Tiermodelle der Depression - Modell der chronischen Verzweiflung (CDM)

Affektive Störungen, wie schwere depressive Störungen, gehören zu den häufigsten und herausforderndsten psychischen Erkrankungen und sind mit hohem individuellem ^Leiden1, einem Anstieg des Suizidrisikos2 und einer erheblichen sozioökonomischen ^Belastung3 für die Gesellschaft verbunden. Trotz ihrer Auswirkungen sind die Behandlungsmöglichkeiten begrenzt, und es besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung neuartiger antidepressiver Interventionen, insbesondere aufgrund der Innovationskrise in der Psychopharmakologie in den letzten Jahrzehnten. Um die Pathophysiologie von Depressionen zu verstehen und potenzielle neue Wirkstoffe zu testen, sind rationale und valide Tiermodelle dringend ^{erforderlich4}. Fast ein halbes Jahrhundert lang wurde der klassische erzwungene Schwimmtest (FST), der ursprünglich von ^Porsolt5 beschrieben wurde, als Induktion und Auslese für das Screening potenzieller neuartiger Antidepressiva verwendet. Es besteht aus einer erzwungenen Schwimmperiode für 5-15 Minuten am Tag 1, anschließender einmaliger Medikamentenanwendung und der Bewertung des Teils, den Mäuse in einer anderen Schwimmperiode am folgenden Tag unbeweglich im Wasser verbringen. Die Immobilitätszeit wurde als ein fehlendes natürliches Fluchtverhalten angesehen und es wurde angenommen, dass sie mit dem Grad eines depressionsähnlichen Zustands bei den Mäusen ^korreliert5.

Die klassische FST wurde stark kritisiert, nicht nur in der wissenschaftlichen ^{Gemeinschaft6,7,8,} sondern auch in den öffentlichen ^Medien8. Die meisten Kontroversen um die FST sind auf die kurzen Induktions- und Behandlungszeiten von nur 1 Tag im klassischen Paradigma zurückzuführen. Es wurde argumentiert, dass FST eher ein akutes Traumamodell darstellt als einen Zustand, der mit der menschlichen Depression vergleichbar ist. Darüber hinaus könnte der Porsolt-Test als Screening-Instrument für potenzielle Antidepressiva geeignet sein, ignoriert jedoch den verzögerten Wirkungseintritt vieler Antidepressiva.

Das Modell der chronischen Verzweiflung (CDM) 9,10,11,12,13,14,15, das vom ursprünglichen FST abgeleitet ist^, stellt ein geeigneteres Tiermodell für Depressionen dar. Bei CDM vermeidet wiederholter Schwimmstress an 5 aufeinanderfolgenden Tagen akute traumatische Auswirkungen. Indem sie einer wiederholten und anhaltenden Stresssituation nicht entkommen, wird angenommen, dass Mäuse einen Zustand der Hilflosigkeit, Hingabe und letztendlich Verzweiflung entwickeln. Dieses Paradigma ist besser vergleichbar mit aktuellen psychologischen Theorien zur Entstehung von Depressionen beim Menschen als ein einzelnes akutes Trauma, das häufig zu Beginn einer posttraumatischen Belastungsstörung auftritt. Der daraus resultierende depressionsähnliche Zustand bei CDM ist bis zu 4 Wochen ^stabil9 und eröffnet daher die Möglichkeit für längere Behandlungszeiten, die besser mit klinischen Zuständen vergleichbar sind, bei denen Antidepressiva in der Regel 2-4 Wochen benötigen, um einen Nutzen zu ^zeigen16.

Die Bewertung des depressiven Zustandes sollte dann mehrdimensional sein. Die Messung der Immobilitätszeit, wie in der klassischen FST, ist nützlich, sollte aber nicht als einziger Ergebnisparameter verwendet werden. Verschiedene Methoden, die im Folgenden beschrieben werden, sollten in der Lage sein, verschiedene Dimensionen eines depressiven Zustands im Einklang mit Symptomen abzubilden, die normalerweise bei depressiven Menschen auftreten. Geeignete Auslesebeurteilungen könnten Fluchtverhalten (Immobilitätszeit9,10,17), Schwanzfederungstest (TST)^9, Anhedonie (klassischer Saccharose-Präferenztest (SPT)18), motivationsorientiertes Verhalten (Nose-Poke-Saccharose-Präferenztest (NPSPT)¹⁰), Erwartungs-/Explorationsverhalten (Reaktion auf mehrdeutiges ^Signal19; Y-Labyrinth-Test9), Elektrophysiologie (Messungen der Langzeitplastizität (Langzeitpotenzierung, LTP; Langzeitdepression, LTD)²⁰), molekulare Abschätzungen (Aktivierungsmuster unmittelbarer früher Gene (IEGs); weitere ^{Stressmuster21}).

Theoretisch kann ein wiederholter Schwimmtest verwendet werden, um einen depressiven Zustand ohne Bewertung der Immobilitätszeit zu induzieren. Es wird jedoch dringend empfohlen, zumindest eine Proof-of-Concept-Versuchsreihe mit Immobilitätszeiten zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus stellt CDM ein geeignetes Modell dar, um die Entwicklung eines depressiven Zustands durch Messung der Immobilitätszeit während der Induktionsphase zu beurteilen. Bestimmte Mausstämme oder Mäuse, die vor dem Schwimmen behandelt werden, können hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit oder Anfälligkeit für Stress und der Induktion von Verhaltensverzweiflung bewertet werden.

Alle Versuche wurden in Übereinstimmung mit den europäischen Richtlinien (EU 2010/63) und in Übereinstimmung mit dem deutschen Tierschutzgesetz (TierSchG), FELASA (www.felasa.eu/guidelines.php), dem Leitfaden der nationalen Tierschutzbehörde GV-SOLAS (www.gv-solas.de/index.html) für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren durchgeführt und vom Tierschutzausschuss der Universität Freiburg und vom Comite d'Ethique en Matiere d'Experimentation Animale de Strasbourg (CREMEAS, CEEA35) sowie lokale Behörden. Beide Geschlechter von C57Bl6N-Wildtyp-Mäusen im Alter von 10-14 Wochen (70-98 postnatale Tage, PND) wurden für Wildtyp-Experimente (WT) verwendet. Als stressresistente Linie wurde die transgene Mauslinie mit verstärkter Expression von Adenosin-A1-Rezeptoren unter dem neuronalen CaMKII-Promotor des Vorderhirns ^{verwendet9,15}. Nach den Experimenten wurden Mäuse durch Zervixdislokation geopfert.

1. Vorbereitung

1. Erhalten Sie eine Tierversuchslizenz, einschließlich gründlicher Versuchsplanung.
2. Ankunft: Bei der Ankunft ziehen Sie die Tiere in der Tierhaltung auf, um das CDM durchzuführen. Wenn die Tiere von einem externen Lieferanten gekauft werden, geben Sie ihnen mindestens 2 Wochen Zeit, um sich an die neue Umgebung anzupassen.
3. Unterbringung: Um die Tiere unterzubringen, stellen Sie sicher, dass die Käfige nicht mit der maximalen Anzahl von Tieren besetzt sind, um zusätzlichen Stress zu vermeiden. Gewährleisten Sie, dass die Wohnbedingungen den internationalen Empfehlungen der Maushaltung entsprechen (weitere Informationen finden Sie unter ²²) und pflegen Sie diese jederzeit ständig.
   HINWEIS: Zu den wichtigsten Standard-Gehäusebedingungen gehören individuell belüftete Käfige mit 25-120 Luftwechseln pro Stunde, 12 h Hell-Dunkel-Zyklus, eine möglichst stabile Temperatur (mindestens konstant zwischen 20-24 °C), eine möglichst stabile Luftfeuchtigkeit (mindestens zwischen 45%-65%), Nagematerial und Schutzraum, kein individuelles Gehäuse.
4. Zeitpunkt: Führen Sie alle Experimente zur gleichen Tageszeit durch.
   HINWEIS: Es wurde keine direkte Bewertung vorgenommen, um den Einfluss der Tageszeit auf CDM zu überprüfen, aber die meisten Verhaltenstests, die depressive Zustände bewerten, zeigen Variationen in Abhängigkeit von der ^{Tageszeit23,24,25}, ^und es ist sehr wahrscheinlich^, dass der Tag auch CDM beeinflusst.
5. Verschachtelungsmaterial: Reduzieren Sie das Verschachtelungsmaterial auf ein Minimum. Stellen Sie sicher, dass keine laufenden Räder usw. im Käfig vorhanden sind.
   HINWEIS: Angereicherte Umgebung verhindert die Induktion eines depressiven Zustands.
6. Gruppenzusammensetzung: Lassen Sie die Tiere während des gesamten Experiments in derselben Gruppe bleiben. Gruppieren Sie die weiblichen Mäuse sogar aus verschiedenen Würfen; Gruppieren Sie die männlichen Mäuse zusammen mit männlichen Würfen. Aufgrund der bevorstehenden Aggressivität, insbesondere von Männchen, können Beißen und Friseuren zu einem Problem werden, daher legen Sie besonderen Wert auf die Gruppenzusammensetzung. Vermeiden Sie Einzelwohnungen, da Entbehrung ein großer zusätzlicher Stressfaktor ist.
7. Tiere: Verwenden Sie verschiedene Mausstämme, obwohl spezifische Unterschiede beobachtet ^wurden9,10. Ein häufig verwendeter Mausstamm ist C57Bl6N. Markieren Sie Mäuse, um eine gepaarte statistische Analyse durchzuführen (siehe Schritt 3.2.4).
8. Tiersex: Verwenden Sie sowohl männliche als auch weibliche Mäuse.
9. Alter der Tiere: Stellen Sie sicher, dass die Tiere mindestens 10 Wochen (70 PND) alt sind. Verwenden Sie keine jüngeren Tiere aufgrund der Erschöpfung durch das Schwimmen.
10. Ausstattung: Verwenden Sie einen transparenten Glaszylinder / Becher mit einem Fassungsvermögen von mindestens 2 l, einem Durchmesser von 24-26 cm und einer Mindesthöhe von 30 cm. Weitere Anforderungen sind ein Thermometer zur Überprüfung der Wassertemperatur, Papierhandtücher, Rotlicht-Heizlampe/Heizmatte oder vergleichbare Heizquelle, Timer, Stoppuhr, ruhige Umgebung. Nehmen Sie die Schwimmsitzungen für die Offline-Analyse und -Dokumentation auf Video auf. Stellen Sie sicher, dass das Datum und die Uhrzeit zusammen mit einer Identifikationsnummer für das einzelne Tier kontinuierlich auf dem Band/der Datei sichtbar sind. Speichern Sie die Dateien zur späteren Analyse und weiteren Referenz. Film von der Seite des Glaszylinders, nicht von oben, um die Analyse zu erleichtern.

2. Induktionsphase

1. Vor dem Start
   1. Beobachten Sie die Tiere visuell auf Anomalien, einschließlich Anzeichen von Beißen oder Friseur. Schließen Sie den gesamten Käfig aus der Versuchsreihe aus, wenn ein Tier minimale Verletzungen aufweist. Stellen Sie sicher, dass jederzeit ein Tierarzt zur Verfügung steht, da sich die Verletzungen während des Experiments verschlimmern und eine Fortsetzung verhindern, wenn Mäuse unter dem Einfluss von Stress aggressiver werden.
   2. Erhalten Sie das Körpergewicht für jedes Tier, bevor Sie mit dem Versuch beginnen. Stellen Sie sicher, dass der häufig beobachtete Gewichtsverlust 20% des ursprünglichen Körpergewichts nicht überschreitet. Tiere mit einem Gewichtsverlust von über 20% ausschließen und aufgrund des angenommenen hohen Leidens sofort einschläfern.
   3. Füllen Sie ein Becherglas oder einen Zylinder mit Wasser bei Raumtemperatur (22-23 ° C) bis zu einer Höhe von mindestens 20 cm vom Boden aus, wobei mindestens 10 cm zwischen der Wasseroberfläche und dem oberen Rand des Behälters verbleiben.
2. Leistung
   1. Bringen Sie die Tiere vorsichtig ins Wasser. Halten Sie das Tier während der Schwimmphase unter ständiger Beobachtung, um ein Ertrinken zu verhindern. Beobachten Sie von einer Position aus, an der das Tier den Experimentator nicht sehen kann (z. B. Videobeobachtung aus einem Raum nebenan).
   2. Stellen Sie zu Beginn des Experiments einen Chronometer ein. Nehmen Sie die Tiere nach 10 Minuten aus dem Wasser, indem Sie einfach ihre Schwänze greifen. Trocknen Sie sie vorsichtig mit einem Papiertuch ab und legen Sie sie entweder unter ein Heizlicht oder auf eine Heizmatte.
   3. Bewerten Sie jeweils nur ein Tier. Stellen Sie sicher, dass sich die Tiere nicht sehen können (trennen Sie z. B. den Haltungskäfig durch einen Raumteiler vom Versuchsaufbau).
   4. Führen Sie die erzwungene Schwimmsitzung für 10 Minuten jeden Tag an 5 aufeinanderfolgenden Tagen durch.
3. Veredelung
   1. Bringen Sie die Tiere nach fünf Schwimmeinheiten zurück in ihre heimischen Käfige und lassen Sie sie mindestens 2 Tage ruhen. Beginnen Sie anschließend mit spezifischen Behandlungsmaßnahmen.

3. Evaluierung einer antidepressiven Behandlung

1. Zeitlicher Verlauf
   1. Beurteilen Sie die akuten und subchronischen Behandlungen mit dem CDM. Passen Sie je nach wissenschaftlicher Fragestellung die Ruhezeit zwischen der Einarbeitungsphase und dem Auslesen an.
   2. Um die akute und schnell wirkende Wirksamkeit von Ketamin zu beurteilen, wählen Sie eine kurze Ruhephase (einige Tage) nach der Induktionsphase von CDM. Wenden Sie die Behandlung an (dh intraperitoneale Injektion) und führen Sie dann kurz danach die Bewertung (zusätzliche Schwimmsitzung oder andere Auswertungsmethode) durch.
   3. Um die Auswirkungen einer subchronischen Behandlung zu bewerten, erhöhen Sie die Behandlungsdauer auf bis zu 4 Wochen (für längere Behandlungszeiträume liegen keine Daten vor). Geben Sie den Tieren beispielsweise 4 Wochen nach der Induktionsphase die orale Behandlung mit Imipramin und bewerten Sie danach.
   4. Beginnen Sie mit der Beurteilung des depressiven Zustands direkt nach dem Ende des Behandlungszeitraums, z. B. am folgenden Tag. Wählen Sie immer einen identischen Zeitraum für Kontroll- und Versuchsbedingungen.
2. Zeit der Immobilität
   1. Proof-of-Concept
      1. Um die Immobilitätszeit als Auslesemethode zu verwenden, werten Sie jeden Tag der Induktionsphase und den Testtag aus, um einen Proof-of-Concept zu erbringen (siehe Abbildung 1). Für weitere Versuchsreihen reduzieren Sie die Bewertungen auf Tag 1, Tag 5 und den Testtag (siehe Abbildung 1C).
      2. Nehmen Sie jedes Experiment auf Video auf. Erlauben Sie zwei geschulten Beobachtern, die für die experimentellen Bedingungen blind sind, die Analyse unabhängig voneinander durchzuführen. Die Videoanalyse ermöglicht es dem Experimentator, das Verhalten von einem anderen Raum aus zu beobachten, wodurch die Interferenz mit dem Test minimiert wird (siehe z. B. die Videodatei im Ergänzungsmaterial).
   2. Bedingungen: Beobachten und identifizieren Sie die drei verschiedenen Verhaltensbedingungen während des Schwimmtests: Kampf, Schwimmen und Immobilität. Die meisten Forscher konzentrieren sich auf Immobilität; Eine weitere Unterscheidung zwischen Kämpfen und Schwimmen ist selten sinnvoll und erhöht die Komplexität und Dauer der Analyse dramatisch.
      1. Kämpfen: Das Tier versucht aktiv, der bedrohlichen Situation zu entkommen. Dies beinhaltet das Pfoten der Seite des Zylinders mit dem Kopf, der auf die Wand ausgerichtet ist, und Bewegungen aller Gliedmaßen. Die Wasseroberfläche ist typischerweise leicht turbulent.
      2. Schwimmen: Das Tier bewegt mindestens beide Hinterpfoten und legt eine Strecke durch das Wasser zurück. Es sucht aktiv nach einem Ausweg, versucht aber nicht, die Glaswand des Schiffes zu überwinden. Beim Schwimmen werden die Pfoten nicht über die Wasseroberfläche gehoben, und der Körper ist normalerweise parallel zu den Wänden des Zylinders ausgerichtet. In diesem Zustand drehen sich Tiere häufig um oder bewegen sich im Kreis.
      3. Unbeweglichkeit: Das Tier bleibt still, in einer eiskalten Position, und bewegt sich überhaupt nicht oder bewegt nur den Schwanz oder die Vorderpfoten, um seinen Kopf über der Wasseroberfläche zu halten. Es wird keine Strecke aktiv zurückgelegt, außer beim passiven Schweben, und es wird keine gerichtete Bewegung der Vorderpfoten beobachtet.
   3. Verfolgung
      1. Führen Sie die Bewertung mithilfe von Offline-Videoaufzeichnungen durch. Verwenden Sie geblendete Bewertungen von zwei unabhängigen und erfahrenen Prüfern und berechnen Sie Durchschnittswerte zwischen den beiden Bewertungen.
      2. Wiederholen Sie die Bewertungen, wenn die Ergebnisse der beiden Bewerter über einem zuvor festgelegten Bereich liegen. Beobachten Sie die Mäuse kontinuierlich, da sich die unterschiedlichen Bedingungen häufig zwischen Kampf, Schwimmen und Unbeweglichkeit ändern.
      3. Verwenden Sie eine Stoppuhr, um die Gesamtzeit in einem fokussierten Stadium (normalerweise Unbeweglichkeit) über die 10 Minuten zu messen, die die Maus im Wasser bleibt. Betrachten Sie eine kurze Latenz von etwa einer Sekunde, bevor Sie die laufende Zeitmessung ändern (z. B. wenn ein Tier für 20 Sekunden in der Immobilität bleibt und sich nur einmal für weniger als eine Sekunde bewegt und für weitere 10 s zur Immobilität zurückkehrt, beträgt die gesamte Immobilitätszeit 30 s).
   4. Statistik: Aufgrund der relativ hohen interindividuellen Standardabweichung (wahrscheinlich verursacht durch eine Übertragung des hierarchieabhängigen Verhaltens vom Käfig auf den Schwimmtest) markieren oder kennzeichnen Sie die Tiere, um danach paarweise (anstelle von ungepaarten) parametrischen Tests durchzuführen. Bewerten Sie die Normalitätsverteilung und führen Sie je nach Fragestellung eine Varianzanalyse (ANOVA) mit Post-hoc-t-Tests oder gepaarten t-Tests durch, um die verschiedenen Gruppen zu vergleichen. Führen Sie die Analyse mit absoluten Werten der Immobilitätszeit(en) oder als normalisierte Werte durch.
      1. Absolute Werte: Geben Sie Mittelwerte der Immobilitätszeit von Tag 1 bis Tag 5 und für den Testtag ± SEM an (siehe Abbildung 1A). Vergleichen Sie die gemittelten Werte für Tag 1 und Tag 5, vorzugsweise mit einem gepaarten t-Test, um die Induktion eines depressiven Zustands zu validieren. Wenn es einen signifikanten Unterschied zwischen Tag 1 und 5 gibt, vergleichen Sie die Mittelwerte von Tag 5 mit den gemittelten Ergebnissen des Testtages. Stellen Sie sicher, dass eine typische Gruppengröße in einem Experiment zwischen 6 und 10 Tieren liegt, und erwarten Sie signifikante Unterschiede zwischen den Zeitpunkten der Immobilität zu Studienbeginn und nach der Induktion bei Wildtieren. Der Vergleich verschiedener Gruppen mit einem ungepaarten t-Test ist schwierig, wenn aufgrund von Baseline-Unterschieden absolute Werte verwendet werden. Verwenden Sie daher normalisierte Werte.
      2. Relative/Normalisierte Werte: Vergleichen Sie die verschiedenen Behandlungseffekte durch Normalisierung mit dem individuellen Ergebnis an Tag 5 und drücken Sie die Werte dann als Prozentsatz von Tag 5 aus (siehe Abbildung 1B).
   5. Kontrollexperimente
      HINWEIS: Die Schwimmleistung kann mit der Fortbewegung korrelieren. Substanzen, die eine Hyperfortbewegung verursachen, könnten falsch-positive Ergebnisse induzieren (nämlich eine Verkürzung der Immobilitätszeit); sowie Beruhigungsmittel könnten die Immobilitätszeit künstlich erhöhen.
      1. Bewerten Sie die Veränderungen der Fortbewegung auf unbekannte Substanzen, bevor Sie die Schwimmanalyse durchführen. Verwenden Sie den Freifeldtest (OFT) in einer separaten Gruppe von Tieren für mindestens 10 Minuten.
      2. Wählen Sie im OFT die gleiche Beobachtungszeit (10 min) wie im CDM, um unspezifische Hyper-Locomotive-Effekte der getesteten Verbindung zu erkennen, die das CDM-Auslesen durch Messung der Immobilitätszeit mit hoher Gültigkeit beeinflussen könnten.
      3. Bei signifikanten hypermotorischen Effekten bewerten Sie die Schwimmsitzung nicht, um die antidepressive Potenz zu beurteilen, sondern verwenden Sie verschiedene Auslesemethoden (z. B. Saccharosepräferenz, Schwanzaufhängungstest usw.).

4. Bewertung der Entwicklung eines depressiven Zustands

1. Um die Entwicklung einer depressiven Störung zu bewerten, beurteilen Sie jeden Tag der Induktionsphase, um die Immobilitätszeit zu messen.
   HINWEIS: In diesem Fall beschreibt eine geringfügige Zunahme der Immobilitätszeit zwischen den einzelnen Tagen die Resilienz, während eine stärkere und frühere Zunahme im Vergleich zu unbehandelten oder Wildtyp-Tieren eine erhöhte Anfälligkeit für stressinduzierte Verzweiflung darstellt. Durch die Behandlung von Mäusen vor der Schwimmveranstaltung konnte die präventive Intervention oder transgene Mauslinien hinsichtlich der Entwicklung von Verhaltensverzweiflung beurteilt werden.

In der ersten Schwimmsitzung der Induktionsphase von CDM zeigen Mäuse in der Regel eine mittlere Immobilitätszeit zwischen 190 s und 230 s, die mit jeder zusätzlichen Schwimmsitzung stetig ansteigt (Abbildung 1A). Dieser Anstieg ist in den ersten 3 Tagen ausgeprägter und erreicht in den letzten 2-3 Tagen eine plateauartige Phase. Die an Tag 5 gemessene Immobilitätszeit bleibt über bis zu 4 Wochen stabil, was auf eine stabile Verhaltensverzweiflung hinweist. Die antidepressive Wirksamkeit eines Eingriffs kann beurteilt werden, indem das Tier zwischen dem letzten Tag der Induktionsphase und dem Testtag behandelt wird. Beachten Sie, dass die absolute Scoring-Zeit während der Schwimmeinheiten ziemlich subjektiv ist und vom Experimentator, Alter, Geschlecht und der verwendeten Mauslinie abhängt. Der relative Unterschied zwischen den Sitzungen ist jedoch ziemlich stabil mit nur geringen Interrater-Unterschieden.

In Abbildung 1 sind mehrere repräsentative Behandlungen dargestellt. Imipramin, Schlafentzug und Ketamin reduzierten signifikant die Immobilitätszeit, während Schlafentzug in Kombination mit einem Erholungsschlaf keine signifikante Veränderung des depressiven Phänotyps zeigte. Diese Ergebnisse stimmen mit einer antidepressiven Wirksamkeit der angewandten Behandlungen überein und ähneln den bei menschlichen Patienten beobachteten Effekten. Die Behandlung beinhaltete die Einnahme von Imipramin 20 mg / kg / Tag für 3 Wochen über Trinkwasser, 3 mg / kg Ketamin durch eine einzige intraperitoneale Injektion 24 Stunden vor dem Test und Schlafentzug für 6 Stunden vor dem Test.

Je nach Forschungsfragestellung können verschiedene Darstellungen angezeigt werden. Eine Darstellung von absoluten Werten kann einen realen Datenüberblick geben und ermöglicht eine gute Bewertung der Induktionsphase und einer einzelnen Behandlung (Abbildung 1A,D). Die Unterschiede zwischen den verschiedenen Behandlungen können jedoch nicht direkt verglichen werden; Daher hat jede Behandlungsgruppe unterschiedliche Mittelwerte der Immobilitätszeit am Tag 5. Daher wird empfohlen, in diesem Fall die Darstellung normalisierter Mittelwerte zu verwenden (Abbildung 1B). Aus Platzgründen kann eine reduzierte Darstellung gewählt werden (Abbildung 1C). Beachten Sie, dass es obligatorisch ist, mindestens die Ergebnisse von Tag 1, Tag 5 und dem Testtag anzuzeigen.

Abbildung 1: Erfolgreiche Ergebnisse in absoluten und normalisierten Werten. (A) Eine erfolgreiche Induktion eines depressiven Zustands bei 30 Mäusen kann beobachtet werden. Jeder Punkt repräsentiert die Immobilitätszeit eines einzelnen Tieres an einem bestimmten Tag und Balken stellen die Mittelwerte der getesteten Tiere dar. Die Immobilitätszeit wird für jeden Tag der Induktionsphase (Tag 1 bis Tag 5) und für den Testtag (nach der gepunkteten Linie) mit oder ohne Behandlung dargestellt. Beachten Sie, dass in dieser Stichprobe zwischen Tag 1 und Tag 2 ein signifikanter Anstieg beobachtet werden kann. In einigen Fällen werden Signifikanzniveaus zuerst zwischen Tag 1 und Tag 3 erreicht. Für die Fortsetzung des Experiments ist ein statistisch signifikanter Anstieg zwischen Tag 1 und Tag 5 zwingend erforderlich. Beachten Sie den typischen Deckeneffekt (Anstieg zwischen den Tagen 1, 2 und 3 im Vergleich zur Differenz zwischen den Tagen 4 und 5). Zwischen Tag 5 und den Testtagen wurden die Tiere 4 Wochen lang in ihren Heimkäfigen untergebracht, entweder ohne weitere Behandlung (CDM) oder mit Imipramin (Imip.); Schlafentzug (SD); Schlafentzug und Erholungsschlaf (RS) und Ketamin (Ket). (B) Für jeden Tag wird ein beispielhafter Zeitverlauf der Leistung einzelner Tiere angegeben. (C) Normalisierte Darstellung der gleichen Ergebnisse, die bereits in Abbildung 1A gezeigt wurden. Die Immobilitätszeit jedes Tieres und Tages wurde auf die entsprechende Immobilitätszeit am Tag 5 normalisiert und in Prozent ausgedrückt. Nachbehandlungswerte verschiedener Gruppen können mit diesem Ansatz besser dargestellt und verglichen werden. (D) Darstellung normalisierter Werte für Tag 1, Tag 5 und den Testtag (CDM). Nach einer erfolgreichen Proof-of-Concept-Studie können die Bewertungszeitpunkte auf den ersten Tag, den fünften Tag und den Testtag reduziert werden. Diese Zeitpunkte sind erforderlich, da eine signifikante Erhöhung zwischen Tag 1 und Tag 5 erforderlich ist, um eine erfolgreiche Induktion nachzuweisen, und Tag 5 muss mit dem Testtag verglichen werden, um eine Aussage zur Wirksamkeit der Behandlung zu treffen. (E) Vergleich der Immobilitätszeit von drei verschiedenen Mauslinien: Wildtyp (WT) zeigt eine erfolgreiche Induktion; eine beispielhafte Resilient-Line (RL) zeigt an den ersten drei Tagen und am Testtag ein deutlich vermindertes depressionsähnliches Verhalten. Einweg-ANOVA mit Bonferroni Post-hoc-Test: ∗/#p < 0,05, ∗∗/##p < 0,01, ∗∗∗/###p < 0,001, ∗∗∗∗/####p < 0,0001. (#geben Sie die Differenz zu den Mittelwerten von Tag 1 an, ∗geben Sie die Differenz zu den Mittelwerten von Tag 5 in Abbildung 1A, C und zur WT-Mauslinie in Abbildung 1E an). Daten werden als Mittel ± REM ausgedrückt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Im Falle einer unveränderten Immobilitätszeit während aller 5 Tage (Abbildung 2) war der angewendete Stress nicht in der Lage, das Verhalten relevant zu ändern, und es können keine Behandlungseffekte bewertet werden; Tiere müssen geopfert werden und dürfen nicht weiter verwendet werden.

Abbildung 2: Nicht erfolgreiche Ergebnisse. Eine Darstellung einer ineffektiven Induktion ist in der Abbildung dargestellt. Beachten Sie, dass zwischen Tag 1 und Tag 5 keine signifikante Zunahme der Immobilitätszeit auftritt. Daher wurden die Kriterien für die Fortsetzung des Experiments nicht erreicht, und keine weitere Verlängerung ist rational (in diesem Fall wurden nur männliche Mäuse getestet, und nach einer retrospektiven Untersuchung wurde festgestellt, dass sie keine Wurfgeschwister waren). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Weitere Auslesemethoden müssen verwendet werden, um eine breitere Sicht auf die Verhaltensverzweiflung der Tiere zu beschreiben. Eine Vielzahl von Verhaltenstests, elektrophysiologischen Messungen und molekularen Bewertungen von stressinduzierten Veränderungen stehen zur Verfügung. Beispielhafte Ergebnisse für den Tail Suspension Test (TST) mit CDM-, Imipramin- und Ketaminbehandlung, den Nose-Poke-Sucrose Preference Test (NPSPT) und die Bewertung der Langzeitpotenzierung mit der Patch-Clamp-Technik sind in Abbildung 3 dargestellt. Diese Ergebnisse ermutigen dazu, die CDM-Induktionsphase als allgemeines Werkzeug für die Induktion von Verhaltensverzweiflung zu verwenden. Für weitere Einzelheiten der verwendeten Techniken (TST, NPSPT, LTP-Bewertung) siehe 9,10,17,20.

Abbildung 3: Zusätzliche Ergebnisse mit CDM-Mäusen. (A) Eine beispielhafte Darstellung der Auswirkungen von CDM im Tail Suspension Test. Mäuse wurden an ihrem Schwanz aufgehängt, und die unbewegliche Zeit wurde aufgezeichnet (für methodische Details siehe 9). Jeder Punkt stellt die Immobilitätszeit eines einzelnen Tieres dar, und Balken stellen die Mittelwerte der getesteten Tiere dar. Einweg-ANOVA mit Bonferroni Post-hoc-Test: ∗∗∗p < 0,001. Die Daten werden als Mittel ± REM ausgedrückt. (B) Repräsentative Ergebnisse des kürzlich eingeführten Nose-Pokes-Saccharose-Präferenztests an CDM-Mäusen. Bei dieser Aufgabe wurde die Saccharosepräferenz mit allmählich zunehmender Anstrengung gemessen, um die Saccharoseflasche zu erreichen (Anzahl der Nasenstocher) (für methodische Details siehe10). Beachten Sie, dass die Saccharosepräferenz bei CDM verringert wurde und dass der Unterschied zwischen CDM und Kontrollmäusen allmählich zunimmt, je nach Aufwand (Mittelwerte der Nasenstöße an jedem Tag als Nspk1-7 angegeben), die Mäuse anwenden mussten, um die süße Lösung zu trinken. Zwei-Wege-ANOVA mit Bonferroni Post-hoc-Test: ∗∗p < 0,01, ∗∗∗p < 0,001. Daten werden als Mittel ± REM ausgedrückt. (C) CDM-abhängige Veränderungen der langfristigen synaptischen Plastizität werden als Änderungen der Mittelwerte von EPSPs nach der Anwendung eines assoziativen LTP-Induktionsprotokolls in Hippocampus-Hirnschnitten von WT-Mäusen dargestellt. Die Daten wurden durch Stimulation der CA3-CA1-Synapse erhalten (Details siehe 17,20). Ungepaarter t-Test, ∗∗p < 0.01, Daten werden als Mittel ± REM ausgedrückt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Alle Autoren erklären keine Interessenkonflikte.