Um novo método para induzir um comportamento parecido com depressão em ratos

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Behavior

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Summary

Este protocolo descreve um novo modelo pelo qual ratos saudáveis podem contrair depressão durante um determinado tempo periodthrough contágio pela exposição a crônica imprevisível salientou ratos (CUS).

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Zeldetz, V., Natanel, D., Boyko, M., Zlotnik, A., Shiyntum, H. N., Grinshpun, J., Frank, D., Kuts, R., Brotfain, E., Peiser, J. A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats. J. Vis. Exp. (132), e57137, doi:10.3791/57137 (2018).

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Abstract

Contagiosa, a depressão é um fenômeno que ainda está para ser totalmente reconhecida e isto decorre de material insuficiente sobre o assunto. No momento, não há nenhum formato existente para estudar o mecanismo de ação, prevenção, contenção e tratamento da depressão contagiosa. O propósito deste estudo, portanto, era estabelecer o primeiro modelo animal de depressão contagiosa.

Comportamentos depressivos ratos saudáveis podem contrair e se exposto a ratos deprimidos. Depressão é induzida em ratos, submetendo-os a várias manipulações de estresse crônico imprevisível (CUS) durante 5 semanas, conforme descrito no protocolo. Um teste de preferência bem sucedida sacarose confirmou o desenvolvimento de depressão nos ratos. Os ratos expostos CUS então estavam presos com ratos ingênuo do grupo contágio (1 ingênuo rato/2 deprimido ratos em uma gaiola) para um adicional de 5 semanas. 30 grupos sociais foram criados a partir da combinação de CUS-expostos ratos e ratos ingênuos.

Este protocolo proposto depressão-contágio em animais consiste principalmente em ratos expostos CUS e saudáveis em coabitação por 5 semanas. Para garantir que este método funciona, uma série de testes são realizados - primeiro, o teste de preferência de sacarose após indução de depressão com ratos, em seguida, a preferência de sacarose, teste, ao lado do campo aberto e testes de natação forçada no final do período de coabitação. Durante todo o experimento, ratos são dadas etiquetas e sempre são retornados para suas gaiolas após cada teste.

Algumas limitações para este método são as fracas diferenças registadas entre o experimental e controlar grupos no teste de preferência a sacarose e o resultado traumático irreversível do teste de natação forçada. Estes podem ser vale a pena considerar para adequação antes de qualquer aplicação futura do protocolo. No entanto, após o experimento, ratos ingênuos desenvolveram depressão contágio após 5 semanas de partilha a mesma jaula com os ratos de CUS-expostos.

Introduction

Testes efectuados nos últimos tempos têm sugerido que as doenças psiquiátricas poderiam ser facilmente se espalhar para indivíduos saudáveis através de de contágio1. Neste caso, ele é denominado o contágio social e é transmitido através de afeto, atitude ou comportamento. Isso requer apenas um indivíduo deprimido para interagir com um ou mais indivíduos saudáveis, facilitando a partilha de emoções. Relações sociais são, portanto, um componente muito importante do humor, como eles definem a transferência de emoções de um indivíduo para outro, por meio de mimetismo e "contágio emocional". Prazos para o contágio tenha efeito variar2, inevitavelmente, dependendo da gravidade da emoção e a força de resistência do destinatário.

As consequências significativas de contágio emocional garantiram que estudos feitos no passado principalmente focada nos aspectos negativos. O resultado dos efeitos negativos assegurada a depressão de contágio recebido enorme atenção, com estudos mostrando que a depressão de contágio aumenta a probabilidade de famílias e amigos de um indivíduo deprimido, exibindo comportamentos depressivos3 , 4 , 5 , 6.

Há razões pessoais e econômicas para combater a depressão. Comumente causa morbidade; e sua incidência de vida é entre 13,3 e 17,1% no Estados Unidos7. Os arquivos da Organização Mundial de saúde mostram que a depressão é a quarta na lista de doenças globais com enormes encargos, ocorrendo em pessoas de todos os sexos, idades, origens sociais e é igualmente capaz de causar problemas de saúde, impactando a capacidade de interagir com os outros8,9,10,11e causando excesso deficiência12,13. 850.000 vidas são estimadas para ser perdido ao suicídio depressivo cada ano14. Os pacientes são tipicamente prescritos medicamentos antidepressivos ou aconselhados a se submeter a terapia cognitivo-comportamental. Estes treatmentshelp, cerca de 60-80% dos pacientes. No entanto, lidar com a doença ainda constitui um grande problema; tratamento não está disponível para todos os pacientes deprimidos. Para aqueles que recebem tratamento, alguns sofrem efeitos colaterais, enquanto outros mal conformidade com diretrizes15. O número de pacientes resistentes ao tratamento é até cerca de 40%14. Com a depressão, a economia sofreu frequentemente sob a forma de tratamento caro, uma diminuição na força de trabalho e antecipadas16. Uma perda anual estimada de US $ 44 bilhões nos Estados Unidos é causada por depressão, respondendo por quase metade perda de produtividade17 do país. Tratamento caro requer atenção médica cuidadosa, que incorre em uma variedade de aumento dos custos médico e exige antecipação de resultados indesejáveis, bem como resposta pobre ao tratamento18.

Não tendo deparar com um modelo animal já comprovado para estudar o mecanismo de depressão-contágio, prevenção e tratamento, este protocolo animal hipotético foi usado pela primeira vez. Isso sugere que, através de coabitação com CUS-expostos ratos, ratos saudáveis tendem a expressar comportamentos depressivos. O principal objetivo deste experimento foi estabelecer um procedimento de laboratório que destaque a transferência da depressão, através de contágio, de ratos expostos CUS para saudáveis. Em seguida, os resultados foram avaliados para determinar se a depressão-contágio limitou-se apenas aos sintomas depressivos, ou se foi relacionada a outros transtornos do humor, tais como ansiedade. O objetivo do experimento é para se aproximar para melhor compreender o mecanismo de depressão-contágio na corrida para desenvolver novas abordagens terapêuticas19.

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Protocol

O procedimento a seguir foi realizado de acordo com as recomendações da declaração de Helsínquia e Tóquio e as orientações para o uso de animais experimentais da Comunidade Europeia. Os experimentos também foram aprovados pelo Comitê de cuidado Animal na Universidade Ben-Gurion do Negev.

1. ratos se preparando para o procedimento Experimental

Nota: Para o procedimento experimental, selecionados ratos Sprague-Dawley masculinos com nenhuma patologia evidente, cada um pesando entre 300 e 350 g.

  1. Casa de três ratos por gaiola, com chow e água ad libitum, disponível e permitir pelo menos duas semanas de adaptação, alternando entre 12 h de luz e 12 horas de escuridão.
  2. Antes do início do experimento, todos os ratos para a presença de comportamentos depressivos, como usando um 3 dias de teste teste de preferência de sacarose (consulte a etapa 4).
  3. Ratos de excluir que são percebidos exibir comportamentos como depressiva e aqueles que estão alojados em gaiolas mesmas como tal ratos, a fim de evitar a eventual propagação da depressão de ratos afetados antes do experimento começou em primeiro lugar, eliminam ratos que testam positivo para depressão; em seguida, elimine ratos que estão alojados em gaiolas mesmas como os ratos deprimidos.
  4. Se necessário, exclua ratos adicionais ao acaso para criar grupos de finais de 60 ratos para as experiências de depressão, 30 ratos para o grupo contágio e 30 ratsforthe grupo de controle.
  5. Marca de ratos (usando adesivos numerados), durante os procedimentos experimentais. Temporariamente transferir ratos para gaiolas única durante os experimentos (na mesma sala e ciclo escuro de CUS, sacarose e testes de campo aberto e em um quarto diferente e ciclo escuro para o teste de natação forçada e dentre os estressores (consulte 2.1.7)) e devolvê-los para o IV original grupos sociais no final.

2. o procedimento para a indução de depressão em ratos

Nota: A fim de induzir depressão, submeta os 60 ratos no grupo de CUS-expostos a várias manipulações de CUS por cinco semanas20.

  1. Expor os ratos diariamente para qualquer 2 dos seguintes 7 estressores, em uma ordem aleatória; para um fator de estresse durante o dia e para o outro à noite, durante 5 semanas consecutivas.
    1. Abrigar os ratos em grupos (seis ratos, em vez dos três habituais, por gaiola para 18 h);
    2. Coloque os ratos em uma gaiola inclinada (45° ao longo do eixo vertical para 3h);
    3. Privar os ratos de alimentos (18 h);
    4. Privar os ratos d'água (18 h) e expô-las a garrafas vazias de água imediatamente após um período de privação aguda de água (1 h);
    5. Coloque os ratos em uma gaiola de roupa de cama molhada (com 300 mL de água derramada no fundamento) para 8h (ciclo de noite);
    6. Expor os ratos a iluminação contínua (24h) e reverteu o ciclo claro/escuro (12 h), duas vezes por semana;
    7. Coloque os ratos em um ambiente quente (40° C, 5 min - ciclo de noite), com outro aparelho utilizado para aumentar o calor.
  2. Confirmar o desenvolvimento de depressão, realizando uma teste de preferência de sacarose (consulte a etapa 4).
    Nota: O protocolo pode ser pausado após cada uma das etapas acima. Além disso, se qualquer comportamento aberrante é indicado por qualquer rato, em seguida, elimine o rato e qualquer outro rato que pode ter sido afetado pelo rato errático.

3. o procedimento para o estabelecimento de depressão-contágio em ratos ingênuo

  1. Estabelece 30 grupos sociais com ratos de CUS-expostos (60) e depressão-contágio (30):
    1. Casa dois CUS-expostos ratos por gaiola em 30 gaiolas diferentes.
    2. Adicione um rato do grupo contágio-depressão de cada gaiola contendo dois CUS - expostos ratos.
  2. Permitem a coabitação por 5 semanas , em condições normais, com comida e água disponível ad libitum.
  3. Após 5 semanas de coabitação, assunto de todos os grupos para a preferência de sacarose, campo aberto e testes do nado forçado na ordem mostrada na Figura 1.

4. a preferência de sacarose teste21

  1. Durante o ciclo escuro, coloque os ratos em gaiolas individuais na mesma sala que a habitação.
  2. Coloque uma garrafa de 100 mL de solução de sacarose 1% (p/v) em cada gaiola para 24h e permitir a adaptação.
  3. Remover as garrafas e privar os ratos de comida e água para 12h.
  4. Coloque dois frascos, um contendo 100 mL de solução de sacarose (1%, p/v) e o outro, 100 mL de água da torneira, em cada gaiola para 4 h.
  5. Registrar o volume (em mL) da solução de sacarose consumida e água e calcular a afinidade com a preferência de sacarose como segue:
    Equation 1

5. o teste de campo aberto

Nota: O teste de campo aberto padrão é comumente usado para avaliar locomotoras, exploratórios e ansiedade, como comportamentos e respostas comportamentais à novidade em animais de laboratório22, 23. Este teste também foi mostrado para analisar comportamentos depressivos24. O teste de campo aberto examina dois parâmetros opostos; medo dos roedores para a luz brilhante que brilha no centro do campo, contra sua vontade expressiva no sentido de novidade. Quando ansioso, roedores tendem a evitar a descoberta e ficamos quietos por paredes (thigmotaxis). Essa ansiedade é determinada pelo grau de evitar o campo central bem iluminado. O campo aberto, consistindo de uma caixa de acrílico rijos preta (120 × 60cm × 60 cm), é dividido em parte central (25%) e o resto da caixa (75%). Este teste tem lugar na mesma sala que a habitação durante o ciclo escuro. Uma câmera de vídeo, suspendida a cerca de 200 cm acima do campo, é usada para gravar o teste de campo aberto22, 23.

  1. Limpe o aparelho com 5% de álcool antes da introdução de cada animal. Coloque o rato no canto do campo aberto, virado para a parede.
  2. Registre o comportamento do rato com uma câmera de vídeo por 5 min.
  3. Analisar pós-gravações dos seguintes parâmetros: distância total da viagem, a velocidade na parte central do campo e tempo gasto na parte central do campo.

6. o teste de natação forçada

Nota: O princípio do teste de natação forçada é baseada no fato de que quando ratos são forçados a nadar em um espaço confinado, eles eventualmente desistir e permanecer imóveis, ocasionalmente, movendo seus corpos para evitar afogamento21, 23. Devido a enormidade do aparelho já montado, este teste foi realizado na sala diferente durante o ciclo escuro.

  1. Para habituação, coloque o rato em um cilindro de vidro (40 cm de profundidade, 40 cm de diâmetro e 100 cm de altura) contendo água à temperatura ambiente, para uma sessão de natação de 15min.
  2. Remover o rato do cilindro, seco com toalhas de papel e coloque em uma gaiola quente por 15 min.
  3. O rato de retorno à sua casa gaiola (original);
    Nota: O protocolo pode ser pausado aqui. Além disso, se qualquer rato durante este teste está se afogando, retirá-lo imediatamente.
  4. No dia seguinte, filmar uma sessão de natação 5min e analisar pós-gravações dos seguintes parâmetros: imobilidade, escalada e defecação.

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Representative Results

o teste de preferência de sacarose: Depois expondo ratos de 5 semanas de CUS para indução de depressão e então subsequentemente expondo ratos saudáveis aos ratos expostos CUS 5 semanas, os dois conjuntos de ratos exibido depressiva, como behaviorsat o final do experimento (Figura 2). A evidência desse comportamento foi vista na preferência reduzida para sacarose pelos ratos deprimidos, depois CUS (65 ± 2,8%, p < 0,001, Figura 2), quando comparado com os 30 ratos no grupo de controle (101 ± 7%, (Figura 2). Depois de 10 semanas, os 60 ratos expostos CUS demonstraram uma alteração estatisticamente significativa (72 ± 3,3%, p < 0,001, Figura 2) quando comparado com os 30 ratos no grupo de controle (95 ± 3,4%, Figura 2), como fizeram os 30 ratos de depressão-contágio (76 ± 4,7% p < 0,001, Figura 2), após 5 semanas de coabitação com os ratos de CUS-expostos.

o teste de campo aberto: Ratos em ambos os CUS-expostos e depressão-contágio grupos tinham diminuído distâncias de curso total (depressão-contágio - p < 0,05 e CUS-expostos - p < 0,01, Figura 3) e diminuição da velocidade média (CUS-expostos - p < 0,05, Figura 3C), em comparação ao grupo controle. O tempo gasto no centro dos ratos do grupo controle e os dois grupos experimentais aberto fieldby era não significativamente diferentes (Figura 3B).

o teste de natação forçada: Resultados da avaliação de imobilidade foram como esperado. Os dois CUS-expostos e ratos de depressão-contágio mostraram imobilidade prolongada após o teste de natação forçada. No entanto, um tempo significativamente prolongado de inatividade foi registrado apenas nos ratos expostos CUS (p < 0,01) quando comparado com o grupo controle(Figura 4). Em outro parâmetro de teste de natação forçada investigadas, escalar o tempo, os dois grupos de CUS-expostos e ratos de contágio-depressão exibiram Propriedades escaladas muito limitadas (p < 0,01) quando comparado ao grupo controle (Figura 4B). A avaliação da taxa de defecação resultou no registro de grandes quantidades de fezes para ambos os grupos experimentais (p < 0,01), comparados com o controle (Figura 4C).

Figure 1
Figura 1 : O projeto de protocolo experimental. Mostra a ordem e tempo dos respectivos protocolos experimentais. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2 : O teste de preferência de sacarose Taxa de variação percentual no teste de preferência de sacarose diminuída significativamente nos 60 CUS-expostos ratos (65 ± 2,8% vs 101 ± 7%, p < 0,001) em comparação com os 30 ratos no grupo de controle, após 5 semanas de CUS. Havia uma percentagem significativa mudança no teste de preferência de sacarose em ambos os 60 CUS-expostos (72 ± 3,3%, p < 0,001) e depressão-contágio 30 (76 ± 4,7%, p < 0,001) ratos após 10 semanas, em comparação com os 30 ratos no grupo de controle (95 ± 3,4%). Análise estatística foi feita com ANOVA One-Way com teste de post hoc de Bonferroni. Os dados são apresentados como percentagens da linha de base e expressos em média ± SEM. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3 : O teste de campo aberto Tanto a depressão-contágio (68,1 ± 6,5%, p < 0.05, Figura 3) e ratos expostos a CUS (59,6 ± 5,7%, p < 0,01, Figura 3) tinham diminuído distâncias de curso total, em comparação com ratos controle (100 ± 13%, Figura 3 A). não há diferenças significativas foram encontradas para o tempo gasto por todos os 3 grupos de ratos na parte central do campo aberto (Figura 3B). O CUS-expostos (75,4 ± 6%, p < 0.05, Figura 3C) e deprimido-contágio (88 ± 5,6%, p < 0.005, Figura 3C) ratos ambos tinham diminuído velocidades médios, mas uma mudança significativa foi gravada em apenas os CUS-expostos grupo, em comparação com ratos no grupo de controle. Em todos os 3 testes, foram utilizados o Kruskal-Wallis, seguido pelo teste de Mann-Whitney. Os dados são apresentados como percentagens do grupo controle e expressos em média ± SEM. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4 : O teste de natação forçada O CUS-expostos (151 ± 3,3%, p < 0,01, Figura 4A) e depressão-contágio (107 ± 6,7%, Figura 4A) ratos foram encontrados para ser altamente imóvel, mas uma mudança significativa foi gravada somente no grupo CUS-expostos, em comparação com os ratos no grupo de controle. O CUS-expostos (46 ± 5,5%, p < 0,01, Figura 4B) e depressão-contágio (64 ± 5,4% p < 0,01, Figura 4B) ratos expressados reduziram tempos de escalada. As taxas de defecação dos 60 ratos expostos CUS (278 ± 32%, p < 0,01,Figura 4. C) e 30 ratos de depressão-contágio (131 ± 37%, Figura 4C) foram significativamente maiores em comparação com a taxa de defecação do controle 30 ratos (100 ± 22,5%, p < 0,01). Análise post hoc não encontrou nenhuma diferença significativa entre os controles e os ratos de depressão-contágio, mas mostrou uma diferença significativa entre CUS-expostos em comparação com ratos controle (p < 0,01 Figura 4C). Análise estatística foi feita com o One-Way ANOVA. Os dados são apresentados como percentagens do controle de outros expressado em média ± SEM. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

De acordo com os resultados obtidos com a aplicação do presente protocolo, ratos saudáveis, como os seres humanos, foram afectados negativamente pela ratos deprimidos quando alojados juntos durante um período prolongado. Os contágio deprimidos ratos foram afetados por suas contrapartes já deprimidos após cinco semanas de coabitação, que estabelece um modelo de depressão-contágio de animais distintos pela primeira vez. Um estudo anterior com porcos também havia sugerido estatutos emocionais compartilhados entre porcos deprimido e saudável25.

A indução de depressão em ratos foi alcançada com a aplicação de CUS. Este método exprime características comuns a estressores socio-ambiental de todos os dias. Arquivos mostram que CUS é o método mais usado de induzir depressão em animais. Os resultados obtidos com este método parte fortes semelhanças com sintomas clínicos e depressivo, como comportamentos. Se é usado corretamente em ratos, os ratos canexpress todos os conhecidos sinais depressivos26. A capacidade de trazer para fora todos os comportamentos depressivos quando aplicados em ratos valida CUS como um método confiável de indução de depressão com alta previsibilidade e construir validade27, 28. O método CUS é usado igualmente como um modelo animal de depressão para analisar os mecanismos celulares e moleculares da fisiopatologia da depressão, bem como para estudar o mecanismo de ação dos antidepressivos29,30,31 , 32 , 33.

O teste de preferência de sacarose aplicado depois de coabitação de deprimido e ingênuo ratos permitiu a avaliação da propagação da depressão, resultando na expressão de comportamentos depressivos em ambos os grupos de ratos após 5 semanas (Figura 2, Figura 3, A Figura 4). O mergulho forçado testar20 e o campo aberto teste34,35,36,37,38,39,40 também foram usados para investigar depressão em ratos41. Esses métodos espelham uma extensa gama de irregularidades comportamentais. O fato de que não há nenhum mecanismo específico de contágio significa que componentes de conscientes e inconscientes poderiam ser avançados como potenciais resultados hipotéticos. Inconsciência pode se manifestar através de mimetismo42, por meio de ratos saudáveis, copiando os movimentos do corpo dos ratos deprimidos. Movimentos mais prováveis de ser reproduzidas são como expressões faciais e o neurônio sistema43. Consciência, por outro lado, poderia surgir por meio de métodos de comunicação. Um tal método é ruminação co44.

Embora os ratos saudáveis tornou-se deprimido quando compartilhamento de habitação com os ratos deprimidos, ratos deprimidos também tornou-se menos deprimidos, comparado ao seu estado depois de CUS, como resultado da convivência com suas contrapartes saudáveis. Isto segue um padrão que foi observado nas conclusões anteriores quando pressionado estudantes universitários puderam tornar contagiando pedal depois de passar o tempo com seus colegas de quarto saudável4. Há, portanto, não só um impacto negativo com depressão contagiosa, mas também um efeito recíproco. Indivíduos deprimidos têm uma influência negativa na saudáveis, enquanto eles próprios ligeiramente recuperarem da depressão em virtude de serem expostas aos colegas não-deprimidos. Tal constatação pode ser um impulso para a psiquiatria na luta contra os indivíduos deprimidos e populações.

Antes deste ensaio, modelos animais de depressão-contágio eram inexistentes, e mesmo que uma descoberta foi feita aqui, este teste tem suas limitações. Pode ser considerada um pouco fraco por alguns motivos. A diferença entre a absorção de sacarose e absorção de água nos ratos supostamente deprimidos, quando comparado com ratos controlados, não é altamente significativa e não é demonstrativa de um estado altamente depressivo nos ratos experimentais. Além disso, o uso do teste de natação forçada não seria aconselhável se melhor opções alternativas podem ser encontradas. Danos causados por este teste são traumáticas, permanente e irreversível. Por conseguinte, animais sujeitados ao teste de natação forçada não podem ser reciclados ou utilizados para novas experiências. Independentemente das desvantagens do método, continua a ser um método pioneiro que produziu bons resultados.

Muito tem sido dito e feito para chegar a um acordo com depressão, mas manteve-se das principais causas de preocupação, com o crescente número de situações de risco de vida, destacando sua gravidade na sociedade de hoje. A natureza complexa, definindo as interações entre os seres humanos torna problemático avaliar sistematicamente o contágio de depressão. Assim, uma compreensão avançada de um modelo animal poderia ser a chave para desvendar o mecanismo de depressão na população humana, posteriormente, estabelecer respostas terapêuticas para esta doença problemática.

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Disclosures

Os autores não têm nada para divulgar.

Acknowledgements

Os autores reconhecem com gratidão Dr. R. Bilyar, residente, departamento de urologia, Soroka Medical Center, por sua ajuda em laboratório, bem como a análise de vídeo. O apoio de Shira Ovadia, diretor da unidade de recursos Animal, é reconhecido também com gratidão. Muitos graças a r. Alir e para os funcionários da unidade de cuidados críticos, Soroka Medical Center pelo apoio e discussões úteis.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rat Cages Techniplast 2000P Conventional housing for rodents. Was used for housing rats throughout the experiment
Water - - Common tap water used througout the experiment at different stages
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5 decades. Provided to rats ad libitum in this experiment
Bottles Techniplast ACBT0262SU 150 ml bottles filled with 100 ml of water and 100 ml 1%(w/v) sucrose solution
Black lusterless perspex box - - (120 cm × 60 cm × 60 cm), divided into a 25% central zone and the surrounding border zone
Video Camera Canon - Digital video camera for high definition recording of rat behavior under open field test
Alcohol Pharmacy - 99% pharmaceutical alcohol diluted to 5% and used for lceaning the open field test box before the introduction of each rat
Glass cylinder - - 100 cm tall, 40 cm in diameter, and 40 cm deep cylinder used for carrying out the forced swim test
Paper towels Pharmacy - Dry towels used for keeping rats dry after immersing them in water
Bold markers - - Common bold markers used for labeling rats

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References

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