Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

פרוטוקול מאמץ משתק כרוני לגרימת התנהגות של דיכאון כמו עכברים

Published: May 15, 2019 doi: 10.3791/59546
Automatic Translation
1, 2, *1, *3
1Department of Anatomy and Convergence Medical Sciences, Institute of Health Sciences, Bio Anti-aging Medical Research Center, Gyeongsang National University Medical School, 2Department of Biological Sciences, Pusan National University, 3Department of Physiology and Convergence Medical Sciences, Institute of Health Sciences, Gyeongsang National University Medical School
* These authors contributed equally

Summary

מאמר זה מספק פרוטוקול פשוט ומתוקננת עבור השראה של התנהגות כמו דיכאון בעכברים כרוניים מקיבוע באמצעות הרסן. בנוסף, התנהגות וטכניקות פיסיולוגיים כדי לוודא אינדוקציה של דיכאון מוסברים.

Abstract

הדיכאון עדיין לא הובן לחלוטין, אך גורמי סיבתי שונים דווחו. לאחרונה, השכיחות של דיכאון גדל. עם זאת, הטיפולים הטיפוליים בדיכאון או במחקר בדיכאון נדירים. כך, בעיתון הנוכחי, אנו מציעים מודל העכבר של דיכאון הנגרמת על ידי הגבלת תנועה. מתח כרוני קל (CMS) היא טכניקה ידועה כדי לגרום דיכאון כמו התנהגות. עם זאת, היא מחייבת הליך מורכב המורכב משילוב של מתחים קלים שונים. לעומת זאת, מתח השתק כרוני (CIS) הוא מודל לחץ כרוני נגיש בקלות, שהשתנה ממודל ריסון הגורם להתנהגות דיכאונית על ידי הגבלת התנועה באמצעות הרחקה לתקופה מסויימת. כדי להעריך את התנהגויות כמו דיכאון, בדיקת העדפה הסוכות (SPT), מבחן ההשעיה הזנב (TST), ואת הבדיקה אליסה כדי למדוד לחץ סמן corticosterone רמות משולבים בניסוי הנוכחי. הפרוטוקולים המתוארים ממחישים את האינדוקציה של CIS והערכת השינויים בהתנהגות ובגורמים הפיזיולוגיים לאימות הדיכאון.

Introduction

הפרעת דיכאון מרכזית (MDD) היא הגורם המוביל לנכות מנטלית ברחבי העולם, עם שכיחות ההולכת וגוברת מהר יותר מהצפוי. ב 2001, ארגון הבריאות העולמי ניבא כי MDD תהיה המחלה השנייה ביותר הנפוצה בעולם על ידי 2020. עם זאת, זה היה כבר השני השכיח ביותר ב 20131. בנוסף, נוגדי דיכאון הנוכחיים יש מגבלות רבות, כולל השפעה מושהית, עמידות לסמים, התדרדרות ותופעות לוואי שונות2,3. לפיכך, על החוקרים לפתח נוגדי דיכאון יעילים יותר. עם זאת, פתופסיולוגיה רב-משמעי של MDD מהווה מכשול להתפתחות של תרופות נגד דיכאון.

מתח ארוך טווח הוא גורם הסיכון העיקרי עבור MDD. זה יכול לגרום לתפקוד של היפותלמי-יותרת הכליה-האדרנל (hpa) ציר, אשר קשורה גם mdd האטיולוגיה4,5. כפי שמתואר קודם לכן, ציר hpa משחק תפקיד קריטי ב פתופסיולוגיה פסיכיאטרית הנגרמת כולל דיכאון והפרעות חרדה על ידי הגדלת רמות corticosterone6,7,8, 9. דגמים רבים של בעלי חיים התבססו על הפעלה מתמשכת של ציר hpa, אשר נצפתה בחולים עם mdd4. יתר על כן, גלוקוקורטיקואידים גבוהה הנגרמת על ידי מתח כרוני תת-עורי מוזרק גלוקוקורטיקואידים לגרום התנהגויות דיכאון יחד עם מוות תאים עצביים, ניוון של תהליכים עצביים, ומופחתת נוירוגנזה למבוגרים במוח של מכרסמים10 , 11. אזור מוחי חשוב נוסף הקשור לדיכאון הוא קליפת המוח הקדם-חזיתית (mpfc). ה-mpfc ממלאת תפקיד מכריע בשליטה באזורי המוח, כגון ההיפותלמוס והאמיגדלה, ששולטים בהתנהגות הרגשית ובתגובות הסטרס8,9. למשל, נגעים הנגרמת על ידי הצירים המושרה של הציר hpa והפרשת corticosterone מוגברת עקב לחץ ריסון12,13. מחקר שנערך לאחרונה הראה גם כי לחץ ריסון חוזרות גדל רמות corticosterone, אשר ניתן להפחית על ידי תוספי גלוטמין באמצעות גלוטמט-גלוטמין מחזור בין נוירונים ו אסטרוציט ב-mpfc9.

הפרדיגמה הראשונה להדגיש כרונית השתמשו ללמוד את האטיולוגיה של MDD הוצע על ידי כץ14. וילנר ואח ' הציע מודל מתח מתון כרוני (CMS) המבוסס על ממצאי כץ. הם אישרו כי המודל היה תוקף ניבוי על ידי התבוננות כי נוגדי דיכאון משוחזר CMS המושרה התנהגות אנהדאית15,16. בדרך כלל, מודל CMS מורכב משילוב של מתחים קלים שונים, כגון רעש קל, הטיית כלוב, מצעים רטובים, מחזורי אור כהה שונה, טלטול כלוב, שחייה כפויה, ותבוסה חברתית. מודל CMS מנוצל באופן נרחב על ידי חוקרים; עם זאת, מודל זה הוא של הכפיל העני, זמן ואנרגיה לא יעיל. לפיכך, קיימת דרישה הולכת וגוברת לפרוטוקול מתוקננת ופשוט לאינדוקציה של התנהגות כמו דיכאון וניתוח פיזיולוגי להערכת הדיכאון. לעומת מודל CMS, המתח הכרוני השתק (CIS; הידוע גם בשם מתח ריסון כרוני) מודל הוא פשוט ויעיל יותר; לכן, מודל CIS יכול לשמש באופן נרחב במחקרים כרוניים מאמץ17,18,19,20,21,22,23, 24. בנוסף, העמים יכולים לשמש הן עכברים זכר ונקבה לפתח התנהגויות דיכאון25,26. במהלך חבר העמים, בעלי חיים ממוקמים גליל התאמה בגודל גוף עבור 1-8 שעות ביום עבור 2 או 4 שבועות9,27,28. של אלה, מצב לחץ ריסון עבור 2 שעות ביום עבור 2 שבועות מספיק כדי לגרום להתנהגויות דיכאון עם כאב מינימלי עכברים9,28. בתנאי ריסון, דם corticosterone רמות גדלו במהירות9,28,29. מספר מחקרים הראו כי המודל של cis יש תוקף ניבוי, מאשרת כי המושרה cis סימפטומים כמו דיכאון משוחזרים על ידי נוגדי דיכאון19,20,30,31. בזאת, אנו לדווח על הליכים מפורטים של CIS, כמו גם כמה תוצאות התנהגותיות ופיסיולוגיים אחרי CIS בעכברים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל הפרוטוקולים הניסיוניים והטיפול בבעלי חיים נערכו על פי ההנחיות של ועדת הטיפול בבעלי חיים באוניברסיטה לחקר בעלי חיים של האוניברסיטה הלאומית Gyeongsang (גלה-100917-M0093).

1. חומרים

  1. עכברים
    1. השימוש זכרים של C57BL/6 רקע מאמץ שקילה 22 – 24 g ב לידה שבוע 7. Habituate בחדר הרבייה במשך. שבוע לפני הניסויים
      הערה: כל העכברים נרכשו מחברת חיות מעבדה.
    2. עכברים הבית בנפרד יבר טמפרטורה מבוקרת (22 – 24 ° c) תחת מחזור 12 שעות אור/כהה (אורות ב 6:00 בבוקר), עם אוכל רגיל מעבדה מים זמינים מודעה libitum.
  2. הרסן
    1. השתמש גליל, שקוף, מיכל אקריליק (גובה = 8.5 ס"מ, קוטר = 2.5 ס מ) קבוע על המעמד הריבועי לרסן לייצר התנהגות דיכאון (איור 1A). קוטרו של גליל זה נעשה כדי להתאים את הגוף כך שהעכבר לא יכול להסתובב ולנוע קדימה או אחורה. ניתן לרכוש את הרסן מסחרית או מתוצרת במעבדה.
  3. מנגנון השעיית זנב
    1. השתמש בגודל סבירים ההשעיה הזנב עשוי אקריליק שקוף (גובה = 30 ס"מ, רוחב = 20 ס"מ, אורך = 20, איור 1B). כדי למנוע אינטראקציות בין בעלי החיים, השתמשו במחיצות מלבניות בתוך הקופסא כך שהרצפה ושלושה מארבעת הקירות נחסמים על-ידי צלחות אקריליק. השאר את שני הצדדים הנותרים של התיבה פתוחה כדי לאפשר הקלטת וידאו ולתקן את הפס האופקי. ניתן לרכוש את הקופסה מסחרית או מתוצרת במעבדה.
  4. התקן הקלטת וידאו ותוכנת מעקב אחר וידאו
    1. השתמש במצלמת טלוויזיה במעגל סגור עם שחור-לבן (ראה טבלת חומרים) המחוברת למחשב ולחצובה (או למוצרי תמיכה אחרים) כדי לאפשר הקלטה של ניסוי התנהגותי. הקלטת וידאו חיונית כדי לאפשר ניקוד התנהגותי בניסוי זה, כי לפחות שני עכברים נבדקים באותו זמן.
    2. ודא שרזולוציית המצלמה גבוהה דיו כדי לאפשר ניתוח של נתוני הווידאו באמצעות תוכנת המעקב אחר וידאו (ראה טבלת חומרים) המותקנת במחשב המחובר.

2. אינדוקציה של דיכאון על ידי ריסון העמים

הערה: טפל בעדינות בעכבר, אך בביטחון. גם טיפול מחוספס ובלתי סופי הוא גורם מתח נוסף בניסוי והוא סיבה חשובה העכבר נאבק, נושך, וגרד.

  1. הגדר את אור החדר לאור (200 lux) תנאים באמצעות מטר לוקס דיגיטלי.
  2. הבית העכבר בכלוב נפרד לפחות שבוע לפני בדיקה ולמקם את העכבר בחדר בדיקה לפחות 30 דקות לפני הניסוי.
    הערה: יש לטפל בעכברים לפחות פעם אחת ביום לפחות 3 ימים רצופים לפני הניסוי, כך שהעכברים הופכים להיות מכירים את הניסויים. תקופת ההסתגלות לפני הניסוי נחוצה כדי לוודא שהעכברים מהחדרה לנסיבות, כגון חדר הבדיקות.
  3. בעדינות להחזיק את הזנב של העכבר כדי למנוע דרוכה העכבר, ולאחר מכן בזהירות למקם אותו על משטח מחוספס (העליון של פס התיל של הכלוב או מכסה הכלוב).
  4. כסו את הרסן במגבת לבנה קטנה, ולאחר מכן הניחו את העכבר בעדינות בפתח הרסן כך שהעכבר יזין את הרסן בהתנדבות.
    הערה: במקרה זה, העכבר ממוקם בכיוון ההפוך לזה שאליו הוא נכנס עם הרסן. כדי להוביל את העכבר כדי להיכנס הרסן בהתנדבות, הרסן מכוסה במגבת קטנה כדי להפוך את הפנים כהה.
  5. מניחים את הסגר כדי לרסן את העכבר חזק ככל האפשר, להיות זהיר כדי למנוע נזק לגוף, כגון זנב, רגליים, ואשכים.
  6. לרסן את העכבר עבור 2 h/day (9:00 בבוקר עד 11:00 בבוקר) עבור 15 ימים רצופים.
  7. מדידת משקל הגוף ואת צריכת המזון כל 48 h במהלך החשיפה הרסן (כלומר, צריכת מזון כמות במהלך 48 h לפני החניכה של ריסון התנועה).
    הערה: כאשר מדידת משקל הגוף וצריכת המזון, עכברים לשלוט המקום בכלובים בבית שלהם בחדר הבדיקות במהלך CIS. ודא כי גורמים סביבתיים אחרים זהים לעכברים של CIS.
  8. לאשר את האינדוקציה של דיכאון על ידי ביצוע בדיקות התנהגותיות כגון בדיקת העדפת סוכות (SPT) ואת הבדיקה ההשעיה הזנב (TST) (להתייחס לשלבים 4 ו 5).
  9. אשר את האינדוקציה של דיכאון על ידי מדידת סמן הלחץ corticosterone באמצעות שיטת אליסה (עיין בסעיף 6).

3. מבחן העדפת הסוכות

  1. לפני בדיקה, habituate העכברים לנוכחות של שני בקבוקי שתייה (אחד המכיל 0.1 M סוכרוז והשני המכיל מים רגילים) עבור 48 h. להחליף את המיקומים של שני הבקבוקים לאחר 24 שעות כדי להפחית כל הקמה המיוצר על ידי הטיה צדדית.
  2. ביום השלישי, לשלול את העכברים של מים עבור 24 שעות.
  3. ביום הניסוי SPT, לחשוף את העכברים שני בקבוקי שתייה עבור 6 שעות. לאחר 3 שעות, החלף את המיקום של בקבוקי המים.
  4. הקלט את אמצעי האחסון (mL) של התמיסה והמים הנצרכים ולאחר מכן חשב את הזיקה של בעלי החיים לסוכרוז.
  5. באופן כללי, יש לחשב את העדפת הסוכות כאחוז מנפח צריכת הנוזלים הכוללת במהלך הבחינה.

4. מבחן השעיית הזנב

  1. הביאו את העכברים שהמושרה על ידי הציס לחדר הבדיקות לפחות 30 דקות לפני תחילת ה-TST.
  2. הגדר את אור החדר לעמעם (50 Lux) תנאים.
  3. כדי להשיג את קובץ הווידאו ברזולוציה הגבוהה ביותר, מקם את המצלמה קרוב לעכבר ככל האפשר (סביב 40 ס מ מהעכבר).
  4. להשעות את העכבר בחוזקה מן הסרגל האופקי (30 ס מ מהשורה התחתונה) באמצעות נייר דבק צלופן (המרחק מקצה הזנב הוא 1 ס מ). להשלים את תהליך החלת קלטת על העכבר בהקדם האפשרי כדי למזער את מקורות הלחץ האחרים.
  5. לאחר העכבר ממוקם באמצע תיבת ההשעיה, להתחיל להקליט ולהתבונן שינויים התנהגותיים ברציפות עבור 6 דקות.
    הערה: אם העכבר מנסה לטפס זנבו, להשתמש מקל או לטפס בפקק כדי למנוע ממנו לעשות זאת.
  6. בסוף הניסוי, להזיז את העכבר אל כלוב הבית שלו ולהסיר בזהירות את הקלטת מזנבו.
  7. לנתח את הזמן המצטבר של תקופות משותק באמצעות תוכנת מעקב אחר וידאו.
    הערה: משך הניידות הוא פרמטר ה-CIS החשוב ביותר. ניתן לחשב זאת כזמן שנצבר בתקופות שטרם התנועה, המוגדרות במונחים של הסף הכלול בהתקן הסינון העילי של התוכנה.

5. מדידת רמות corticosterone בדם על ידי אליסה

הערה: יום לאחר המבחן התנהגותי, העכברים מוקרבים לאיסוף דם.

  1. . בחדר אינדוקציה עד להרדמה להבטיח את העכבר יש מספיק זמן בתא אינדוקציה (לפחות 2 דקות) כדי למנוע מתעורר במהלך הניתוח.
  2. לאסוף דם מהלב באמצעות מזרק 1 מ ל, ולאחסן את הדם בתוך ובטסטרים המכילים K3edta על הקרח (9 בבוקר)
  3. הפרדת פלזמה באמצעות צנטריפוגה ב1,000 × g למשך 15 דקות ב-4 ° c.
  4. ככמת פלזמה רמות corticosterone באמצעות ערכת corticosterone אליסה (ראה לוח חומרים) על פי פרוטוקול של היצרן.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

בניסוי המייצג, כל הנתונים נרכשו מ 6-8 עכברים לכל קבוצה. חומרים מייצגים ושיטה להכניס את העכבר בהתנדבות לתוך הרסן מוצגים באיור 1.

כדי לבצע את בדיקת ההתנהגות ואת דגימת הדם לאחר אינדוקציה CIS, עכברים היו חשופים להליך ניסיוני כפי מסוכם באיור 2A. כפי שמוצג באיור 2 ואיור 3, הציס גורם התנהגויות כמו דיכאון היטב ומשחרר את סמן הלחץ corticosterone. בנוסף, אינדקסים אלה התגלו על ידי תוספי גלוטמין (עכברים ניזונו גלוטמין-בתוספת דיאטות במהלך התקופה ניסיוני כולו, 150 mg/ק"ג) כפי שמוצג באיור 3.

Figure 1
איור 1: הגדרת הרסן. (א) השעיה הזנב ( ב) ההשעיה, ו (ג) בקבוק מים וזרבובית הכדור. (ד) תהליך של החדרת העכבר לתוך הרסן כדי לגרום CIS. מתוך הפאנל השמאלי, העכבר מרצון נכנס הרסן לאחר הרסן מכוסה מגבת קטנה. הלוח הימני מראה כי העכבר נכנס לחלוטין את הרסן. נתון זה שונה מאישור הבן ואח '9 זכויות יוצרים התקבל מהיומן עבור כל הדמויות שימוש חוזר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2. אינדוקציה של מתח משתק כרונית והערכה של התנהגויות כמו דיכאון בעכברים. (א) הליך ניסיוני. משקל גוף (ב) וצריכת מזון (C) בקבוצת הביקורת (קו כחול, n = 8) ובקבוצת CIS (קו אדום, n = 8). (D ו-E) העדפת סוכות וזמן הניידות (n = 8 בשני הבחינות). (ו) דם corticosterone רמות (n = 7/קבוצה). נתונים מוצגים כממוצע ± SEM. *p < 0.05 כפי שנקבע על ידי (B ו- C) ב-ANOVA דו-כיוון עם bonferroni פוסט-הוק מבחן או (D-F) לא לזווג מבחן t של סטודנט. CIS = מתח משתק כרוני, SPT = סוכרוז מבחן העדפה, TST = ההשעיה הזנב מבחן, DC = עריפת ראש. נתון זה שונה מאישור הבן ואח '9 זכויות יוצרים התקבל מהיומן עבור כל הדמויות שימוש חוזר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3. דיאטה גלוטמין בתוספת התנהגות דיכאונית-דיכאון כמו. משקל הגוף (A) וצריכת המזון (ב) בקבוצת הביקורת (קו כחול, n = 7), קבוצת CIS (הקו האדום, n = 7) ו-cis + גלוטמין הקבוצה בתוספת (הקו הירוק, n = 7). העדפת סוכרוז (ג), זמן הניידות (D) ורמות corticosterone דם (E) (n = 6 -7/קבוצה). נתונים מוצגים כממוצע ± SEM. *p < 0.05 כפי שנקבע על ידי (A and B) שתי כיוון עם מבחן בונפררוני לאחר-הוק או (C-E) ללא זווג מבחן t של סטודנט. Gln = גלוטמין. נתון זה שונה מאישור הבן ואח '9 זכויות יוצרים התקבל מהיומן עבור כל הדמויות שימוש חוזר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

המורכבות של המוח והטרוגניות של MDD להפוך אותו מאתגר ליצור מודלים בעלי חיים אשר לחלוטין לשכפל את המצב. חוקרים רבים להתגבר על הקושי הזה באמצעות גישה endophenotype מבוססי32, שבו אנהדוניה (חוסר עניין בגירויים מתגמלת) והייאוש נחשבים שמרו והתנהגויות אבולוציונית וכמותית במודלים של בעלי חיים, אשר נראים גם בחולים עם דיכאון33. בעיתון הנוכחי, הצגנו שיטה שבה חבר העמים היה מספיק כדי לגרום אנהדריה וייאוש, הוכחת רלוונטיות הטרנסלבותית בין CIS ו-MDD. יתר על כן, מחקרים רבים השתמשו CIS לזהות את המנגנון מקבל התנהגויות כמו דיכאון ולהעריך נוגדי דיכאון המסוגלים לשחזר התנהגות נורמלית9,19,20,30, 31,34. כך, CIS עשוי להיות מתאים ללמוד את האטיולוגיה של MDD ולכן עשוי להיות שימושי בפיתוח של תרופות נגד דיכאון חדש.

מספר גורמים משפיעים על התפתחות ההתנהגות בדומה לדיכאון במהלך CIS. הראשון הוא זן של בעלי חיים, כי היקף תגובת הלחץ של CIS עשוי להשתנות בהתאם למתח בעלי חיים. אכן, כמה הבדלים בזנים הקשורים בתגובה לבדיקות התנהגותיות דיכאון ו נוגדי דיכאון ידועים35,36. בהקשר זה, תשומת לב מיוחדת צריכה להיות משולם להתנהגות טיפוס הזנב של הC57BL הנפוץ ביותר בשימוש הזנים37,38,39. שנית, גורמי לחץ סביבתיים, כגון אור, רעש, ודיור, יש למזער. למרות המתח בידוד חברתי עשוי להשפיע על הממצאים40,41, אנחנו ניהלו CIS על עכברים שוכנו בודד כי בידוד יש יתרונות יותר מאשר חסרונות. לדוגמה, זה יכול למזער את הלחץ החברתי תבוסה כי החברה לעתים קרובות גורמת לעכברים שוכנו הקבוצה לתקוף אחד את השני. אכן, עכברים שליטה גם לתקוף את חבריהם הבית, המשפיעים על התנהגות בסיסית ב TST ו SPT. גורם נוסף שכדאי לשקול לפני תחילת הניסוי הוא מין. במאמר זה, אנו ביצעו את כל הניסויים עם עכברים זכרים, כמו התנהגויות רגשיות קוגניטיבית מושפעים המחזור הווסת של עכברים נקבה42,43,44. יתר על כן, מכרסמים נקבה רגישים יחסית יותר הפרעות הקשורות ללחץ, כגון דיכאון. לכן, אם הניסויים מעוניין להשתמש בעכברים נשיים, יש לאשר את נקודת הזמן של השראה להתנהגות כמו דיכאון, ויש לשנות את פרוטוקול CIS. בנוסף, כל העכברים צריכים להיות מותרים לתקופה של הרגלה לנסיבות החדשות, והניסויים צריכים להימנע מהוספת בעלי חיים חדשים לחדר הבדיקות במהלך הניסוי, משום שהעכברים חשים חוש ריח חדש ורמזים אולטרה סאונד במהלך הניסוי . כאשר הניסויים מעבירים את העכברים לקומה אחרת או למרחק רב, יש צורך לכסות את כלוב הרבייה בפיסת בד שחורה. לבסוף, גיל הוא גורם חשוב בקביעת מידת התגובה וההחלמה להדגיש45. התמקדנו באטיולוגיה של MDD בגיל ההתבגרות — עכברים בני 8 שבועות שימשו לאורך כל הניסוי. יש לשקול אם הגורמים הנ ל עלולים להשפיע על התוצאות בעת עיצוב ה-CIS.

כדי לאמת אינדוקציה של CIS, בדיקות המציינות דיכאון, כגון משקל הגוף ומדידת צריכת המזון, TST, ו SPT, יש לבצע את אינדיקטור לחץ פיזיולוגי, כגון שינויים corticosterone, צריך להיות נחקר9, 46 , 47. עם זאת, שיטת ה-tst שהוחלה בניסוי זה אינה מומלצת בחולדות משום שחולדות כבדות מדי לתמיכה בזנבות שלהם. במקרים כאלה, ה-tst צריך להיות מוחלף עם שחיה כפויה או בדיקות שדה פתוח39,48. בניסוי זה, השיקול העיקרי היה הגודל של תיבת ההשעיה. על ידי שימוש דבק נייר צלופן, הזנב של העכבר הושעה על פס אופקי הממוקם באמצע התיבה על התקרה. לכן, התיבה צריכה להיות גדולה מספיק כדי למנוע מהעכבר ליצור קשר עם הקיר במהלך הניסוי. SPT, מחוון של אנהדוניה, מציע הפרעה רגשית כגון דיכאון. בניסוי הנוכחי, הריבית של העכברים במשקה מתוק הוערכו על ידי שימוש בסוכרוז.

כדי לגרום להתנהגות כמו דיכאון, שינו את טכניקת הריסון של מודל ה-CMS כדי להקים את חבר העמים, שהיא טכניקה פשוטה ומתוחכמת לביצוע ניסויים בדיכאון. עם זאת, בשימוש ב-CIS כמודל ריסון חוזר, קיימת אפשרות שבעלי חיים ניסיוניים יוכלו להסתגל לחבר העמים ולהפוך אותו לחסר רגישות. בנוסף, לא ניתן להתאים בדיקות תנועה כאיפוק ממושך עלול להשפיע על תנועת בעלי החיים. לכן, הקמת נקודת מקבע של זמן ריסון ביום ובימים רצופים חשובה למזער גורמים אחרים למעט דיכאון. בנוסף, יש צורך לבצע את ההתנהגות ואת הבדיקה הפיזיולוגית כדי לאמת את האינדוקציה של דיכאון לאחר חשיפה ל-CIS.

לסיכום, למרות האינטרס הגובר של חוקרים בדיכאון, הוא נשאר מאתגר להגדיר בשיטתיות את המנגנון הפתולוגי, שניתן לייחסו לפתופסולוגיה מגוונת ומורכבת של דיכאון. מכאן, מודלים פשוטים בעלי חיים כדי לגרום לדיכאון, כגון CIS, עשוי לספק ראיות חשובות כדי להקים את המנגנון של האינדוקציה דיכאון ולהציע פלטפורמה ניסיונית טובה כדי להשיג תשובות טיפוליות עבור בעיה נפשית מורכבת כזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgments

מחקר זה נתמך על ידי תוכנית המחקר הבסיסי המדע באמצעות קרן המחקר הלאומי של קוריאה (NRF) ממומן על ידי משרד החינוך (NRF-2015R1A5A2008833 ו-NRF-2016R1D1A3B03934279) ואת המענק של המוסד למדעי הבריאות (IHS גנו-2016-02) באוניברסיטה הלאומית Gyeongsang.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 ml disposable syringes Sungshim Medical P000CFDO
Balance A&D Company FX-2000i
Ball nozzle Jeung Do B&P JD-C-88
CCTV camera KOCOM KCB-381
Corticosterone ELISA kits Cayman Chemical
Digital lux meter TES TES-1330A
Ethovision XT 7.1 Noldus Information Technology
Isoflurane HANA PHARM CO., LTD. Ifran solution
Mice Koatech C57BL/6 strain
Restrainer Dae-jong Instrument Industry DJ-428
Saccharose (sucrose) DAEJUNG 7501-4400
Small animal isoflurane anaesthetic system Summit
Acrylic bar The apparatus was made in the lab for TST test
Tail suspension box The apparatus was made in the lab
Timer Electronics Tomorrow TL-2530
Water bottle Jeung Do B&P JD-C-79

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ferrari, A. J., et al. Burden of Depressive Disorders by Country, Sex, Age, and Year: Findings from the Global Burden of Disease Study 2010. PLoS Medicine. 10 (11), (2013).
  2. Trivedi, M. H., et al. Evaluation of outcomes with citalopram for depression using measurement-based care in STAR*D: implications for clinical practice. The American Journal of Psychiatry. 163 (1), 28-40 (2006).
  3. Gartlehner, G., et al. Second-Generation Antidepressants in the Pharmacologic Treatment of Adult Depression: An Update of the 2007 Comparative Effectiveness Review. Second-Generation Antidepressants in the Pharmacologic Treatment of Adult Depression: An Update of the 2007 Comparative Effectiveness Review. [Internet]. , http://www.Diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A810275&dswid=-7243 (2011).
  4. Checkley, S. The neuroendocrinology of depression and chronic stress. British Medical Bulletin. 52 (3), 597-617 (1996).
  5. Parker, K. J., Schatzberg, A. F., Lyons, D. M. Neuroendocrine aspects of hypercortisolism in major depression. Hormones and Behavior. 43 (1), 60-66 (2003).
  6. de Kloet, E. R., Joels, M., Holsboer, F. Stress and the brain: from adaptation to disease. Nature Reviews Neuroscience. 6 (6), 463-475 (2005).
  7. McEwen, B. S. Central effects of stress hormones in health and disease: Understanding the protective and damaging effects of stress and stress mediators. European Journal of Pharmacology. 583 (2-3), 174-185 (2008).
  8. Chiba, S., et al. Chronic restraint stress causes anxiety- and depression-like behaviors, downregulates glucocorticoid receptor expression, and attenuates glutamate release induced by brain-derived neurotrophic factor in the prefrontal cortex. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 39 (1), 112-119 (2012).
  9. Son, H., et al. Glutamine has antidepressive effects through increments of glutamate and glutamine levels and glutamatergic activity in the medial prefrontal cortex. Neuropharmacology. 143, 143-152 (2018).
  10. Gregus, A., Wintink, A. J., Davis, A. C., Kalynchuk, L. E. Effect of repeated corticosterone injections and restraint stress on anxiety and depression-like behavior in male rats. Behavioural Brain Research. 156 (1), 105-114 (2005).
  11. Woolley, C. S., Gould, E., McEwen, B. S. Exposure to excess glucocorticoids alters dendritic morphology of adult hippocampal pyramidal neurons. Brain Research. 531 (1-2), 225-231 (1990).
  12. Diorio, D., Viau, V., Meaney, M. J. The role of the medial prefrontal cortex (cingulate gyrus) in the regulation of hypothalamic-pituitary-adrenal responses to stress. The Journal of Neuroscience. 13 (9), 3839-3847 (1993).
  13. Figueiredo, H. F., Bruestle, A., Bodie, B., Dolgas, C. M., Herman, J. P. The medial prefrontal cortex differentially regulates stress-induced c-fos expression in the forebrain depending on type of stressor. European Journal of Neuroscience. 18 (8), 2357-2364 (2003).
  14. Katz, R. J. Animal model of depression: Effects of electroconvulsive shock therapy. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 5 (2), 273-277 (1981).
  15. Willner, P., Towell, A., Sampson, D., Sophokleous, S., Muscat, R. Reduction of sucrose preference by chronic unpredictable mild stress, and its restoration by a tricyclic antidepressant. Psychopharmacology. 93 (3), 358-364 (1987).
  16. Slattery, D. A., Cryan, J. F. Modelling depression in animals: at the interface of reward and stress pathways. Psychopharmacology. 234 (9-10), 1451-1465 (2017).
  17. Joo, Y., et al. Chronic immobilization stress induces anxiety- and depression-like behaviors and decreases transthyretin in the mouse cortex. Neuroscience Letters. 461 (2), 121-125 (2009).
  18. Jung, S., et al. Decreased expression of extracellular matrix proteins and trophic factors in the amygdala complex of depressed mice after chronic immobilization stress. BMC Neuroscience. 13 (1), (2012).
  19. Seo, J. S., et al. NADPH Oxidase Mediates Depressive Behavior Induced by Chronic Stress in Mice. Journal of Neuroscience. 32 (28), 9690-9699 (2012).
  20. Seo, J. S., et al. Cellular and molecular basis for stress-induced depression. Molecular Psychiatry. 22 (10), 1440-1447 (2016).
  21. Bowman, R. E., Zrull, M. C., Luine, V. N. Chronic restraint stress enhances radial arm maze performance in female rats. Brain Research. 904 (2), 279-289 (2001).
  22. McLaughlin, K. J., Baran, S. E., Wright, R. L., Conrad, C. D. Chronic stress enhances spatial memory in ovariectomized female rats despite CA3 dendritic retraction: Possible involvement of CA1 neurons. Neuroscience. 135 (4), 1045-1054 (2005).
  23. Qin, M., Xia, Z., Huang, T., Smith, C. B. Effects of chronic immobilization stress on anxiety-like behavior and basolateral amygdala morphology in Fmr1 knockout mice. Neuroscience. 194, 282-290 (2011).
  24. Popoli, M., Yan, Z., McEwen, B. S., Sanacora, G. The stressed synapse: The impact of stress and glucocorticoids on glutamate transmission. Nature Reviews Neuroscience. 13 (1), 22-37 (2012).
  25. Bourke, C. H., Neigh, G. N. Behavioral effects of chronic adolescent stress are sustained and sexually dimorphic. Hormones and Behavior. 60 (1), 112-120 (2011).
  26. Eiland, L., Ramroop, J., Hill, M. N., Manley, J., McEwen, B. S. Chronic juvenile stress produces corticolimbic dendritic architectural remodeling and modulates emotional behavior in male and female rats. Psychoneuroendocrinology. 37 (1), 39-47 (2012).
  27. Sun, L., et al. Effects of Hint1 deficiency on emotional-like behaviors in mice under chronic immobilization stress. Brain and Behavior. 7 (10), 1-11 (2017).
  28. Kim, K. S., Han, P. L. Optimization of chronic stress paradigms using anxiety-and depression-like behavioral parameters. Journal of Neuroscience Research. 83 (3), 497-507 (2006).
  29. Kim, G., et al. The GABAB receptor associates with regulators of G-protein signaling 4 protein in the mouse prefrontal cortex and hypothalamus. BMB Reports. 47 (6), (2014).
  30. Jangra, A., et al. Honokiol abrogates chronic restraint stress-induced cognitive impairment and depressive-like behaviour by blocking endoplasmic reticulum stress in the hippocampus of mice. European Journal of Pharmacology. 770, 25-32 (2016).
  31. Hurley, L. L., Akinfiresoye, L., Kalejaiye, O., Tizabi, Y. Antidepressant effects of resveratrol in an animal model of depression. Behavioural Brain Research. 268 (5), 1-7 (2014).
  32. Gottesman, I. I., Gould, T. D. The endophenotype concept in psychiatry: etymology and strategic intentions. The American Journal of Psychiatry. 160 (4), 636-645 (2003).
  33. Cryan, J. F., Mombereau, C. In search of a depressed mouse: Utility of models for studying depression-related behavior in genetically modified mice. Molecular Psychiatry. 9 (4), 326-357 (2004).
  34. Son, H., Jung, S., Shin, J., Kang, M., Kim, H. Anti-Stress and Anti-Depressive Effects of Spinach Extracts on a Chronic Stress-Induced Depression Mouse Model through Lowering Blood Corticosterone and Increasing Brain Glutamate and Glutamine Levels. Journal of Clinical Medicine. 7 (11), 406 (2018).
  35. Crowley, J. J., Blendy, J. A., Lucki, I. Strain-dependent antidepressant-like effects of citalopram in the mouse tail suspension test. Psychopharmacology. 183 (2), 257-264 (2005).
  36. Ripoll, N., David, D. J. P., Dailly, E., Hascoët, M., Bourin, M. Antidepressant-like effects in various mice strains in the tail suspension test. Behavioural Brain Research. 143 (2), 193-200 (2003).
  37. Mayorga, A. J., Lucki, I. Limitations on the use of the C57BL/6 mouse in the tail suspension test. Psychopharmacology. 155 (1), 110-112 (2001).
  38. Cryan, J. F., Mombereau, C., Vassout, A. The tail suspension test as a model for assessing antidepressant activity: review of pharmacological and genetic studies in mice. Neurosci Biobehav Rev. 29 (4-5), 571-625 (2005).
  39. Can, A., Dao, D. T., Terrillion, C. E., Piantadosi, S. C., Bhat, S., Gould, T. D. The Tail Suspension Test. Journal of Visualized Experiments. (58), 2-7 (2011).
  40. Weiss, I. C., Pryce, C. R., Jongen-Rêlo, A. L., Nanz-Bahr, N. I., Feldon, J. Effect of social isolation on stress-related behavioural and neuroendocrine state in the rat. Behavioural Brain Research. 152 (2), 279-295 (2004).
  41. Hilakivi, L. A., Ota, M., Lister, R. Effect of isolation on brain monoamines and the behavior of mice in tests of exploration, locomotion, anxiety and behavioral “despair.”. Pharmacology, Biochemistry and Behavior. 33 (2), 371-374 (1989).
  42. Dalla, C., Pitychoutis, P. M., Kokras, N., Papadopoulou-Daifoti, Z. Sex differences in response to stress and expression of depressive-like behaviours in the rat. Current Topics In Behavioral Neurosciences. 8 (2), 97-118 (2011).
  43. Bangasser, D. A., Valentino, R. J. Sex differences in stress-related psychiatric disorders: Neurobiological perspectives. Frontiers in Neuroendocrinology. 35 (3), 303-319 (2014).
  44. Palanza, P. Animal models of anxiety and depression: How are females different? Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 25 (3), 219-233 (2001).
  45. Novais, A., Monteiro, S., Roque, S., Correia-Neves, M., Sousa, N. How age, sex and genotype shape the stress response. Neurobiology of Stress. 6, 44-56 (2017).
  46. Kim, J. G., Jung, H. S., Kim, K. J., Min, S. S., Yoon, B. J. Basal blood corticosterone level is correlated with susceptibility to chronic restraint stress in mice. Neuroscience Letters. 555, 137-142 (2013).
  47. Jeong, J. Y., Lee, D. H., Kang, S. S. Effects of Chronic Restraint Stress on Body Weight, Food Intake, and Hypothalamic Gene Expressions in Mice. Endocrinology and Metabolism. 28 (4), 288 (2013).
  48. Gould, T. D., Dao, D. T., Kovacsics, C. E. Mood and anxiety related phenotypes in mice: characterization using behavioral tests. , Human Press. New York, NY. (2009).

Tags

התנהגות סוגיה 147 מדעי המוח בעלי חיים מודל דיכאון מתח משתק כרוני מבחן ההשעיה הזנב סוכות בדיקת העדפה corticosterone C57BL/6 זן
פרוטוקול מאמץ משתק כרוני לגרימת התנהגות של דיכאון כמו עכברים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Son, H., Yang, J. H., Kim, H. J.,… More

Son, H., Yang, J. H., Kim, H. J., Lee, D. K. A Chronic Immobilization Stress Protocol for Inducing Depression-Like Behavior in Mice. J. Vis. Exp. (147), e59546, doi:10.3791/59546 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter