerkung: Dies ist das Ende des Vortestphase.
    7. Vierundzwanzig Stunden später, damit die Ratten in die Testumgebung zu gewöhnen, den Transport der Tiere in ihre Käfige mindestens 30 Minuten vor dem Verhaltenstests in den Warteraum.
    8. Füllen Sie die Flaschen mit Leitungswasser bei 23 ± 1 ° C und stellen Sie die Wassertiefe je nach Größe der Ratte, so dass er den Boden des Behälters nicht berühren können mit den Hinterbeinen.
    9. Den Zylinder mit der Nummer des Tieres für den Zweck der Identifizierung des Tieres kenn später beim Betrachten des Filmmaterial.
    10. Schalten Sie die Videokamera / s und dann die Ratte im Wasser gefüllten Zylinder Behälter für 5 Minuten. Sicherstellen, dass jede Ratte wird in dem gleichen Behälter und Position im Raum wie am Vortag getestet.
    11. Nach 5 Minuten sind vergangen, schalten Sie die Kamera / s aus, nehmen Sie die Ratte aus dem Behälter und legen Sie sie in der Übergangstrocknung Käfig mit der Wärmelampe über ihm und dem Heizkissen darunter. Die Ratte sollten genau und kontinuierlich überwacht werden, während der Genesung in diesem Käfig. Zu diesem Zweck ist es möglich, ein Thermometer auf der Ebene der Ratte platzieren, um sicherzustellen, dass die Temperatur in dem Käfig ist 37 ° C nicht überschreiten. Auch, stellen Sie den Käfig, so dass nicht alles fällt unter die Lampe oder über das Pad; dies ermöglicht die Ratte an einem kühleren Bereich zu verschieben, falls gewünscht.
    12. Wechseln Sie das Wasser nach jeder Sitzung, um einen Einfluss auf die nächste Ratte zu vermeiden.
      Anmerkung: Dies ist das Ende der Testphase.

4. Der Verhaltens Coding

Bei Mäusen, codieren die letzten 4 min definiert als der Testphase. Bei Ratten, die zu codieren 5 min von der Testphase.

  1. Code die Dauer der Zeit als "Immobile" verbracht, wenn die Maus schwimmmit dem Fehlen von jeglicher Bewegung außer denen, für die Führung der Nase über Wasser notwendig.
  2. Code die Dauer der Zeit, verbrachte "Struggling / Klettern", wenn schnelle Bewegungen der Vorderbeine sind zu beachten, dass die Vorderpfoten brechen die Oberfläche des Wassers.
  3. Code die Dauer der Zeit als "Schwimmen" ausgegeben, wenn die Bewegung der Vorderbeine und Hinterbeine in einem Kindermode beobachtet.
    HINWEIS: Es ist möglich, eine alternative Möglichkeit verwenden, um dieses Verhalten zu codieren, dazu gehört auch ein zeitStichProbenBasis. Bewerten sie schwimmen, zu kämpfen oder Immobilität wie die Frequenz der Episoden auf 5 Sekunden Intervallen während der Testsitzung.

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Ergebnisse

Die folgenden Ergebnisse werden auf unveröffentlichte Daten aus unserem Labor beruht. In diesem Experiment wurden erwachsene weibliche ICR-Mäuse nach 3 Wochen der Behandlung mit dem selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI) Escitalopram oder neuartige pflanzliche antidepressiven und Anti-Angst-Behandlung (NHT) getestet (für zusätzliche Informationen über die pflanzliche Behandlung, siehe 12 , 27,28). Einweg-ANOVA ergab, dass die Behandlung reduziert depressive Verhalten in der FST [F (2,58) = 4,88, p &...

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Diskussion

Die FST wird zur Behandlung depressiver artiges Verhalten zu überwachen und auf der Annahme, dass Immobilität reflektiert ein Maß behavioral despair 3 bezogen. Die wesentlichen Vorteile dieses Verfahrens liegen in der relativ einfachen Betrieb und schnelle Ergebnisse. Darüber hinaus ist seine Empfindlichkeit gegenüber einem breiten Spektrum von Antidepressiva, die ihn zu einem geeigneten Screening-Test ist eine der wichtigsten Eigenschaften, die zu ihrer hohen prognostische Validität 29. Wichtig is...

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Diese Forschung wurde unterstützt von der Israel Science Foundation (Fördernummer 738/11), vom National Institute for Psychobiology in Israel (NIPI-7-2011-12) und von der Open University Foundation

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
ComputerDellIntel® Kern™ i3-2120 CPU @ 3.30 GHz, 4 GB RAM
KameraVIDOAU-CB422S/W CCD-KAMERA 
http://www.vido-europe.com/products_detail.asp?id=33&pcategory=2
CodiersoftwareBiobserveFST Analysis
http://www.biobserve.com/products/fst/index.html
HeizleuchteIkeaAA-19025-3ESPRESSIVIO 400.504.46 - 20W G4 Glühbirne 
http://www.ikea.com/ms/en_US/customer_service/assembly/E/E00050467.pdf
Heizung  KissenSachsEF-188B38*38cm Heizung  pillow
http://www.sachs.co.il/eng/lego_tree.php?instance_id=21&actions=show&id=
604
kg

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