מאמר שיטה

מבחן העדפת ריח למדידת הטיות הדוניות של חוש הריח במודלים של דיכאון בעכברים

DOI:

10.3791/68391

⸱

11 ביולי 2025

 ,  ,  ,  , 
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

במאמר זה

סיכום

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

כאן, אנו מציגים פרוטוקול של בדיקת העדפת ריח המאפשר להעריך הטיות ריח שליליות כלפי גירוי ריח מעורר תיאבון ומרתיע כאחד במודלים של דיכאון בעכברים.

תקציר

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

דיכאון הוא התורם הגדול ביותר לנכות ברחבי העולם, ומשפיע על 280 מיליון אנשים מדי שנה. מעבר לירידה בפעילות ובמוטיבציה, הוכח כי דיכאון קשור להטיית ערכיות שלילית: מטופלים מוצאים גירויים חושיים ניטרליים וחיוביים פחות נעימים ושליליים יותר לא נעימים בהשוואה לאנשים בריאים. בפרט, הטיה נהנתנית של חוש הריח עשויה לייצג סמן מצב של המחלה בחולים וניתן למדוד אותה בקלות במודלים של עכברים. אולם ישנם מעט מאוד ניסויים בחיות למדידת הטיה רגשית בדרך תרגומית. כאן אנו מציעים פרוטוקול להערכה מהימנה של ייחוס ערכיות הריח של עכברי בקרה ועכברים דמויי דיכאון באמצעות חקר ריחות הקשורים לערכים נהנתניים שונים. באמצעות מבחן העדפת ריח זה ומספר קריאות התנהגותיות, אנו מאשרים הטיית ריח שלילית כלפי גירויים מעוררי תיאבון ומרתיעים בשני מודלים עכבריים נפרדים של דיכאון. חשוב לציין, שיטה זו ישימה לאנשים גברים ונשים כאחד. לבסוף, פרוטוקול זה מאפשר התאמות מרובות לשיפור הערכת התגובה הרגשית וניתן לשלב אותו בקלות עם כלים קלאסיים לניטור חי של פעילות עצבית.

מבוא

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

דיכאון הוא הפרעת מצב רוח חמורה וגורם מוביל לנכות ברחבי העולם. על פי ארגון הבריאות העולמי, כ-280 מיליון אנשים, כלומר 4% מהאוכלוסייה, חווים דיכאון. היא שכיחה ב-50% בקרב נשים מאשר בקרב גברים, והתפרצות COVID-19 הגדילה ב-25% את שכיחות הפרעות הדיכאון בשנה הראשונה למגפה (ארגון הבריאות העולמי, 2022). בנוסף, כשליש מהחולים אינם מגיבים לטיפולים נוגדי דיכאון קלאסיים, לוקח שבועות להבחין בהשפעות נוגדות דיכאון, והפיזיופתולוגיה של הפרעות מצב הרוח נותרה ברובה לא ידועה.

בהתבסס על ה-DSM-51, אבחנה של דיכאון מסתמכת על מספר תסמינים, כולל מצב רוח ירוד, אובדן עניין או הנאה, שונות משמעותית במשקל, האטה פיזית ופסיכולוגית, עייפות, תחושות של חוסר ערך, קשיי ריכוז ומחשבות חוזרות ונשנות על מוות. מחקרים קליניים הראו גם כי הפרעות במצב הרוח מגיעות יחד עם שינויים חושיים: מטופלים מדוכאים מוצאים גירויים חושיים פחות נעימים מנבדקי ביקורת 2,3,4.

"ערכיות" נהנתנית מתייחסת למידה שבה משהו מהנה (ערכיות חיובית) או מרתיע (ערכיות שלילית). הקצאת ערכיות לגירוי יכולה לעורר התנהגות מותאמת, כולל גישה או הימנעות5. מעניין שתהליך זה נשמר מאוד בין מינים מחרקים לבני אדם6. דיכאון קשור אפוא להטיה שלילית של ערכיות. עם זאת, האבחנה הקלינית מסתמכת עדיין מעט על הערכות הטיה חושית.

מבין השיטות החושיות, חוש הריח מעניין במיוחד מכיוון שתשומות הריח עוקפות במידה רבה את ממסרי התלמוס ומקרינים למערכת הלימבית ביונקים, כולל בני אדם. מנקודת מבט אבולוציונית, מערכת זו הוכחה כקריטית בקידוד לקבוצה של תגובות ראשוניות לגירויים סביבתיים 7,8,9,10,11,12. בנוסף למעגלים העצביים המשותפים הללו, מחקרים קליניים חושפים קשר דו-צדדי בין חוש הריח לדיכאון, כאשר חולים מדוכאים חווים שינויים בחוש הריח כמו גם הפרעות ריח הגורמות לתסמיני דיכאון13. בנוסף, תפקוד הריח משוחזר בחולים מדוכאים לאחר טיפול תרופתי או טיפול 14,15,16,17. תוצאות אלה מצביעות על כך שליקויים בחוש הריח עשויים להיות סמן ביולוגי של מצב (מצב הביטויים הקליניים בחולים) ולא תכונה (תכונות הממלאות תפקיד קודם, אולי סיבתי, בפתופיזיולוגיה של ההפרעה הפסיכיאטרית ולכן יכולות לשמש לאבחון מוקדם וטרום סימפטומטי) למחלה18. בהתאם לכך, הבנה טובה יותר ונוספת של האופן שבו אופן הריח משתנה בדיכאון יכולה לסלול את הדרך לכלים טיפוליים חדשים לאבחון וזיהוי היענות לטיפול.

לכן, הערכת הטיית הריח ההדונית במודלים של דיכאון תהיה מעניינת במיוחד, הן כדי להעריך את הפנוטיפ דמוי הדיכאון המושרה והן ככלי לחקירת מנגנונים עצביים מאחורי שינויים אלה בהקצאת ערכיות. מחקרים קודמים כבר השתמשו בגישות התנהגותיות כדי להעריך את הקצאת ערכיות הריח בעכברים. עם זאת, בדיקות אלה מציגות מספר אזהרות: הן דורשות מכשירים מתוחכמים19 הכוללים בעיקר קופסאות סגורות על ידי מכסה 19,20,21, מרמזים על מגע פיזי מתמיד עם תמיסת ריח 20,21,22, ו/או גורמים לזמני חקר ריח קצרים מאוד 21,22,23. זה הופך את הבדיקות הללו לבלתי תואמות לכלים קלאסיים של ניטור חי של פעילות עצבית הדורשים משכי דגימה ארוכים יותר בעכברים קשורים.

יתר על כן, מלכסמן ועמיתיו כבר פיתחו את מבחן הרחת השתן הנשי (FUST) כדי לנטר פעילות מחפשת תגמול במכרסמים על ידי מדידת חקירת הריח של עכברים זכרים שנחשפו לשתן עכברים נקבות24. עם זאת, מבחן זה מעריך רק את התגובה ההתנהגותית לגירוי חיובי מסוים בעל אופי חברתי, ועם זמני אינטראקציה קצרים. בנוסף, בדיקה זו תוכננה אך ורק למכרסמים גברים, אם כי דיכאון שכיח פי שניים בקרב נשים מאשר בקרב גברים.

כדי להתגבר על כל המגבלות הללו, פיתחנו כאן מבחן העדפת ריח (OPT) המותאם מ-Bigot et al.14, שבו עכברים זכרים ונקבות יכולים להיחשף למגוון גדול של ריחות ניטרליים, חיוביים ושליליים על מנת להעריך במדויק את התגובה ההדונית בהקשר של דיכאון. בחירת הריחות יכולה להתבסס על פרסומים קודמים 14,25, אך בדיקה זו מאפשרת גם לחקור גירויים חברתיים, תזונתיים וזיהומים חדשים, תוך שימוש הן ברכיבים טבעיים והן בתערובות כימיות מונומולקולריות או שתוכננו במיוחד.

פרוטוקול

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

כל הליכי הטיפול והניסוי בבעלי חיים פעלו בהתאם להנחיות הלאומיות והאירופיות (2010/63/EU) ואושרו על ידי משרד המחקר הצרפתי (APAFiS: #16380-2018080217358599_v1; APAFIS #51636-2024101718013761_v4). עכברים זכרים ונקבות C57BL/6JRj (דגם UCMS) ועכברים זכרים C57BL/6NTac (מודל CORT) (בני 8 שבועות) שוכנו בחברה (4-5 עכברים לכלוב) והוחזקו בתנאים סטנדרטיים (23 ± 1 מעלות צלזיוס; לחות 40%) במחזור אור/חושך של 14/10 שעות (האורות דולקים ב-7 בבוקר) עם מזון ומים אד ליביטום.

1. מערך הניסוי

  1. התקנת ההיכל
    1. הכינו את מערך הניסוי, המורכב מזירה דו-תאית (45 ס"מ × 50 ס"מ × 25 ס"מ) העשויה מקירות פרספקס אפורים ורצפה לבנה. חלקו את שני התאים (25 ס"מ × 45 ס"מ) בקיר פרספקס אפור (37 ס"מ × 25 ס"מ).
    2. הניחו צלחת פטרי מחוררת (60 מ"מ × 15 מ"מ עם 7 חורים בקוטר 5 מ"מ) בתחתית הקיר מכל תא.
    3. קיבעו אנכית את צלחות הפטרי על הקיר באמצעות דבק דו צדדי או דבק רגיש ללחץ (למשל, Blu-tack).
    4. הציבו מצלמה על גבי הזירה כדי לתעד את התנהגות החיות (2 מ' מעל הזירה) ולעקוב באופן אוטומטי אחר תנועותיהם במהלך הניסוי.
  2. בחירת ריחות
    1. לפני הניסוי, בחר רשימה של ריחות בעלי ערכיות ניטרלית, חיובית ושלילית שייבדקו (ראה טבלה 1 לדוגמאות).
    2. בדוק שלכל הריחות שנבחרו יש לחץ אדים דומה. בנוסף, העריכו את הדיפוזיה ברחבי הזירה עבור ריחות מסוימים באמצעות גלאי פוטוניזציה (PID)26.
    3. בדוק כל ריח ביום נפרד.
      הערה: מומלץ לתכנן תחילה את השימוש בריחות ניטרליים, לאחר מכן ריחות מעוררי תיאבון, ולסיים בריחות המרתיעים כדי למזער את השפעות החקירה מיום אחד למשנהו. צו זה ממזער את השפעות ההעברה מיום מבחן אחד למשנהו. לחלופין, ניתן להשתמש במצגת אקראית, אך יש לבדוק את כל קבוצות הניסוי עם אותו רצף ריח.
  3. תכנון קבוצות ניסוי
    1. חלקו עכברים לשתי קבוצות ניסוי לפחות: עכברי ביקורת ועכברים שיעברו את מודל הדיכאון. לשכן את בעלי החיים מאותה קבוצה באותם כלובים.
      זהירות: כל קבוצת ניסוי צריכה להכיל לפחות כ-7-8 אנשים כדי לקבל מובהקות סטטיסטית. יש למקם כלובים בקרבת מקום בבית החי כדי למזער את אפקט הכלוב.
    2. לגרום לפנוטיפ דמוי דיכאון בקבוצות עכברים רלוונטיות באמצעות מודל הדיכאון הנבחר.
      הערה: תיאור פרוטוקולים לגרימת התנהגויות דמויות דיכאון בעכברים הוא מעבר להיקף מאמר זה. עם זאת, מחקר זה מציג ניסויים המשתמשים בשני מודלים שונים (מתח מתון כרוני בלתי צפוי [UCMS] וקורטיקוסטרון [CORT])27,28 כתוצאות מייצגות עבור מבחן העדפת ריח זה. בקצרה, מודל UCMS מסתמך על חשיפה למגוון גורמי לחץ סביבתיים שונים במשך מספר שבועות, בעוד שמודל CORT מורכב ממתן כרוני של קורטיקוסטרון מומס במי השתייה של עכברים (כ-5 מ"ג/ק"ג/יום, תלוי כמה עכברים שותים).

2. שלב ההתרגלות

  1. הרגלה כללית וטיפול
    1. עם ההגעה, השאירו את העכברים ללא הפרעה למשך שבוע אחד ללא החלפת מצעים. הוסף חומר כותנה משלים ואיגלו בכלוב כדי להפחית את הלחץ.
    2. לאחר שבוע אחד, טפלו בעדינות בכל העכברים מדי יום במשך 3-4 ימים, והרגילו אותם לטיפול בכוסות, רצוי בחדר הניסוי.
  2. תנאי הניסוי של הבדיקה
    1. העבירו את העכבר לחדר הבדיקות ההתנהגותיות 30 דקות לפני תחילת הניסוי.
      הערה: באופן אידיאלי, חדר ההתנהגות צריך לכלול שני חלקים נפרדים המאפשרים לבעלי חיים להיות בחלק אחד בעוד שהעכבר שנבדק מתפקד בחלק השני.
    2. היזהרו שתנאי הדיור הסטנדרטיים נשמרים (23 ± 1 מעלות צלזיוס; לחות 40%), ואין צליל, תאורה או ריח מטרידים בחדר.
    3. בעזרת לוקסמטר, הגדר את התאורה לכ-40 לוקס בזירה. ודא שהתאורה הומוגנית בזירה.
  3. התרגלות לזירה
    1. הוסף נייר סינון נקי (42.5 מ"מ) לשתי צלחות הפטרי (60 מ"מ × 15 מ"מ).
    2. השתמש בסרט שקוף כדי לחבר את מכסה צלחת הפטרי לתחתיתה (מכיוון שהיא תונח אנכית).
    3. ביום הראשון, הניחו בעדינות את כל העכברים מאותו כלוב דיור יחד לזירה למשך 10 דקות כדי להפחית את הניאופוביה.
      זהירות: הנח תמיד עכברים לזירה על ידי טיפול בכוס כדי למנוע לחץ עקב איסוף בזנב.
    4. למחרת, הכניסו כל עכבר בנפרד לזירה, ממש בין שני התאים, והקליטו את ההתנהגות למשך 10 דקות.
    5. חזור על הפעולה במשך 2-3 ימים ברציפות.
  4. קריטריון חקירה
    1. הגדירו את שני האזורים (25 ס"מ ו-15 ס"מ) שבהם הונחו צלחות הפטרי ומדדו את הזמן שכל חיה מבלה בכל אזור.
    2. ממוצע מדדים אלה בכל שלבי ההתרגלות האישיים.
    3. אם הזמן הממוצע המושקע בכל אחד מהאזורים גבוה מ- 50 שניות, הקריטריון מתקיים. אם לא, חזור על מפגשי הרגלה עד שתגיע לקריטריון, או אל תכלול את בעל החיים בניתוח.
      הערה: ניתן לבצע מקסימום שני מפגשי הרגלה ביום (בוקר ואחר הצהריים).

3. שלב הבדיקה

  1. הכנת הריח
    1. ביום הבדיקה הכינו את הריח עם הדילול הנכון מתחת למכסה המנוע הכימי. מדללים את הריח בשמן מינרלי או במים מזוקקים, תלוי במבנה הכימי. כדי למנוע זיהום, אחסן שמן מינרלי בחדר מאוורר נפרד הרחק מריחות.
      הערה: מומלץ להשתמש בבקבוק חדש של שמן מינרלי בעת התחלת ניסוי חדש.
    2. אחסן את תמיסת הריח בבקבוקון זכוכית. הימנע ממיכלי צינורות פלסטיק שעלולים להוסיף זיהום ריח.
    3. ממש לפני שכל עכבר נבדק, אספו 200 מיקרוליטר מתמיסת הריח עם מיקרופיפטה באמצעות קצות מסנן, והניחו אותה על נייר הסינון באחת משתי צלחות הפטרי.
    4. הניחו לנייר הסינון השני בצלחת הפטרי השנייה להישאר ללא מגע.
    5. העבירו את צלחות הפטרי לחדר הבדיקות וקבעו אותן אנכית על קיר הזירה.
      זהירות: אין להכין ולזרוק את תמיסות הריח בחדר הניסוי כדי למנוע זיהום ריח. החלף כפפות באופן קבוע במהלך הניסוי. אם יש חשד שהכפפות עלולות להיות מזוהמות במהלך מניפולציה של ריח, החלף אותן לפני שאתה תופס את העכברים לבדיקה.
  2. מבחן התנהגותי
    1. הנח כל עכבר בנפרד בזירה, ממש בין שני התאים.
    2. הקלטה למשך 10 דקות.
    3. הסר את העכבר מהזירה.
    4. הסר את הריח צלחת פטרי.
    5. נקו את הזירה בתמיסת חיטוי (למשל, אתנול 70%) וייבשו אותה.
    6. זרוק את נייר הסינון וחזור על הכנת הריח לעכבר הבא.
    7. באופן אידיאלי, בדוק רק ריח אחד ביום. עדיף להשתמש תחילה בריחות ניטרליים, לאחר מכן בריחות חיוביים ולבסוף בריחות שליליים (ראה איור 1).
      זהירות: בצע גם את שלבי ההרגלה וגם את שלבי הבדיקה בערך באותה שעה ביום במהלך ימי הניסוי (באופן אידיאלי בין 9 בבוקר ל-3 אחר הצהריים). אם מספר בעלי החיים דורש פרק זמן ארוך יותר, היו קשובים לבחון קבוצות ניסוי שונות לסירוגין כדי למנוע הטיה בשעות היום. אם יש צורך בזכרים ונקבות להיבדק באותו ניסוי, העדיפו לבדוק מין אחד אחרי השני.
      הערה: השתמש בכלי פטרי נקיים בכל יום של הבדיקה כדי למנוע זיהום ריח. יש לציין כי ניתן לעשות שימוש חוזר בכלי פטרי מחוררים למספר ניסויים לאחר ניקוי נכון וטיהור ריחות.

4. ניתוח נתונים

  1. מעקב אחר התנהגות
    1. השתמש בתוכנית מעקב אוטומטית כדי לתעד את מיקום העכבר במהלך הבדיקות.
    2. הגדר אזורים נפרדים בזירה לניתוח (ראה איור 1):
      1. הגדירו "אזור ריח" (25 ס"מ ×-15 ס"מ), האזור שבו מניחים את צלחת הפטרי עם נייר הסינון הספוג בריח (כלומר, האזור הקרוב ביותר לריח המייצג כשליש מתא פני השטח).
      2. הגדירו "אזור בקרה" (25 ס"מ × 15 ס"מ), סימטרי ל"אזור הריח ", אך ללא תוספת ריח בצלחת הפטרי.
      3. הגדר "אזור מאחורי ריח" (25 ס"מ × 30 ס"מ), כלומר, שאר התא הוא המקום שבו מונחת צלחת פטרי הריח.
      4. הגדר "אזור שליטה מאחורי" (25 ס"מ × 30 ס"מ), סימטרי ל"אזור השליטה מאחורי ", המורכב משאר התא ללא ריח.
        הערה: מעקב אחר נקודת המרכז של גוף העכבר מספיק כדי לנתח את העדפת הריח של החיה. עם זאת, מעקב אחר האף של כל עכבר באופן ספציפי יכול להמחיש בצורה מדויקת יותר את חקירת הריח על ידי החיה.
  2. קריאות של התגובה הנהנתנית
    1. באמצעות המעקב האוטומטי, אספו את המידע הבא עבור כל עכבר וכל יום של הבדיקה, כולל שלבי התרגלות:
      1. רשום את המרחק הכולל שהועבר בזירה (m).
      2. רשום את הזמן שהושקע בכל אזור בזירה/ים.
      3. רשום את מספר הכניסות בכל אזור בזירה.
    2. השתמש במרחק הכולל שנסע כדי להעריך את ההשפעות התנועתיות העיקריות.
    3. כדי להעריך את ההבדלים בהעדפת הריח כלפי ריחות שונים, השתמש בקריאות העיקריות:
      1. השתמש בזמן שבילה באזור הריח.
      2. השתמש במספר הכניסות באזור הריח.
      3. השתמש במדד העדפות, המחושב כזמן השהות באזור הריח מנורמל לזמן שהושקע באזור זה במהלך ההתרגלות (נורמליזציה מתבצעת על עכברים מכל הקבוצות). הממוצע מתייחס לממוצע האריתמטי של הזמן שהושקע באזור הריח, ו-sd מתייחס לסטיית התקן שלו.
        figure-protocol-1
      4. השתמש באינדקס חקר ריח, המחושב כממוצע הערכים המנורמלים של מרחק תנועה, זמן שהייה באזור הריח ומספר הכניסות באזור הריח כדלקמן:
        figure-protocol-2
        figure-protocol-3
        הערה: ניתן להתאים מדד העדפה זה במידת הצורך, למשלample, על ידי השוואת זמני שהייה באזור הריח לעומת אזור הבקרה. אם הקבוצות מראות הבדלים משמעותיים בחקירת "אזור הריח" במהלך ההתרגלות, ניתן לבצע נורמליזציה ביחס לקבוצת הביקורת בלבד, ולא לכל הקבוצות גם יחד.
    4. ייצג חזותית את הקריאות הללו עבור עכברי ביקורת ועכברים דמויי דיכאון כממוצע ± שגיאת תקן של הממוצע (SEM).
    5. השתמש במדידות חוזרות וניתוח דו-כיווני של שונות (ANOVA) ואחריו מבחני פוסט הוק (כאן מבחן ההבדל הפחות משמעותי של פישר לא מתוקן) כדי להסביר את שתי קבוצות הניסוי, ריחות (גורם מדידה חוזר) וגורמי אפקט אינטראקציה. גורם האינטראקציה מציין אם ההבדלים בין הקבוצות עקביים בכל הריחות המוצגים.
    6. לאמת נורמליות והומוסקדסטיות באמצעות מבחנים מותאמים (מבחן שפירו-וילק, מבחן בארטלט). המובהקות הסטטיסטית נקבעה על *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001.

תוצאות

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

כדי לוודא שעכברים דמויי דיכאון מציגים הטיית ריח שלילית14,29 וכי ניתן למדוד אותה באופן מהימן באמצעות הפרוטוקול של מבחן העדפת הריח שאנו מתארים כאן, הערכנו את התגובה ההדונית לריחות שונים בשני מודלים עכבריים שונים של דיכאון.

ראשית, השתמשנו במודל עכברי של סטרס כרוני מתון בלתי צפוי (UCMS) שנמשך 4 שבועות מותאםמ-28 (ראו קובץ משלים 1 לפרוטוקול מפורט) כדי לגרום לפנוטיפ דמוי דיכאון בעכברי C57BL/6JRj נקבות צעירות (איור 2A,B). עכברים נקבות אלה נבדקו במבחן העדפת הריח עם שתן של עכברים זכרים (MU, טהור) כריח מעורר תיאבון, ו-2,4,5-טרימתילתיאזול (TMT, 5% בשמן מינרלי) כריח מרתיע. בממוצע, כל עכבר בילה לפחות 50 שניות גם באזור ה"בקרה" וגם באזור ה"ריח" במהלך ההתרגלות, מה שמילא את הקריטריון (איור 2C). עם זאת, באמצעות התרגלות, עכברי UCMS בילו זמן רב יותר באופן משמעותי ב"אזור הבקרה" בהשוואה לבקרות, אך מכיוון שאין הבדל משמעותי לגבי האזור בו יתווסף הריח, ניתן לבטל את ההבדל הזה. בהתייחס למרחק, עכברי ביקורת נעו באופן משמעותי יותר מ-UCMS כאשר נחשפו ל-MU, אך לא במהלך התרגלות או בנוכחות TMT (איור 2D). לבסוף, כל הקריאות של התגובה ההדונית (זמן שהייה באזור הריח, מספר הכניסות באזור הריח ומדד ההעדפה) מראות הבדלים משמעותיים או נטייה סטטיסטית בין נקבות קונטרול ל-UCMS (איור 2E-G). ההשפעה הזו נראית גם דרך מדד חקר הריח העולמי, שהוא מדד משולב של תגובה נהנתנית ותנועתית (איור 2H). באופן עקבי, כל קריאה מדגימה אפוא הטיה נהנתנית שלילית בתגובה לגירוי ריח מעורר תיאבון ומרתיע כאחד. מעניין לציין שציון הרגשיות, המחושב כערך מנורמל של פנוטיפ דמוי חרדה ודיכאון בהתבסס על סוללה גדולה של מבחנים התנהגותיים14, נמצא בקורלציה חיובית עם מדד חקר הריח של MU ו-TMT (איור 2I), המראה קשר בין התגובה ההתנהגותית לריחות חיוביים ושליליים לבין פנוטיפ דמוי חרדה ודיכאון.

שנית, השתמשנו באותו פרוטוקול UCMS כדי לגרום לפנוטיפ דמוי דיכאון בעכברים זכרים הפעם. במהלך מבחן העדפת הריח, עכברים אלה נחשפו לשתן של נקבות עכברים (FU, טהור), שהוא מעורר תיאבון, ול-TMT כמו בעבר, כריח שלילי (איור 3A,B). אין הבדל בזמן שהושקע בארבעת האזורים במהלך ההתרגלות, וגם לא במרחק שעבר דרך המבחן (איור 3C,D). הזמן שהושקע באזור הריח מראה הפחתה משמעותית של חקר FU ו-TMT ב-UCMS בהשוואה לבקרות (איור 3E). בנוסף, עכברי UCMS נכנסים פחות באופן משמעותי לאזור הריח, או נוטים לעשות זאת, ומציגים אינדקס העדפה מופחת משמעותית הן עבור FU והן עבור TMT (איור 3F,G), המאשר הטיית ריח שלילית במצב דמוי דיכאון. באופן דומה, מדד חקר הריח מראה שינוי שלילי בתגובה התנהגותית ל-FU ו-TMT של עכברי UCMS בהשוואה לקבוצת הביקורת (איור 3H), אשר נוטים להיות בקורלציה חיובית עם ציון הרגשיות של החיות (איור 3I).

בניסוי שלישי, פנינו למודל אחר של דיכאון המסתמך על מתן כרוני של קורטיקוסטרון (CORT) במי השתייה של עכברי C57BL/6NTac זכרים, בעוד שעכברי ביקורת מקבלים רק את תמיסת הרכב (Veh) (10% 2-הידרוקסיפרופיל-בטא-ציקלודקסטרין) 27. לאחר ארבעה שבועות של טיפול ב-CORT או ב-VEH, העכברים הורגלו במשך ארבעה ימים, ואז נחשפו לריח ניטרלי (OCT: 2-trans octenal, 1% במים), לריח חיובי (PO: שמן בוטנים) ולריח שלילי (TMT: 2,4,5-trimethylthiazole, 5% בשמן מינרלי) (איור 4A,B). באמצעות התרגלות, לא היו הבדלים בין Veh ל-CORT (איור 4C). עם זאת, שתי הקבוצות בילו זמן רב יותר באופן משמעותי ב"אזור הריח "בהשוואה ל"אזור הבקרה". אין הבדלים עבור המרחק שנע, מלבד הריח החיובי (PO) שעבורו עכברי Veh נעו יותר מ-CORT (איור 4D). חשוב לציין שכמו עבור עכברי UCMS, הזמן שבילו באזור הריח הצטמצם משמעותית עבור עכברי CORT כאשר נחשפו לריח ניטרלי ומעורר תיאבון (איור 4E). חקר ריח מופחת נראה גם באמצעות הפחתה משמעותית או נטייה למספר נמוך יותר של כניסות באזור הריח (איור 4F). במקרה זה, ההבדלים בין הקבוצות מתגלים בהתאם לקריאה שנותחה, כנראה בשל המגבלות הקשורות למספר בעלי החיים בשימוש וכן אפקט רצפה פוטנציאלי שנגרם על ידי זמן החקירה הנמוך שנצפה לאחר תערוכת TMT. בסך הכל, מדד ההעדפה נמוך משמעותית בעכברי CORT עבור כל גירויי הריח בהשוואה ל-Veh (איור 4H). לבסוף, מדד חקר הריח עבור כל הריחות נמצא בקורלציה מובהקת עם ציון הרגשיות של החיות (איור 4I), מה שמדגים פעם נוספת שמבחן העדפת הריח הזה הוא כלי מתאים להערכת הטיה רגשית שלילית בכמה מודלים של דיכאון בעכברים.

לבסוף, אנו יכולים לשלול את האפשרות שההבדלים שנצפו עשויים להיגרם מירידה בפעילות התנועה, ולא מהטיות רגשיות. ואכן, התנועה אינה שונה בין קבוצות במהלך ההתרגלות כאשר מעריכים את המרחק הכולל שנע (איור 2D, איור 3D, איור 4D). בנוסף, בהתבסס על הניתוח הסטטיסטי, ירידה כללית במעורבות במשימה או אפקט חידוש אינם יכולים להסביר גם את ההטיות הללו. למעשה, מצאנו השפעה משמעותית של גורם הריח בניתוח מדד ההעדפה, ללא אינטראקציה משמעותית בין קבוצות ניסוי וריחות. תוצאות אלה מוכיחות כי עכברים דמויי דיכאון אכן מבצעים את המשימה, וכי החקירה המופחתת שלהם היא ספציפית לכל רמז ריח.

figure-results-1
איור 1: סכימה כללית של ציר הזמן וההגדרה של מבחן העדפת הריח. עכברים מורגלים תחילה לזירה. ביום הראשון להתרגלות, עכברים מאותו כלוב דיור מונחים יחד כדי להפחית את הניאופוביה. למחרת, הם מוצבים בנפרד בזירה. לאחר ההתרגלות מוסיפים ריח לאחד החדרים. ריחות ניטרליים נבדקים תחילה בעדיפות רבה, ואחריהם ריחות חיוביים ולבסוף ריחות שליליים. לצורך ניתוח, ניתן לחלק את הזירה לארבעה אזורים שונים. נוצר עם Biorender. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: הטיית ריח שלילית במודל דיכאון של עכברת UCMS. (א,ב) ציר הזמן וקבוצות הניסוי של המחקר: עכברי ביקורת ו-UCMS (Unpredictable Chronic Mild Stress) נבדקים במבחן העדפת הריח עם ריח חיובי (MU: שתן עכבר זכר, טהור) וריח שלילי (TMT: 2,4,5-trimethylthiazole, 5% בשמן מינרלי). נוצר עם Biorender. (C) עכברי UCMS בילו בממוצע יותר זמן באופן משמעותי ב"אזור הבקרה" ופחות זמן ב"אזור הריח האחורי" בהשוואה לבקרות במהלך ההתרגלות (קבוצה: F(1, 12) = 74.03, p < 0.0001; אזור: F(2.434, 29.21) = 7.688, p = 0.0012; אינטראקציה: F(3, 36) = 5.148, p = 0.0046). (D) המרחק הכולל שנע פחת באופן משמעותי ב-UCMS כאשר נחשפו ל-MU, אך לא עבור Habituation (Hab) ו-TMT (קבוצה: F(1, 12) = 4.664, p = 0.0518; ריח: F(1.871, 22.45) = 4.846, p = 0.0195; אינטראקציה: F(2, 24) = 4.797, p = 0.0177). (E) עכברי UCMS בילו פחות זמן באופן משמעותי בחקר MU ו-TMT (קבוצה: F(1, 12) = 24.39, p = 0.0003; ריח: F(1, 12) = 59.69, עמ' < 0.0001; אינטראקציה: F(1, 12) = 2.267, p = 0.1580). (F) עכברי UCMS נכנסו פחות מאזור הריח או נטו (קבוצה: F(1, 12) = 9.279, p = 0.0102; ריח: F(1, 12) = 5.100, p = 0.0433; אינטראקציה: F(1, 12) = 1.649, p = 0.2233). (G) מדד ההעדפה ל-MU ו-TMT מופחת באופן משמעותי בעכברי UCMS (קבוצה: F(1, 12) = 24.39, p = 0.0003; ריח: F(1, 12) = 59.69, עמ' < 0.0001; אינטראקציה: F(1, 12) = 2.267, p = 0.1580). (H) מדד חקר הריח עבור MU ו-TMT מופחת באופן משמעותי בעכברי UCMS (F(1, 12) = 14.71, p = 0.0024; ריח: F(1, 12) = 0, p > 0.9999; אינטראקציה: F(1, 12) = 0.02630, p = 0.8739). (I) מדד חקר הריח עבור MU ו-TMT נמצא בקורלציה חיובית עם ציון הרגש של בעלי החיים (MU: Pearson R2 = 0.4837, F(1,12) = 11.24, **p = 0.0058; TMT: פירסון R2 = 0.5340, F(1,12) = 13.75, **p = 0.0030). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: הטיית ריח שלילית במודל דיכאון של עכבר זכר UCMS. (א,ב) ציר הזמן וקבוצות הניסוי של המחקר: עכברי ביקורת ועכברים זכרים UCMS נבדקים במבחן העדפת הריח עם ריח חיובי (FU: שתן של עכברים, טהור) ושלילי (TMT: 2,4,5-trimethylthiazole, 5% בשמן מינרלי). נוצר עם Biorender. (C) אין הבדלים בממוצע בזמן המושקע באזורים השונים של הזירה באמצעות התרגלות (קבוצה: F(1, 13) = 3.921, p = 0.0693; זונר = F(1.688, 21.94) = 34.57, p < 0.0001; אינטראקציה: F(3, 39) = 0.7385, p = 0.5355). (D) אין הבדלים במרחק הכולל שנע בין בקרות ל-UCMS (קבוצה: F(1, 13) = 2.313, p = 0.1522; ריח: F(1.722, 22.38) = 1.746, p = 0.1998; אינטראקציה: F(2, 26) = 0.8806, p = 0.4266). (E) הזמן המושקע בחקר אזור הריח עם FU ו-TMT מצטמצם משמעותית בעכברי UCMS (קבוצה: F(1, 13) = 6.808, p = 0.0216; ריח: F(1, 13) = 16.21, p = 0.0014; אינטראקציה: F(1, 13) = 0.3304, p = 0.5753). (F) עכברי UCMS נכנסו לאזור הריח פחות פעמים באופן משמעותי עבור TMT, ונטו ל-FU (קבוצה: F(1, 13) = 6.572, p = 0.0236; ריח: F(1, 13) = 3.784, p = 0.0737; אינטראקציה: F(1, 13) = 0.2145, p = 0.6509). (G) מדד ההעדפה של עכברי UCMS מופחת באופן משמעותי עבור FU ו-TMT (קבוצה: F(1,13) = 6.808, p = 0.0216; ריח: F(1, 13) = 16.21, p = 0.0014; אינטראקציה: F(1, 13) = 0.3304, p = 0.5753); (H) מדד חקר הריח של UCMS מופחת באופן משמעותי עבור שני הריחות (קבוצה: F(1, 13) = 12.42, p = 0.0037; ריח: F(1, 13) = 0.002580, p = 0.9603; אינטראקציה: F(1, 13) = 0.5804, p = 0.4598). (I) מדד חקר הריח עבור FU ו-TMT נוטה להיות בקורלציה חיובית עם ציון הרגשיות של בעלי החיים (FU: Pearson R2 = 0.2573, F(1, 13) = 4.504, p = 0.0536; TMT: פירסון R2 = 0.2266, F(1, 13) = 3.809, p = 0.0729). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4
איור 4: הטיית ריח שלילית במודל דיכאון של עכבר זכר CORT. (A,B) ציר הזמן וקבוצות הניסוי של המחקר: עכברים זכרים Veh ו-CORT נבדקים במבחן העדפת הריח עם ריח ניטרלי (OCT: טרנס-2-אוקטנל, 1% במים), חיובי (PO: שמן בוטנים, טהור) ושלילי (TMT: 2,4,5-טרימתילתיאזול, 5% בשמן מינרלי). עכברי Veh ו-CORT ניתנים עם תמיסת Vehicle ו-Vehicle + Corticosterone, בהתאמה, במשך כל תקופת הניסוי. נוצר עם Biorender. (C) זמן ממוצע שהושקע באזורים השונים של הזירה במהלך ההתרגלות (קבוצה: F(1, 10) = 0.07588, p = 0.7886; אזור: F(2.224, 22.24) = 6.939, p = 0.0036; אינטראקציה: F(3, 30) = 0.7033, p = 0.5575). (D) המרחק הכולל שנע במהלך מבחן ההתרגלות (Hab) והריחות השונים (קבוצה: F(1, 10) = 4.193, p = 0.0678; ריח: F(3, 30) = 11.80, p < 0.0001; אינטראקציה: F(3, 30) = 1.489, p = 0.2375). (E) עכברי CORT מבלים פחות זמן באזור הריח מאשר Veh עבור OCT ו-PO (קבוצה: F(1, 10) = 5.094, p = 0.0476; ריח: F(2, 20) = 28.87, p < 0.0001; אינטראקציה: F(2, 20) = 3.841, p = 0.0388). (F) עכברי CORT נכנסים פחות פעמים מאזור הריח או נטו בהשוואה ל-Veh (קבוצה: F(1, 10) = 6.832, p = 0.0259; ריח: F(2, 20) = 2.738, p = 0.0889; אינטראקציה: F(2, 20) = 0.2902, p = 0.7512). (G) חלקי CORT מציגים מדד העדפה נמוך יותר עבור OCT ו-PO (קבוצה: F(1, 10) = 5.895, p = 0.0356; ריח: F(2, 20) = 20.83, p < 0.0001; אינטראקציה: F(2, 20) = 1.437, p = 0.2611). (H) מדד חקר הריח מופחת באופן משמעותי בעכברי UCMS עבור כל הריחות (קבוצה: F(1, 10) = 12.35, p = 0.0056; ריח: F(2, 20) = 0.04381, p = 0.9572; אינטראקציה: F(2, 20) = 0.3622, p = 0.7006). (I) מדד חקר הריח עבור כל ריח נמצא בקורלציה חיובית עם ציון הרגשיות של בעלי החיים (OCT: Pearson R2 = 0.5601, F(1, 10) = 12.73, **p = 0.0051; PO: פירסון R2 = 0.4495, F(1, 10) = 8.165, *p = 0.0170; TMT: פירסון R2 = 0.5061, F(1, 10) = 10.25, **p = 0.0095). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

שםקיצורדילולערכיות
2,4,5-טרימתילתיאזולTMT5% בשמן מינרלישלילי
2-טרנס-אוקטנליאוקטובר1% במיםנייטרלי
שתן של עכבר נקבהפוטהורחיובי
שתן עכבר זכרMUטהורחיובי
שמן בוטניםפוטהורחיובי

טבלה 1: דוגמאות לריחות עם ערכיות ניטרלית, חיובית ושלילית.

קובץ משלים 1: פרוטוקול למתח כרוני קל בלתי צפוי במשך 4 שבועות. אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.

דיון

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

הטיה רגשית שלילית היא מאפיין עיקרי של הפרעות דיכאון והיא מעניינת במיוחד להבנה טובה יותר של הפיזיופתולוגיה של המחלה. לכן חיוני לכלול גם הערכה של הטיות חושיות במודלים פרה-קליניים כדי לשפר את האפיון של הפנוטיפ דמוי הדיכאון ולחקור אילו מנגנונים ביולוגיים עומדים בבסיס העיבוד הרגשי והשינויים שלו במצבים פתולוגיים. יתר על כן, חוש הריח הוא תחושת בחירה לחקור הטיות רגשיות. מנקודת מבט תרגומית, רלוונטי מבחינה אתולוגית להעריך עיבוד רגשי הן בעכברים והן בבני אדם. בנוסף, מערכות הריח והרגש שזורות זו בזו וחולקות מבנים עצביים משותפים לאורך האבולוציה. קיים קשר הדדי חזק בין ליקוי חוש הריח לדיכאון10, מה שהופך את חוש הריח לכלי מבטיח ורב עוצמה לשימוש לאבחון והיענות לטיפול, כמו גם במחקר בסיסי.

כאן, פיתחנו פרוטוקול לבדיקת העדפת חוש הריח כדי להעריך הטיות רגשיות של חוש הריח בשני מודלים של דיכאון בעכברים. חשוב לציין, שיטה זו מאפשרת להעריך את התגובה למגוון גדול של גירויים בעלי ערכיות משתנה, חיוביים ושליליים כאחד, כמו גם גירויים ניטרליים שניתן לשנות את ערכם בתנאים פתולוגיים. גירויים מאוחרים אלה אינם חובה לתוקף הבדיקה, אך הם יכולים להביא מידע נוסף מעניין לניסוי. בדיקה זו מאפשרת גם להעריך את מדרגיות התגובה באמצעות ריכוזי ריח שונים. הערכת התגובה לגירויים בעלי ערכים נהנתניים שונים והפרדה בין עיבוד רגשי חיובי לשלילי בהקשר של דיכאון היא קריטית. ואכן, תוצאות פרה-קליניות מצביעות על כך שטיפול נוגד דיכאון עשוי שלא להחזיר באופן אחיד עיבוד ריח חיובי ושלילי באותה מידה14. חקירה ספונטנית של גירויים בולטים בתיאבון או בריח מרתיע גם מונעת גורמים מבלבלים מליקויים קוגניטיביים או מוטיבציוניים הקשורים למצבים דמויי דיכאון30,31. לכן, פרוטוקול זה אינו דורש שלבי למידה ארוכים, שיש להם יתרונות טכניים. חשוב לציין ששני המודלים ששימשו במחקר זה מסתמכים על התערבויות שבוצעו בבגרות, כך שיידרשו ניסויים עתידיים כדי להעריך אם פרוטוקול זה רגיש גם להערכת גורמי סיכון אחרים לדיכאון, כולל מצוקה מוקדמת בחיים.

חשוב לציין, פרוטוקול זה ישים עבור גברים ונשים כאחד, וזה קריטי מכיוון שנשים נוטות פי שניים להיות מושפעות מדיכאון מאשר גברים. עם זאת, סביר להניח שגברים לא יאובחנו מדיכאון בגלל ציפיות חברתיות, בושה או סטיגמה כפי שנסקר ב-Shi et al.32. עם זאת, נראה כי דיכאון שונה בין גברים לנשים, במונחים של סימפטומטולוגיה (ביטויים קליניים), אטיולוגיה (סיבות ביולוגיות) וחיזוי טיפול 33,34,35, אך מודלים ומבחנים רבים של דיכאון עדיין מיועדים בעיקר לנבדקים גברים בלבד. לדוגמה, בדיקת הרחת השתן הנשית הסטנדרטית24 משתמשת בפרוטוקול דומה אך מסתמכת על רמז ריח חברתי ייחודי. למרות שהיא אינפורמטיבית מאוד, בדיקה זו מביאה לזמן חקירה קצר (30 שניות בביקורת) ומותאמת בעיקר לעכברים זכרים מכיוון שלשתן נקבה אין את אותה משמעות אתולוגית ונהנתנית לשני המינים. לבסוף, נראה כי תגובת הריח ההדונית רגישה לטיפול נוגד דיכאון14, מה שהופך את הבדיקה שלנו לכלי בחירה לאפיון מהימן של מצבים דמויי דיכאון, ומחליף מבחנים שנויים במחלוקת אחרים כמו מבחן השחייה בכוח 36,37,38.

חשוב לציין, הבדיקה מביאה לזמני חקר גירוי ארוכים יותר (100-200 שניות) בהשוואה לבדיקות שתוארו קודם לכן 21,22,23. משך חקירה מוגבר חשוב במיוחד כאשר בדיקה זו משולבת עם טכניקות ניטור חיות של פעילות עצבית, למשל. בנוסף, בדיקה זו אינה דורשת מחסור במזון/מים, תוך הימנעות מגורמים מטבוליים מבלבלים. לבסוף, ניתן לבצע בדיקה זו במהלך תקופת האור, תוך הפחתת אילוצי הניסוי (מחזור הפוך, הקלטות אינפרא אדום).

עם זאת, כדי לבצע פרוטוקול זה בהצלחה, כמה שלבים טכניים הם קריטיים. ראשית, חיוני שהניסויים יבוצעו בסביבה מאוד מבוקרת ולא מלחיצה: התאורה צריכה להיות הומוגנית ולא בהירה מדי, ולא צריך להיות צליל או ריח מטרידים בחדר. ניתן לבדוק עכברים בזירה פעם ביום, ויש לבצע את הבדיקה בערך באותה שעה בכל יום. נוסף על כך, מומלץ להשתמש בנסיין ייחודי בעת ביצוע הניסויים האלה כדי להפחית את העקה של בעלי חיים.

שנית, יש להבטיח חקירה מספקת של הזירה במהלך ימי ההתרגלות. אם עכבר מבלה פחות מ-50 שניות בממוצע בכל אחד מהאזורים שבהם מניחים צלחות פטרי במהלך ההתרגלות, ניתן להוסיף יום או יומיים נוספים של התרגלות לפני בדיקת הריחות. אם העכבר עדיין לא חוקר את הזירה מספיק זמן, יש להוציא אותו מהניתוח. במקרה של חקירה דיסמטרית ראשונית של "אזור הריח" במהלך התרגלות בין קבוצות ניסוי, ניתן להתאים את חישוב מדד ההעדפה כדי לתקן הטיות העדפה ספונטניות דיפרנציאליות, למשל על ידי נורמליזציה לפי הזמן שהושקע במהלך ההתרגלות ביחס לכל קבוצה, או אפילו ביחס לחקירה שלהם במהלך ההתרגלות. אכן, קושי נוסף יכול להיות שונות גבוהה בין קבוצות ניסוי. אם הבעיה מתעוררת, כדי להגביל את השונות התוך-אישית, ניתן לבדוק עכברים במשך יומיים רצופים עם אותו ריח. לאחר מכן ניתן לחשב את ממוצע התוצאות בין שני הימים. חשוב לציין, בדיקה עוקבת של תגובת הריח אינה אמורה להשפיע באופן משמעותי על התנהגות חקרנית14.

לגבי הכנת ריח, יש להכין פתרונות בחדר אחר מהבדיקה, והנסיינים צריכים להיות מודעים לכך שהתמיסה אינה מתפזרת יתר על המידה בחדר ההתנהגותי. לבסוף, רצוי להכין תמיסות זמן קצר לפני הבדיקה ולאחסן בבקבוקון זכוכית ללא ריח כדי שהריח לא ידהה או יזדהם. עבור ריחות מסוימים כמו שתן של עכברים זכרים ונקבות שהם כביכול מאוד מעוררי תיאבון, אם עכברי ביקורת אינם מציגים קריאות חקירה הקשורות לערכיות חיובית ביותר, יש לבדוק את הפתרון. בפרט, יש לאסוף שתן עכברים טרי מעכברים צעירים (מקסימום 5 חודשים) זמן קצר לפני הבדיקה (מקסימום 2-3 ימים לפני) ולאחסן בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס כדי לשמר את תכונות הריח. יש לציין כי איסוף ממספר ימים רצופים אמור למנוע השפעות עקב שלבי מחזור הייחום בעכברים נקבות. במידת הצורך, ניתן לשמור שתן בטמפרטורה של -20 מעלות צלזיוס לאחסון לטווח ארוך יותר, אם כי הליך זה אינו מומלץ מכיוון שהוא מפחית באופן הגיוני את עוצמת הריח. באופן דומה, הנעימות הנתפסת של שמן בוטנים יכולה להיות גם משתנה, בהתאם לאצווה או למותג, למשל. חשוב לציין, ניתן להוסיף שני ריחות נפרדים או ריחות בריכוזים שונים בתאים, במקום "אזור הבקרה" ללא ריח, כדי למדוד העדפה בין שתי תמיסות ריח.

לבסוף, ניתן להתאים את מבחן העדפת הריח בדרכים שונות כדי לשפר את עיצובו ולהרחיב את היישומים הפוטנציאליים שלו. ואכן, מלבד הקריאה המוטורית, ניתן לשפר את הערכת התגובה הרגשית באמצעות מבחן זה על ידי שילוב טכניקות שונות למדידת מרכיבים שונים של רגשות6. לדוגמה, ניתן להציב מיקרופון אולטרסאונד ליד הזירה כדי להקליט קולות קוליים, שיכולים להיפלט בתגובה לגירויים חיוביים ושליליים מסוימים24,39. ניתן לנטר את טמפרטורת הגוף גם באמצעות מצלמת אינפרא אדום או משדר טלמטריה מושתל בזמן אמת 40,41,42. חלק מהמשדרים הללו מסוגלים אפילו לגשת לקצב הלב והנשימה 43,44,45. שילוב כלים אלה יעזור לבנות הערכה התנהגותית מעודנת יותר של התגובה הרגשית. ניתן לשלב בקלות את מבחן העדפת הריח עם טכניקות אחרות כדי להבהיר עוד יותר את המנגנונים העצביים העומדים מאחורי חוסר ויסות רגשי, כמו אופטוגנטיקה, פוטומטריית סיבים או הדמיה חיה מיני-סקופ או הקלטות אלקטרופיזיולוגיה in vivo. לבסוף, ניתן לתרגם פרוטוקול זה בקלות לקליניקה על ידי שילוב הערכה של הטיות חושיות ותגובת ריח נהנתנית במחקר אנושי ואפילו ככלי אבחון או היענות לטיפול.

גילויים

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

למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.

תודות

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

עבודה זו נתמכת על ידי תוכנית Investissements d'Avenir המנוהלת על ידי הסוכנות הלאומית למחקר (ANR) תחת ההתייחסות ANR-11-IDEX-0004-02 ו-ANR-10-LABX-73, הסוכנות הלאומית למחקר (ANR-AAPG2021 "EMOKET"), וחברת ביטוח החיים "AG2R-La Mondiale", כמו גם Ecole Doctorale 158 (ED3C: Sorbonne Université, Université Paris Cité, Université Paris Sciences et Lettres).

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
2,4,5-טרימתילתיאזולסיגמא-אולדריץ'W332518-100G-K
2-טרנס אוקטנלסיגמא-אולדריץ'52464-1 מ"ל
בלו-טאקUHUלא ישים
נייר סינוןפישר סיינטיפיק1171012542.5 מ"מ
בקבוקון זכוכיתדוטשר דומיניק958983
שמן מינרליסיגמא-אולדריץ'M5904-500 מ"ל
נולדוס אתוויז'ןנולדוס אתוויז'ןגירסה 17.5לחלופין, ניתן להשתמש ב-Single Mouse Tracker בתוכנת הקוד הפתוח ICY או ב-Deeplabcut
צלחת פטריבז351007צלחת פטרי בגודל 60 מ"מ על 15 מ"מ עם 7 חורים בהתאמה אישית בקוטר 5 מ"מ
זירת פרספקסבהתאמה אישית לא ישיםזירת פרספקס בגודל 45 ס"מ על 50 ס"מ על 25 ס"מ מחולקת לשני חדרים על ידי קיר בגודל 37 ס"מ על 25 ס"מ באמצע.

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders. , American Psychiatric Association. Washington, DC. (2013).
  2. Bigot, M., et al. An emotional-response model of bipolar disorders integrating recent findings on amygdala circuits. Neurosci Biobehav Rev. 118, 358-366 (2020).
  3. Leppänen, J. M. Emotional information processing in mood disorders: a review of behavioral and neuroimaging findings. Curr Opin Psychiatry. 19 (1), 34-39 (2006).
  4. Parker, G., Paterson, A., Romano, M., Graham, R. Altered sensory phenomena experienced in bipolar disorder. Am J Psychiatry. 174 (12), 1146-1150 (2017).
  5. Pignatelli, M., Beyeler, A. Valence coding in amygdala circuits. Curr Opin Behav Sci. 26, 97-106 (2019).
  6. Zych, A. D., Gogolla, N. Expressions of emotions across species. Curr Opin Neurobiol. 68, 57-66 (2021).
  7. Ache, B. W., Young, J. M. Olfaction: diverse species, conserved principles. Neuron. 48 (3), 417-430 (2005).
  8. Athanassi, A., Dorado Doncel, R., Bath, K. G., Mandairon, N. Relationship between depression and olfactory sensory function: a review. Chem Senses. 46, bjab044(2021).
  9. Jacobs, L. F. The PROUST hypothesis: the embodiment of olfactory cognition. Anim Cogn. 26 (1), 59-72 (2023).
  10. 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).
  11. Reep, R. L., Finlay, B. L., Darlington, R. B. The limbic system in mammalian brain evolution. Brain Behav Evol. 70 (1), 57-70 (2007).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Bigot, M., et al. Disrupted basolateral amygdala circuits supports negative valence bias in depressive states. Transl Psychiatry. 14 (1), 382(2024).
  15. Colle, R., et al. The olfactory deficits of depressed patients are restored after remission with venlafaxine treatment. Psychol Med. 52 (11), 2062-2070 (2022).
  16. 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).
  17. 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).
  18. Croy, I., Hummel, T. Olfaction as a marker for depression. J Neurol. 264 (4), 631-638 (2017).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Kobayakawa, K., et al. Innate versus learned odour processing in the mouse olfactory bulb. Nature. 450 (7169), 503-508 (2007).
  23. Kermen, F., et al. Topographical representation of odor hedonics in the olfactory bulb. Nat Neurosci. 19 (7), 876-878 (2016).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. Siopi, E., et al. Gut microbiota changes require vagus nerve integrity to promote depressive-like behaviors in mice. Mol Psychiatry. 28, 3002-3012 (2023).
  29. Athanassi, A., et al. Chronic unpredictable mild stress alters odor hedonics and adult olfactory neurogenesis in mice. Front Neurosci. 17, 1224941(2023).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).
  35. 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).
  36. 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).
  37. Reardon, S. Depression researchers rethink popular mouse swim tests. Nature. 571 (7766), 456-457 (2019).
  38. Trunnell, E. R., Carvalho, C. The forced swim test has poor accuracy for identifying novel antidepressants. Drug Discov Today. 26 (12), 2898-2904 (2021).
  39. 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).
  40. 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).
  41. 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).
  42. 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).
  43. Hsueh, B., et al. Cardiogenic control of affective behavioural state. Nature. 615, 292-299 (2023).
  44. 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).
  45. 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).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

UCMS

מאמרים קשורים