使用自动食物摄入量监测系统对大鼠的蔗糖偏好和新奇诱导性低吞咽测试

Summary

这里介绍的是研究大鼠抑郁症和焦虑行为的规程。它结合了两种成熟的行为方法，蔗糖偏好和新奇诱导的吞咽不足测试，与自动食品和液体摄入量监测系统，间接研究啮齿动物的行为使用代理参数。

Abstract

全世界抑郁症的流行和发病率正在上升，影响到大约3.22亿人，这突出表明动物模型需要进行行为研究。在该协议中，为了研究大鼠的抑郁症状和过敏性行为，已建立的蔗糖偏好和新奇诱导的吞咽性测试与自动食物和液体摄入量监测系统相结合。在测试之前，在蔗糖偏好范式中，雄性大鼠接受至少2天的训练，除了自来水外，还食用蔗糖溶液。在测试过程中，大鼠再次暴露在水和蔗糖溶液中。消耗量由自动化系统每秒钟登记一次。蔗糖与总水摄入量的比率（蔗糖优先比）是安哈多尼亚的代用参数。在新奇引起的吞咽性测试中，雄性大鼠经过一个训练期，在训练期间，它们会接触到可口的零食。在训练期间，啮齿动物表现出稳定的基线零食摄入量。在测试日，动物们从家里的笼子里被转移到一个新鲜的空笼子里，代表一个新的未知环境，可以吃到已知的可口小吃。自动化系统记录了总摄入量及其底层的微观结构（例如，接近零食的延迟），从而深入了解焦虑和焦虑行为。这些范式与自动测量系统相结合，通过减少测量误差，提供更详细的信息，以及更高的精度。然而，测试使用代理参数，并且仅间接地描述抑郁症和焦虑症。

Introduction

平均而言，4.4%的世界人口受到抑郁症的影响。全世界人口3.22亿，比十年前增加了^18%。据世界卫生组织估计，抑郁症在2020年《残疾调整寿命年数》中排名第^二。为了解决情感障碍的日益流行，建立新的干预策略，有必要进一步研究这种行为。在进行人类检查之前和之前，动物研究是必要的。

已经建立了几个模型来研究抑郁症行为的组成部分（即强迫游泳测试，尾部悬浮测试，蔗糖偏好测试，和新奇诱导的吞咽^{）3，4。,4}蔗糖偏好测试（SPT）和新奇诱发的吞咽性（NIH）可以检测动物的抑郁症样行为。这些测试本身不会诱发啮齿动物的抑郁状态，而是描绘了行为的尖锐变化。SPT和NIH评估抑郁症的一个特征，即对以下项目失去兴趣：奖励活动，个人^{曾经享受的活动5，}以及处理和响应奖励6的复杂现象的一^个方面。这两项测试都研究以可口食物的形式对有益刺激的反应。消费范围用作 Anhedonia 7^{、8、97,的代理参数}。

研究性失血症的测试的价值在很大程度上取决于通过精确测量该物质的重量而得出的准确消耗。通常，此测量在测试之前和测试后手动进行一次。但是，由于多种原因，这容易产生错误的测量结果。首先，啮齿动物倾向于囤积食物，这意味着他们删除食物而不立即食用，然后将其隐藏在安全的地方。因此，这种食物损失可以包括在总消费量的计算中。其次，大鼠将食物和水溢出，导致体重减轻，无需各自食用。第三，由于将瓶子从笼子中插入并取出，液体被意外丢失。

为了减少这些误差源，我们结合了两种常见的测试，评估了安哈多尼亚（SPT^3、4,4和NIH^9），并使用自动食物和液体摄入量监测系统测量食物和水的摄入量。该程序允许准确调查可口物质的消耗，并提供有关大鼠快乐体验的信息，这是抑郁症样行为的一个特征。使用不同的方法减少了与手动测量相关的上述错误，稍后将更详细地说明这些误差。

为了提供有关微观结构的信息，本协议¹⁰ 中使用的自动进气监测系统对食物（±0.01克）进行称重。因此，一个稳定的体重被记录为”不吃”，一个不稳定的体重被记录为”吃”。”bout”定义为事件之前和之后稳定重量的变化。一餐由一种或多轮组成，其在大鼠中的最低大小定义为0.01克。一餐与大鼠的另一餐分开15分钟（标准化值）。因此，当食物摄入量在15分钟内发生，体重变化等于或大于0.01g时，食物摄入量被认为是一顿饭。在该协议中评估的膳食参数包括膳食持续时间、用餐时间、回合大小、回合持续时间、回合中花费的时间、第一回合的延迟和回合数。

Protocol

动物护理和实验程序遵循具体的机构伦理准则，并经国家动物研究主管部门批准。 1. 自动监测系统的运作 注意：在操作自动监控系统时，在操作之前，在软件中包含的注释框中记录每个操作都至关重要。描述应键入注释框，通过按” 保存”，该说明将保存在特定时间点中。分析数据时，时间点很重要，因为系统会连续记录，并且必须指示感兴趣…

Representative Results

为了测试数据分布，使用了科尔莫戈罗夫-斯米尔诺夫测试。当数据被等向分布，使用曼-惠特尼-U测试时，使用T-测试，如果不是的话。将双向ANOVA和Tukey后期测试用于正向分布的多个组比较。在非正态分布的情况下，使用双向 ANOVA 和 Dunn 的多重比较测试。当 p < 0.05 时，组之间的差异被认为是显著的。 在这项研究中，SPT对天真的老鼠进行了检查。在培训期间，蔗糖溶液?…

Discussion

蔗糖偏好和新奇诱发的吞咽性测试是评估大鼠性脑炎的两种既定技术。它们与自动食物摄入量监测系统相结合，可以对不受干扰的大鼠进行更详细的分析，并减少错误测量。

错误发生率通过不同的方法减少。首先，为了解决由于溢出而导致的错误，食品料斗和门之间的间隙允许啃食过程中产生的面包屑落到集成托盘上。通过将这种溢出物收集到笼式支架上，它们包含在测量?…

Materials

Assembly LH Cage Mount – RAT-FOOD – includes Stainless cage mount, hopper, blocker, coupling	Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA	BCMPRF01
Assembly LH Cage Mount unplugged – RAT – FOOD includes stainless steel cage mount, hopper, blocker, unplugged adapter, coupling	Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA	BCMUPRF01
cage w/ 2 openings – RAT – costum modified cage – includes cage top and standard water bottle	Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA	BCR02	single housing
Data collection Laptop Windows – Configured w/ BioDAQ Software	Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA	BLT003
enrichment (plastic tubes, gnawing wood)			distributed by the animal facility
HoneyMaid Graham Cracker Crumbs	Nabisco, East Hanover, NJ, USA	ASIN: B01COWTA98	palatable snack for NIH test
low vibration polymer rack	Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA	BRACKR
male Sprague Dawley rats	Envigo	Order Code: 002
Model #2210 32x Port BioDAQ Central Controller – includes cables, and calibration kit	Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA	BCC32_03
Peripheral sensor Controller – includes cable	Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA	BPSC01
SigmaStat 3.1	Systat Software, San Jose, CA, USA		statistical analysis
Stainless steel blocker	Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA	BBLKR
standard rodent diet with 10 kcal% fat	Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA	D12450B
sucrose powder	Roth	4621.1	for SPT