De muis Gedwongen Swim Test
29 januari 2012
De gedwongen zwemmen test is gevalideerd als een experimentele benadering van potentiële antidepressieve werking te evalueren bij knaagdieren. Proefdieren worden geplaatst in een tank met water en ontsnappen met betrekking tot mobiliteit gedrag wordt gekwantificeerd. De gemeenschappelijke procedures voor de muis versie van deze test zijn beschreven.
De muis forced swim test is een veelgebruikte test om de werkzaamheid van antidepressiva te voorspellen. Deze video toont de procedures van de muizenversie van de forced swim test. De muizenversie is anders dan de wrap-versie en mag niet onderling worden gebruikt.
Bij de forced swim test worden muizen in een tank geplaatst die gevuld is met water. De muis blijft zes minuten in de tank. Het gedrag van het dier wordt tijdens deze tijd vastgelegd.
Aan het einde van de zes minuten durende testperiode wordt het dier uit het water gehaald. Nadat de test is voltooid, worden de visuele opnamen overgebracht naar een computer of videobeeldscherm. Voor de analyse meet de waarnemer de tijd die een muis besteedt aan worstelen gedurende de laatste vier minuten van de zes minuten durende sessie.
Antidepressiva verhogen de hoeveelheid tijd die wordt besteed aan worstelen. Dit wordt weerspiegeld door kortere perioden van immobile tijd. Hallo, mijn naam is Sean van het laboratorium van Dr. Todd Gould aan de University of Maryland School of Medicine.
Hallo, ik ben Chantelle van hetzelfde lab. In deze video laten we zien hoe je de muizenversie van de Forced Swim Test uitvoert en scoort. De muis forced swim test wordt gebruikt om de potentiële werkzaamheid van antidepressieve behandelingen te evalueren.
Dus laten we beginnen, zullen we? We gebruiken transparante cilindrische tanks gemaakt van een stevig materiaal, zoals plexiglas. De afmetingen van de tank zijn zo gekozen dat de muizen niet kunnen ontsnappen en de bodem met hun voeten of staart kunnen raken. Vul de tank met kraanwater tot het vooraf bepaalde en gemarkeerde niveau, pas de watertemperatuur aan.
Het moet tussen de 23 en 25 graden Celsius liggen. De watertanks moeten worden gerangschikt voor video-opnames. In ons lab voeren we de forced swim test uit met vier tot vijf proefpersonen tegelijk tussen de tanks.
We plaatsen verdelers om te voorkomen dat proefpersonen elkaar observeren. Deze verdelers zorgen ook voor contrast op de achtergrond met de muizen. Voor albino-muizen zorgt zwart voor goed contrast voor video-opnamen.
Voor donkerder gekleurde muisstammen is een witte of crème achtergrond geschikt. Start voor het begin van het experiment de witte ruismachine. Zorg ervoor dat het niet te luid is.
Het moet alleen eventuele onderbrekingen maskeren. Breng de proefpersonen naar de experimentenkamer. Om te acclimatiseren is deze periode over het algemeen minimaal een uur.
De omstandigheden in de experimentenkamer moeten constant worden gehouden en vrij van geluiden, veranderingen in lichtniveaus en andere mogelijke verstoringen. Zodra de habituatieperiode is afgelopen, kan de test worden gestart. Het is belangrijk om de sessienaam vast te leggen. Houd eerst de muizen vast aan hun staarten en plaats ze voorzichtig in de tank.
Het is belangrijk om dit langzaam te doen, zodat de dieren zich kunnen oriënteren wanneer ze de wateroppervlakte raken. Aan het einde van de zes minuten durende testperiode, video-opneem de identificatie van dieren en stop de opname. Verwijder de muizen in dezelfde volgorde waarin ze zijn gestart en droog ze voorzichtig af met papieren handdoeken voordat ze terug in de kooi worden geplaatst.
Het water in de tanks mag niet worden hergebruikt. Nu we het testen hebben voltooid, gaan we verder met het scoren van het gedrag in de Mass Force Swim-test. De belangrijkste variabele die wordt beoordeeld, is de hoeveelheid tijd die de dieren tijdens de proef immobiel blijven.
Meestal wordt bij de muis forced swim test de laatste vier minuten van de totale zes minuten durende sessie gescoord. De reden hiervoor is dat de meeste muizen, ongeacht de behandeling, in de vroege stadia van de test continu mobiel zijn. Deze activiteit overschaduwt eventuele mogelijke behandelingseffecten.
Zoals je in deze video kunt zien, zijn de muizen zeer actief tijdens de eerste fasen van de test. Deze activiteit neemt af na de eerste twee minuten voor elke muis. Mobiliteit wordt gemeten door een stopwatch op het scherm die wordt bediend door een gamepad.
De andere stopwatch telt de 240 seconden af. Mobiliteit tijdens de test wordt gedefinieerd als alle bewegingen die niet nodig zijn om het lichaam in balans te houden en het hoofd boven het water te houden eindcitaat. Laten we nu een voorbeeldscore van een proef bekijken.
We dekken eerst de andere muizen die niet worden beoordeeld om verwarring te voorkomen. Muizen drijven over het algemeen gemakkelijk in water. Ze manifesteren echter nog steeds kleine bewegingen om hun lichaam in balans te houden en hun hoofd boven het water te houden.
Deze gedragingen zijn geen poging om te ontsnappen en mogen niet worden gescoreerd als mobiliteit. Ook nadat muizen een keer mobiel zijn geweest, zelfs als ze in wezen onbeweeglijk zijn, kunnen ze nog steeds in het water drijven als gevolg van de eerder opgebouwde momentum, deze bewegingen mogen ook niet als mobiliteit worden gescoreerd. Laten we nu verdergaan naar een andere video.
De muis in deze video vertoont perioden van zowel mobiliteit als immobiliteit, zoals op het scherm wordt aangeduid, een waarnemer zal mobiliteitstijd registreren. Hoewel het theoretisch mogelijk is om de immobiliteitstijd rechtstreeks te meten, is het gemakkelijker om actieve bewegingen te detecteren en te meten in plaats van het ontbreken van dergelijke bewegingen. Traditioneel wordt de immobiliteitstijd gerapporteerd.
De immobiliteitstijd wordt bepaald door de mobiliteitstijd af te trekken van 240 seconden. Het scoren van de vierde zwemtest vergt veel training en oefening. Om hoge betrouwbaarheidsniveaus te bereiken, is het belangrijk om een interne levensstandaard te creëren en elke nieuwe waarnemer te trainen totdat ze hoge betrouwbaarheidsniveaus bereiken.
In deze video leggen we de muizenversie van de Forced Swim-test uit. Veel succes met je toekomstige experimenten.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
De forced swim test is een gevalideerde methode voor het beoordelen van potentiële antidepressieve werkzaamheid bij knaagdieren. Deze test omvat het plaatsen van muizen in een bak met water en het kwantificeren van hun ontsnappingsgerelateerd mobiliteitsgedrag.
Belangrijke studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Gedragswetenschappen
- Psychofarmacologie
Achtergrond
- De forced swim test wordt veel gebruikt in preklinisch onderzoek.
- Het helpt bij het voorspellen van de effectiviteit van antidepressieve behandelingen.
- Muizen worden gebruikt vanwege hun gedragsgelijkenissen met mensen.
- Er bestaan verschillende versies van de test, waaronder de muis- en ratversies.
Doel van de studie
- Om de procedures van de muisversie van de forced swim test te demonstreren.
- Om de verschillen tussen de muis- en ratversies te benadrukken.
- Om een visuele gids te bieden voor onderzoekers die de test uitvoeren.
Gebruikte methoden
- Muizen worden gedurende zes minuten in een bak met water geplaatst.
- Gedragsobservaties worden gedurende de testduur geregistreerd.
- Ontsnappingsgerelateerd mobiliteitsgedrag wordt gekwantificeerd om de antidepressieve werkzaamheid te beoordelen.
- Procedures zijn gestandaardiseerd om reproduceerbaarheid te garanderen.
Belangrijkste resultaten
- De test biedt inzicht in het gedragsreacties van muizen.
- Resultaten kunnen de potentiële effectiviteit van antidepressiva aangeven.
- Variabiliteit in gedrag kan informatie geven over de onderliggende mechanismen van depressie.
- Gestandardiseerd procedures verhogen de betrouwbaarheid van bevindingen.
Conclusies
- De forced swim test is een waardevol hulpmiddel in antidepressivaonderzoek.
- Het begrijpen van muizengedrag in deze context kan leiden tot betere behandelingen.
- Toekomstige studies kunnen op deze bevindingen voortbouwen om nieuwe therapeutische wegen te verkennen.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
The mouse forced swim test is a widely used preclinical behavioral assay for evaluating antidepressant efficacy, providing a quantitative readout of escape-related mobility that supports target validation and mechanistic de-risking in early discovery. Its standardized procedure enables reproducible assessment of compound effects on depressive-like states, informing go/no-go decisions in antidepressant pipeline prioritization. The test’s simplicity and minimal equipment requirements facilitate scalable implementation across discovery workflows.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by measuring antidepressant-induced changes in mobility behavior, supporting target engagement validation.
- Operational Value: Enables functional validation of CNS targets through dose-response assessment of antidepressant compounds.
- Predictive Value: Contributes to preclinical confidence by correlating increased struggle time with potential clinical efficacy.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Produces quantifiable mobility measurements over the last four minutes of a six-minute session, enabling standardized compound screening.
- Reproducibility: Standardized water temperature (23–25°C), tank dimensions, and observer training ensure consistent results across laboratories.
- Scalability: Compatible with parallel testing of four to five subjects using dividers to prevent social interference, supporting medium-throughput evaluation.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models depressive-like states through immobility behavior, allowing assessment of mechanism-based antidepressant candidates.
- Translational Continuity: Mobility scoring aligns with clinical endpoints by quantifying active coping behaviors predictive of treatment response.
- Risk-Adjusted Advancement: Reliable immobility data supports preclinical go/no-go decisions by reducing false-positive progression.
Pipeline & Workflow Integration
The mouse forced swim test functions as a discovery-stage behavioral assay that bridges target validation and lead identification, providing mechanistic insights before progression to preclinical efficacy studies.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing by isolating the effect of compounds on escape-related behavior, clarifying pathway involvement in mood regulation.
- Screening: Delivers quantitative mobility outputs that enable comparison of test compounds against controls and reference antidepressants.
- Analytics: Mobility time measurement, derived from active movement detection, provides a reliable, scorer-dependent readout for inter-group comparisons.
- Translational Research: Connects to preclinical validation by offering a behavioral proxy for antidepressant response, informing mechanism-of-action studies.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable behavioral platform for CNS target assessment across multiple discovery campaigns.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in antidepressant screening.
- Operational Value: Ensures assay standardization through fixed duration, temperature control, and blinded scoring protocols.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early de-risking of antidepressant candidates before resource-intensive studies.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by identifying compounds with robust mobility-enhancing effects.
Implementation Considerations
- Requires behavioral neuroscience expertise in rodent handling and ethological scoring.
- Dependent on controlled environmental instrumentation, including temperature-regulated water tanks and video recording systems.
- Necessitates cross-team standardization of observer training to achieve inter-rater reliability in mobility scoring.
- Involves adaptation considerations for different mouse strains, including background contrast optimization for video tracking.
- Limited by potential confounding factors such as stress reactivity and motor impairment, which must be controlled through complementary assays.
