Ein olfaktorischer Präferenztest zur Messung olfaktorischer hedonischer Verzerrungen in Mausmodellen für Depressionen

Eine negative Verzerrung in der emotionalen Verarbeitung ist ein wesentliches Merkmal depressiver Störungen. Diese Verzerrung ist besonders interessant, um die Physiopathologie der Krankheit besser zu verstehen. Hier schlagen wir ein Protokoll zur zuverlässigen Bewertung der angeborenen Geruchsbewertung unter Verwendung von Gerüchen vor, die mit unterschiedlicher Valenz sowohl in männlichen als auch in weiblichen Mausmodellen der Depression assoziiert sind.

Die Bewertung des hedonischen Bias in Mausmodellen ist unerlässlich, sowohl um den induzierten depressiven Phänotyp besser zu bewerten, als auch als Werkzeug, um die neuronalen Mechanismen hinter diesen Veränderungen in der Valenzzuweisung zu untersuchen. Insgesamt bietet dieses Protokoll neue Wege für die translationale Forschung, um den Mechanismus zu verstehen, der der Depression und der Wirksamkeit der Behandlung zugrunde liegt. In Zukunft werden wir versuchen, die Gehirnschaltkreise hinter dieser gestörten emotionalen Verarbeitung und möglichen geschlechtsspezifischen Mechanismen zu entschlüsseln, zusammen mit der Wirkung von Antidepressiva auf diese Bahnen.

Bereiten Sie zunächst den Versuchsaufbau mit einer Zwei-Kammer-Arena von 45 Zentimetern x 50 Zentimetern x 25 Zentimetern mit grauen Plexiglaswänden und einem weißen Boden vor. Unterteile die Arena in zwei gleich große Kammern von 25 mal 45 Zentimetern mit einer grauen Plexiglaswand von 37 mal 25 Zentimetern. Befestigen Sie perforierte Petrischalen mit Klebstoff und platzieren Sie sie am unteren Ende der Wand in jedem Fach.

Verwenden Sie dann beidseitigen Kleber oder Blu Tack, um jede Petrischale vertikal an der Wand der Arena zu befestigen. Positionieren Sie als Nächstes eine Kamera zwei Meter über der Arena, um das Verhalten der Tiere aufzuzeichnen und eine automatische Verfolgung ihrer Bewegungen während des gesamten Experiments zu ermöglichen. Teilen Sie nun die Mäuse in mindestens zwei Versuchsgruppen auf, die Kontrollmäuse und die Versuchsgruppenmäuse.

Bringen Sie jede Maus 30 Minuten vor Beginn des Experiments in den Verhaltenstestraum. Stellen Sie die Beleuchtung in der Arena mit einem Luxmeter auf ca. 40 Lux ein und stellen Sie sicher, dass die Beleuchtung gleichmäßig verteilt ist. Geben Sie anschließend je ein sauberes Filterpapier mit einer Größe von 42,5 Millimetern in die beiden Petrischalen in der Arena.

Setzen Sie am ersten Tag alle Mäuse aus dem gleichen Haltungskäfig für 10 Minuten vorsichtig zusammen in die Arena, um Neophobie zu reduzieren. Bereiten Sie am Tag der Prüfung den Geruch in einem Glasfläschchen unter einer chemischen Haube mit der richtigen Verdünnung vor. Verdünnen Sie das Odormittel je nach seinen chemischen Eigenschaften in Mineralöl oder destilliertem Wasser.

Verwenden Sie kurz vor dem Testen jeder Maus eine Mikropipette mit einer Filterspitze, um 200 Mikroliter der Geruchslösung unter der Haube zu sammeln. Geben Sie die Lösung auf das Filterpapier in einer der Petrischale. Lassen Sie das zweite Filterpapier unbehandelt in der anderen Petrischale.

Bringen Sie die Petrischalen in den Testraum. Befestigen Sie sie dann vertikal an der Wand der Arena. Platzieren Sie jede Maus einzeln in der Arena in der Mitte zwischen den beiden Fächern.

Zeichnen Sie das Verhalten 10 Minuten lang mit der Overhead-Kamera auf. Entferne die Maus nach Ablauf des Beobachtungszeitraums aus der Arena. Entferne die Geruchs-Petrischale aus der Arena.

Reinigen Sie dann die Arena mit einer 70%igen Ethanol-Desinfektionslösung und trocknen Sie sie gründlich ab. Entsorgen Sie das gebrauchte Filterpapier und bereiten Sie die nächste Geruchsprobe für die nächste Maus vor. Verwenden Sie eine automatische Tracking-Software, um die Position der Maus während des gesamten Tests aufzuzeichnen.

Definieren Sie unterschiedliche Zonen innerhalb der Arena für die Analyse. Während der Gewöhnung verbrachten alle Mäuse mindestens 50 Sekunden sowohl in der Geruchs- als auch in der Kontrollzone, was auf eine angemessene Aufgabenaktivität hinweist. Wichtig ist, dass Mäuse, die UCMS ausgesetzt waren, die gleiche Zeit in der Geruchszone verbrachten wie Kontrollen.

In anderen Zonen konnte jedoch ein gewisser Unterschied festgestellt werden. Kontrollmäuschen bewegten sich signifikant mehr als UCMS-Weibchen, wenn sie männlichem Urin ausgesetzt waren, aber nicht während der Gewöhnung oder TMT-Exposition. Alle Messwerte der hedonischen Reaktion zeigen signifikante Unterschiede oder eine statistische Tendenz zwischen Kontroll- und UCMS-Weibchen.

Dieser Effekt ist auch durch den Global Odor Exploration Index sichtbar, der ein kombiniertes Maß für hedonische und lokomotorische Reaktionen ist. Der Odor Exploration Index korrelierte positiv mit dem Emotionalitätswert sowohl für männlichen Urin als auch für TMT bei weiblichen Mäusen. Bei männlichen Mäusen wurden keine Unterschiede während der Gewöhnung oder in der Gesamtstrecke durch den Test beobachtet.

Die Zeit, die in der Geruchszone verbracht wird, zeigt eine signifikante Verringerung der weiblichen Urin- und TMT-Exploration bei UCMS im Vergleich zu Kontrollen. UCMS-Mäuse dringen signifikant weniger in die Geruchszone ein oder neigen dazu, und weisen einen signifikant reduzierten Präferenzindex sowohl für weiblichen Urin als auch für TMT auf. Der Odor Exploration Index zeigt eine negativ veränderte Verhaltensreaktion auf weiblichen Urin und TMT von UCMS-Mäusen im Vergleich zu Kontrollen, die tendenziell positiv mit dem Emotionalitätswert des Tieres korrelieren.