Behavior

המבחן לשחות בכפייה כמודל להתנהגות דמוית דיכאון

Published: March 2, 2015 doi: 10.3791/52587

Roni Yankelevitch-Yahav^1,2, Motty Franko², Avrham Huly², Ravid Doron^2,3,4

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

Introduction

דיכאון הוא הפרעה פסיכיאטרית סכנת חיים ודאגה לבריאות הציבור גדולה ברחבי העולם עם שכיחות של 5% ושכיחות לאורך חיים של 15-20%. יתר על כן, ההערכה היא כי בשנת 2020 דיכאון יהיה בשלושה תורמים העליונים לניטל המחלה ^1,2. דיכאון קשור עם נכות, ירידה באיכות החיים, הגדילה את עלויות הקשורות לבריאות, והוא נחשב לגורם סיכון עיקרי למחלות רבות, כולל לב וכלי דם, חילוף חומרים והפרעות נוירו-פסיכיאטריות ^ש3,4 טיפולי pharmaco-טיפולי .Current יעילות מוגבלים ומשויכים הרבה תופעות לוואי מזיק ^5,6. לכן, הבנה טובה יותר של הפתופיזיולוגיה של הפרעה זו לצד עם פיתוחם של טיפולים חדשניים ומשופרים נשארת חיונית. לפיכך, מודלים של בעלי החיים הם חיוניים לקידום מחקר בתחום זה.

ישנם דגמים רבים המשמשים למחקר של הפרעה זו (<em> לדוגמא מבחן העדפת סוכרוז, מבחן השעיה זנב) במבחן נאלץ לשחות (FST, הידוע גם במבחן של Porsolt לאחר מפתחת מודל זה ^7,8) להיות אחד מבחני הנפוצים ביותר ^7,9-12.

במהלך FST חיה ממוקמת במכל מלא במים שממנו לא יכול לברוח. בעלי החיים יהיו ראשון לנסות לברוח אבל בסופו יפגינו חוסר תנועה (כלומר צף עם היעדר כל תנועה, פרט לאלה נחוצים לשמירה על האף מעל מים). FST הוא מודל פופולרי מאוד במחקר בבעלי חיים לכמה סיבות. ראשית, הוא כרוך בחשיפה של בעלי החיים ללחץ, שהוצג ליש להם תפקיד בנטייה לדיכאון גדול ^12-14. יתר על כן דיכאון נתפס לעתים קרובות כחוסר היכולת להתמודד עם לחץ ^15-17. שנית, טיפול תרופתי בתרופות נוגדות דיכאון לפני הבדיקה הוכח להפחית חוסר תנועה בFST <sup> 18-23. לכן, הוא משמש לעתים קרובות כassay הקרנה לתרכובות רומן עם תכונות נוגדות דיכאון פוטנציאל ^15-17,24. בנוסף, FST הוכח לשתף חלק מהגורמים שמושפעים או הוחלפו על ידי דיכאון בבני אדם, כגון שינויים בצריכת מזון, הפרעות שינה ותרופה-נסיגה-induced anhedonia ^15-17,24. זו גם הסיבה לכך שהבדיקה זו משמשת לעתים כדי להעריך התנהגות דמוית דיכאון בעכברים שעברו מוטציה, עם גידול או קיטון בחוסר תנועה בסיסית (בהשוואה לעכברים "wild-type ') ^25,26.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הערה: כל פרוטוקולי הניסוי אושרו על ידי הוועדה הבינלאומית לטיפול בבעלי חיים ושימוש בישראל. כל המאמצים שנעשו כדי לצמצם את מספר בעלי החיים המשמשים והסבל שלהם.

1. הכנה למבחן לשחות בכפייה

השתמש בשני חדרים סמוכים. השתמש בחדר אחד כ" חדר המתנה "להחזקת החיות לפני בדיקות התנהגותיות, ואחר לביצוע ההליך.
הכן מיכלי זכוכית הגלילית שקוף (המגבלה היחידה למספר המכולות היא השטח הפנוי) מדידת 50 ס"מ גובה וקוטר של 20 סנטימטרים.
הערה: ניתן להפעיל מספר בעלי חיים בו זמנית באותו החדר. אם כן, להפריד את מכולות מאחד אחרת באמצעות מסך כהה, כך שבעלי החיים לא יראו אחד את השני במהלך ההליך.
הכן מצלמת וידאו (ים) מול המכולות, כך שכל מצלמה תופסת את מכולות אחד או יותר באופן שwחולה מאפשר תצפית ברורה של התנהגותם של בעלי החיים בשלב מאוחר יותר בעת הצגת הצילומים.
הכן כלובים נקיים ייבוש, מנורות חימום ורפידות חום לבעלי החיים שסיימו את ההליך כדי למנוע היפותרמיה. הפוך את תחתית הכלוב בטוח שנייר סופג ולשנות אותו כאשר הוא נרטב. אל תניח את הכלובים בחדר הבדיקה.
הערה: ודא שלא לערבב חיות מכלובים בית שונים בזמן שהם שוהים בכלובי הייבוש חולפים.

2. טיפול בבעלי חיים לפני הבדיקה

בעלי חיים בית בחדר עם אור hr 12 / מחזור כהה.
בימים של ההליך ניסיוני לתת החיות גישה חופשית למזון ומים, פרט לזמן המסוים בילה בחדר ההליך.
בעת השימוש בחולדות, להתמודד עם בעלי החיים למשך כ -2 דקות יומיות, 5 ימים לפני תחילת ההליך ניסיוני.

3. הדרכת נוהל

ההליך מתבצע באופן שונה לחולדות ועכברים.

הערה: עבור שני העכברים והחולדות, לצפות בבעלי החיים בזמן שהם נמצאים במים בכל העת. במקרה של בעלי חיים מופיעים במצוקה קשה (למשל עייף מאוד, לא יכול להישאר עד float) להסיר את החיה מהמים ולהוציא אותו מהניסוי.

לעכברים - יש עוד דקות אחד מושב 6, מחולק למבחן מקדים (2 דקות הראשונות) ומבחן (4 דקות האחרונות).
1. על מנת שהעכברים להסתגל, סביבת הבדיקות, הובלת בעלי החיים בכלובים בביתם לפחות 30 דקות לפני בדיקות התנהגותיות לחדר ההמתנה.
2. מלא את הגלילים במים ברז של 25 מעלות צלזיוס ולהתאים את עומק המים בהתאם לגודל העכבר ', כך שהוא לא יכול לגעת בתחתית המכל עם רגליו האחוריות.
3. סמן את הגליל עם מספר בעלי החיים לצורך זיהוי של בעלי החיים בשלב מאוחר יותר בעת הצגת הצילומים.
4. הפעל את המצלמה / s וידאו ולאחר מכן למקם כל עכבר במכל המים מלא הגליל במשך 6 דקות.
5. לאחר 6 דקות חלפו, תפעיל את המצלמה / s, הסר את העכבר מיכל ולמקם אותו בכלוב הייבוש החולף עם מנורת החום מעליו ומתחתיו כרית החום. העכברים צריכים להיות במעקב הדוק ורציף בעודו מחלים בכלוב הזה. לצורך כך ניתן למקם את מדחום ברמה של העכברים לוודא את הטמפרטורה בכלוב אינה עולה על 37 מעלות צלזיוס. כמו כן, למקם את הכלוב כך שלא כולו נופל תחת המנורה או על הכרית; זה מאפשר לעכבר כדי לעבור לאזור קריר יותר אם תרצה בכך.
6. להחליף את המים לאחר כל פגישה, כדי למנוע השפעה על העכבר הבא.
לחולדות - ישנם 2 מפגשים, הפרש של 24 שעות. הפגישה הראשונה היא השלב טרום-המבחן (15 דקות) והמושב השני הוא שלב הבדיקה (5 דקות).
1. על מנת שהחולדות להסתגל,בדיקת סביבה, להעביר את בעלי החיים בכלובים בביתם לפחות 30 דקות לפני בדיקות התנהגותיות לחדר ההמתנה.
2. מלא את הגלילים במים ברז בC ° 23 ± 1 ולהתאים את עומק המים בהתאם לגודל של החולדה, כך שהוא לא יכול לגעת בתחתית המכל עם רגליו האחוריות.
3. סמן את הגליל עם מספר בעלי החיים לצורך זיהוי של בעלי החיים בשלב מאוחר יותר בעת הצגת הצילומים.
4. מניחים כל חולדה במכל המים מלאות הגליל במשך 15 דקות.
5. לאחר 15 דקות חלפו להסיר את החולדה מיכל ולמקם אותו בכלוב הייבוש החולף עם מנורת החום מעליו ומתחתיו כרית החום. החולדה צריכה להיות במעקב הדוק ורציף בעודו מחלים בכלוב הזה. לצורך כך ניתן למקם את מדחום ברמה של העכברוש לוודא את הטמפרטורה בכלוב אינה עולה על 37 מעלות צלזיוס. כמו כן, למקם את הכלוב כך שלא כולו faLLS מתחת לפנס או על הכרית; זה מאפשר את העכברוש לעבור לאזור קריר יותר אם תרצה בכך.
6. להחליף את המים לאחר כל פגישה, כדי למנוע השפעה על העכברוש הבא.
  הערה: זה הסוף של שלב המבחן המקדים.
7. עשרים וארבע שעות מאוחר יותר, על מנת שהחולדות להסתגל, סביבת הבדיקות, הובלת בעלי החיים בכלובים בביתם לפחות 30 דקות לפני בדיקות התנהגותיות לחדר ההמתנה.
8. מלא את הגלילים במים ברז בC ° 23 ± 1 ולהתאים את עומק המים בהתאם לגודל של החולדה, כך שהוא לא יכול לגעת בתחתית המכל עם רגליו האחוריות.
9. סמן את הגליל עם מספר בעלי החיים לצורך זיהוי של בעלי החיים בשלב מאוחר יותר בעת הצגת הצילומים.
10. הפעל את המצלמה / s וידאו ולאחר מכן מניח את החולדה במכל המים מלאות הגליל במשך 5 דקות. ודא כי כל עכברים נבדקו באותה האריזה ועמדה בחדר כמו ביום הקודם. לאחר 5 דקות חלפו תפעלנה את המצלמה / s, הסר את העכברוש מיכל ולמקם אותו בכלוב הייבוש החולף עם מנורת החום מעליו ומתחתיו כרית החום. החולדה צריכה להיות במעקב הדוק ורציף בעודו מחלים בכלוב הזה. לצורך כך ניתן למקם את מדחום ברמה של העכברוש לוודא את הטמפרטורה בכלוב אינה עולה על 37 מעלות צלזיוס. כמו כן, למקם את הכלוב כך שלא כולו נופל תחת המנורה או על הכרית; זה מאפשר את העכברוש לעבור לאזור קריר יותר אם תרצה בכך.
11. להחליף את המים לאחר כל פגישה, כדי למנוע השפעה על העכברוש הבא.
  הערה: זה הסוף של שלב הבדיקה.

4. Coding ההתנהגות

לעכברים, קוד 4 דקות האחרונות מוגדרות כשלב בדיקה. לחולדות, קוד 5 דקות של שלב הבדיקה.

קוד משך זמן מושקע כמו "עמד ללא ניע" אם העכבר הוא צףבהעדר כל תנועה, פרט לאלה נחוצים לשמירה על האף מעל מים.
קוד משך זמן מושקע כמו "נאבק / טיפוס" אם תנועות מהירות של forelimbs הם נצפו באופן שהרגליים הקדמיות לשבור את פני השטח של המים.
קוד משך הזמן מושקע בשם "בריכה" אם גפיים תנועה של forelimbs או אחוריים בצורה חתירה הוא ציין.
הערה: ניתן להשתמש בדרך חלופית לקוד התנהגויות אלו, כולל שיטת זמן דגימה. דרג את החייה, נאבק או חוסר תנועה כתדר של פרקים במרווחים של 5 שניות לאורך כל פגישת המבחן.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

התוצאות שלהלן מבוססות על נתונים שלא פורסמו מהמעבדה שלנו. בניסוי זה, נקבות עכברים הבוגרים ICR נבדקו לאחר 3 שבועות של טיפול עם מעכבי הספיגה החוזרת של סרוטונין (SSRI) escitalopram או טיפול חרדה אנטי-דיכאוני וצמחי רומן (NHT) (למידע נוסף בנוגע לטיפול הצמחים, ראה ^{12 , 27,28).} כיוון אחד ANOVA גילה כי הטיפול הפחית את התנהגות דיכאונית-כמו בFST [F (2,58) = 4.88, p <0.05]. ניתוח Dunnet חד-צדדי גילה כי טיפול עם או escitalopram או NHT מופחת התנהגות דמוית דיכאון בFST (ראה איור. 1 א לפוסט הוק השוואות). הטיפול עלה גם התנהגות נאבקת בFST [F (2,58) = 4.36, p <0.05]. ניתוח Dunnet צדדי-One גילה כי הטיפול בescitalopram מוגבר נאבק התנהגות בFST (ראה איור 1 ב לפוסט הוק השוואות). היה לי הטיפול לא השפיע על חי behavior [F (2,58) = 2.89, p> 0.05, איור 1 ג].

איור 1 א: נציגי תוצאות של ההשפעות של NHT וטיפול escitalopram (3 שבועות) בזמן חוסר תנועה בFST (N: NHT = 19, escitalopram = 19, שליטה = 21). * P <0.05, ** p <0.005.

איור 2
איור 1: תוצאות נציג של ההשפעות של NHT וטיפול escitalopram (3 שבועות) בזמן שנאבק בFST. (N: NHT = 19, escitalopram = 19, שליטה = 21) * p <0.05, ** p <0.005 .

איור 3
איור 1 ג ': reprתוצאות esentative של ההשפעות של NHT וטיפול escitalopram (3 שבועות) בשחייה בזמן FST (N: NHT = 19, escitalopram = 19, השליטה = 21).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

FST משמש כדי לפקח על התנהגות דיכאונית-כמו והוא מבוסס על ההנחה שחוסר תנועה משקפת מידה מסוימת של ייאוש התנהגותי ^3. היתרונות העיקריים של הליך זה לשכב בפעולה קלה יחסית ותוצאות מהירות. יתר על כן, הרגישות שלה למגוון רחב של תרופות נוגדות דיכאון שהופך אותו לבדיקת סקר מתאימה היא אחת התכונות החשובות ביותר שהובילו לתוקף הניבוי הגבוה שלה ^29. חשוב לציין, בדיקה זו יכולה גם להבחין בין תרופות שאינם מיועדים לטיפול בדיכאון כגון בנזודיאזפינים, אשר הוכח להחזיק השפעות נוגדת חרדה ^3,30. דוגמא נוספת של הערך של FST במחקר של דיכאון, שגם תורם לפרצופה תוקף, היא העובדה שמודלים של נטייה לדיכאון נמצאו להשפיע על חוסר התנועה ההתנהגות. לדוגמא, השימוש בו כסמן של דיכאון כמו-התנהגות במחקר גנטי. מודלים של בעלי חיים גנטייםדיכאון כבר רבייה בהצלחה מכרסמים על הבסיס של חוסר התנועה שלהם בFST ^32, המצביעה על חוסר התנועה שנקבעה על ידי תכונה תורשתית, אם כי כמה זנים הראו גבוה מולד חוסר תנועה בFST ^33,34. בנוסף, חשוב להזכיר כי מודלים גנטיים שאינם מבוססים על הביצועים בFST נמצאו גם כדי להצליח במתן מודלים תקפים ללימוד התנהגות ^35,36 כמו דיכאון. בנוסף למחקר הגנטי, חוסר התנועה ההתנהגות בFST הוכח להיות מושפעת בכמה מודלים של בעלי חיים שהם מקושרים עם נטייה לדיכאון, כגון חשיפה מוקדמת להדגיש ^37,38, סוכרת קלינית ^39,40 ונסיגת תרופה חריפה ^41.

למרות הערעור שלה, הסתייגות תוקף המבנה שלה שהטילה ספק בזה להיות מודל לדיכאון גם הועלתה. לדוגמא, הנושא של augm הכרוניentation הוא בעייתי במבחן זה, כי בחיים אמיתיים חולים צריכים להיות מטופלים במשך לפחות כמה שבועות לפני שהם חווים כל הקלה בסימפטומים שלהם ^42-44. זה מעלה את השאלה האם חוסר התנועה בFST ונתח דיכאון אותם שינויי הסתגלות לטווח ארוך במעגלים עצביים שבבסיס את ההשפעות של תרופות נוגדות דיכאון בבני אדם. עם זאת אמרה, חשוב להזכיר כי מספר מחקרים שנעשו לאחרונה הראו השפעות של תרופות נוגדות דיכאון בבדיקה זו לאחר טיפול כרוני במינונים נמוכים בהרבה מאלו הנדרשים כדי לגרום לתופעות לאחר הגדלת חריפה ^24,45. נושא נוסף שנדון הוא הרבה-המשמעות המדויקת של חוסר התנועה ההתנהגות כמדד המשקף את הסימפטומים של דיכאון ^18,25. חשוב לציין כי נראה חוסר התנועה בבדיקות אלה כדי להיות התוצאה של חוסר יכולת או רצון לשמור על מאמץ ולא hypoactivity כללי. זה הוא בעל חשיבות מיוחדת בשל העובדה שחולים הסובלים מדיכאון להראות ליקויי פסיכו-מוטוריים, במיוחד באלה מבחנים הדורשים את משך המאמץ ^46. ההתנהגויות הפעילה במודל זה (כלומר נאבק ושחייה) עלול להוביל לבריחה וכתוצאה מכך להפחית את הלחץ, ואילו ההתנהגות הפסיבית (כלומר חוסר תנועה) יכולה לשמר אנרגיה בעת שהמתינה לבריחה אפשרית. הבחירה של החיה של התנהגות משתנה ותלויה בגורמים רבים (למשל לפני חשיפה, מצב אנרגיה, טיפול, וכו '). SSRIs הראה לדחות את המעבר מפעיל לאסטרטגיות התמודדות פסיביות, ואילו גורמים שנמצאו קשורים לדיכאון להאיץ את המעבר הזה ^18. יתר על כן, כמה שאלות הועלו לגבי חוסר תנועה כתהליך למד, מה שאומר שבעלי החיים יכולים ללמוד כי הפתרון הטוב ביותר יהיה להיות פסיביים ולהמתין להסרה מהמים, מה שתואר כחוסר תנועה למד ^47-49. However, ניתן לטעון שהשקפה זו מובילה לנקודת מבט אנושית של מודל זה. בנוסף, מתאם שלילי בין הורמוני משך ומתח חוסר תנועה כבר לא נמצא ^50,51. יתר על כן, SSRIs נמצא להפחית חוסר תנועה במושב בדיקה אחת לאחר נטילה כרונית בעכברים ⁵² או אפילו לאחר מתן חריף בעכברים ²⁹ המצביעים על כך שבי SSRIs מודאג למד חוסר תנועה לא נראה לשחק תפקיד.

עוד רעיון חשוב הוא התפקיד של ההתנהגויות הפעילים במהלך FST. למרות חוסר תנועה היא ההתנהגות שבדרך כלל מוצגת במאמרים, שני מדדים האחרים גם הוכחו כמשמעותי. באופן ספציפי, תרופות נוגדות דיכאון המגבירים עצבית serotonergic הובילו לתקופות ארוכות יותר ואילו אלה שחייה שנמצאו להגדיל עצבית catacholaminergic הובילו לנאבקות כבר משכי ^18. זה עשוי לעזור לנו DIFferentiate מנגנוני נוירו-הכימיים הבסיסיים בהתנהגות זו בניסויים שונים. זה נצפה בעיקר בחולדות ^53-56 ועשוי להיות הגורם שבחשיפת התוצאות שלנו לescitalopram SSRI הביא הגידול של הנאבקים אבל לא שחייה ההתנהגות.

בנוסף, בשל העובדה כי חלק תרופות נוגדות דיכאון ידוע לצמצום הפעילות של תנועת ¹⁸ וגם כי תרופות כגון חומרים ממריצים פסיכומוטורי נמצאו להפחית חוסר תנועה בFST ^18,20,31 אך אינן יעילים לטיפול בדיכאון, מומלץ ל preform בדיקות פעילות של תנועה, בנוסף לFST כדי לשלול כי רמת הפעילות הבסיסית היא לא הגורם המכריע במודל זה. יתר על כן, בשל ההרתעה שבFST, חשוב להביא בחשבון השפעות אפשריות זה יכול להיות על מבנה המוח / פונקציה אם ניתוחי המוח להתבצע ביצוע הליך זה. גם כאשר preforming מספר behavבדיקות ioral, אם פרדיגמות האחרות אינן נחשבות מלחיצות, מומלצת שFST יהיה assay האחרון שמתבצע.

אחרון, אם כי בעבר את הניקוד בהליך זה הוגש לאפשרות של הטיה על ידי הנסיין, זה הופך להיות יותר ויותר נפוץ לשימוש בתוכנה ייעודית שמבטלת חסרון זה ^12,57,58.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Computer	Dell		Intel® Core™ i3-2120 cpu @ 3.30 GHz, 4 GB ram
Camera	VIDO	AU-CB422	B/W CCD CAMERA http://www.vido-europe.com/products_detail.asp?id=33&pcategory=2
Coding software	Biobserve		FST Analysis http://www.biobserve.com/products/fst/index.html
Heating lamp	Ikea	AA-19025-3	ESPRESSIVIO 400.504.46 - 20W G4 Bulb http://www.ikea.com/ms/en_US/customer_service/assembly/E/E00050467.pdf
Heating pillow	Sachs	EF-188B	38*38cm Heating pillow http://www.sachs.co.il/eng/lego_tree.php?instance_id=21&actions=show&id= 604