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(SPT3、4,4和NIH9),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。
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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周期进行分析。
- 安装、使用和维护自动监控系统
注:此协议使用重达250~300克(约10周大)的成年雄性Sprague Dawley大鼠。建议在适应期将老鼠组在一起。环境条件应控制在以下参数:12小时/12小时暗/光循环,灯在6:00 A..M,湿度45%-65%,温度21-23°C, 并 辅助利比图姆获得水和标准啮齿动物饮食。日常处理使动物们习惯于调查人员。- 分离老鼠,使每只动物都有一个单独的笼子。确保每只老鼠在协议期间保持分离。
- 用1~2厘米厚的薄层填充固定式床上用品。这种(减少的)量减少了微平衡物和漏斗溢出污染的可能性,从而减少了测量误差。添加塑料管(例如,一块直径为 8 厘米的 20 厘米长的塑料排水管)和啃木作为浓缩,同时省略纸组织以减少测量误差。
- 通过将两个带微平衡的封闭笼架安装到笼子正面的定制孔上,为自动固体和液体食物摄入量测量准备保持架。将两个空料斗放在笼子安装架上,一个用于鸡槽,一个用于瓶子。
注:微平衡通过电缆连接到连接到计算机的录制系统,相应的软件安装在计算机上。 - 要开始录制,请打开"监视器"并按"开始",然后选择保存数据的位置。
- 使用自动进气监控系统的校准(按"校准")功能,通过拆下料斗并将两个不同的测量重量放在带天平的保持架支座上来校准每个平衡。定期执行(建议每周一次)。
- 将一个料斗完全填成周(±100克),并去除尺寸太小的周片和碎块。将水放入瓶子(±100 mL)中,并放入其他料斗中。
- 记录食物和水的位置(例如,平衡1:食物动物1,平衡2:水动物1)。
- 把老鼠放在笼子里,打开笼子安装的所有门,这样它就可以 吃喝了。
注:为了进行准确的测量,每天需要用刷子轻轻清洁,从食品容器中清除小食物屑,从而保持平衡和漏斗。这将大大减少错误测量。在日常维护期间关闭所有闸门。
- 实验后访问数据
- 在注释框中搜索需要分析的时间段的开始和结束时间点(例如,培训、测试)。
- 单击软件上的"查看数据"以打开数据查看器。
- 在"开始时间"和"结束时间"下面的框中插入时间点。按左上角的正方形,指示记录信息的平衡。
- 点击"PSC 总计"访问微观结构数据。按"导出PSC 表"按钮导出数据。
注:要使用自动监控比较单个动物的微观结构(例如,无压力与有压力),可以通过按左上角的适当方块在"数据查看器" 中选择单个动物。 PSC 总计 仅显示所选动物的微观结构。无法对系统执行统计分析。数据需要提取到电子表格程序/分析软件中。
2. 蔗糖偏好测试的实施
- 进行培训期间
注:在测试之前,动物必须习惯于在漏斗上提供两瓶液体,而食物应从笼子的顶部提供(设置如图 1所示)。此培训期应至少持续 2 天。它在饲养动物的房间的笼子里进行。- 关闭所有大门从微平衡中取出水瓶和食品容器。
- 将预称食物(±50克)放在笼子顶部,每天用常规平衡记录其重量,以评估日常食物消耗量。如有必要,重新填充。
- 用清水清洁瓶子,再加注约100毫升的水。放回料斗上。
- 将第二个清洁瓶中装满 100 mL 新鲜制作的 1% 蔗糖溶液。放在料斗上。
注:仔细标记瓶子并记录其位置(例如,平衡1:水动物1,平衡2:蔗糖溶液动物1)。 - 打开所有大门。记录监控系统中培训的开始。使门打开 24 小时,从而 获得两 个瓶子。24 天后,关闭大门并记录训练结束。24小时间隔的数据可以通过插入"开始时间"和"结束时间"来使用自动监控系统进行评估。评估 1 小时测试间隔时,这些过程是相同的。
- 每24小时清洁一次奶瓶并重新灌装。每天准备新鲜的 1% 蔗糖溶液。每天切换水和蔗糖溶液瓶的位置,避免习惯性影响。
注:在所有动物中至少进行48小时的培训,直到偏好比率达到+1。使用"数据查看器"在训练后直接评估蔗糖偏好比。计算为蔗糖摄入量与总摄入量之比(水加蔗糖摄入量)。 - 在测试前 24 小时,用蔗糖溶液取出瓶子,这样大鼠只能获得标准周和水。
- 准备一个装满自来水的新鲜瓶子和一个装满 1% 蔗糖溶液的瓶子,两者均有 ±100 mL。
- 测试前,关闭所有闸门。
- 从料斗上取出装满自来水的瓶子,将两个装满自来水的新鲜瓶子放在料斗上,一个装满自来水,另一个装满 1% 蔗糖溶液。
- 打开所有门,记录监控系统中测试的开始。使大门打开 60 分钟。60 分钟后关闭闸门并记录测试结束。
- 评估数据(例如,蔗糖/总液体进气比)。
注:测试可以重复多次,间隔训练(至少 2 天)。
3. 实施新奇诱发的吞咽性测试
- 进行培训期间
注:在测试之前,建议每天 30 分钟的训练期为 5 天(设置如图 2 所示)。目的是在实验前达到可口零食摄入量的稳定基线。它在饲养动物的房间的笼子里进行。- 关闭所有门,用标准周拆下料斗。
- 用可口的零食(约50克)填充新鲜的料料。小心地将饼干插入料斗中,以防止碎裂。将料斗放在微平衡顶部的笼子上。
- 打开大门30分钟,使老鼠 有广告接触 小吃和水。记录监控系统中培训的开始。
注:在训练期间,大鼠应无法获得标准周。 - 30 分钟后关闭大门,并在监控系统中记录训练结束。用标准菜代替零食。
- 每天重复这一点,直到达到 1) 稳定的基线可口零食摄入量(例如,1.5~2.0 g/30 分钟)和 2)摄入量在训练日之间没有统计上差异。
- 执行新奇诱发的吞咽性测试
- 准备一个空的、刚清洗的笼子,没有床上用品或浓缩剂附在自动食物摄入量监测系统上。将一个带一瓶自来水的料斗放在笼子上,在笼子上放置一个可口的小吃。
注:新奇的笼子应放在同一个房间,在那里举行和训练老鼠。关门 - 把老鼠从家里的笼子里取出,放在新奇的笼子里。
- 打开所有大门 30 分钟。记录监控系统中测试的开始。
注:在获得零食的30分钟内,使用自动食物摄入量监测系统记录零食摄入量的大小和潜在的微观结构参数(例如,第一餐的延迟)。 - 30 分钟后关闭大门并记录测试结束。把老鼠放回家里的笼子里。
注:测试可以重复多次,间隔训练(至少5天)。
- 准备一个空的、刚清洗的笼子,没有床上用品或浓缩剂附在自动食物摄入量监测系统上。将一个带一瓶自来水的料斗放在笼子上,在笼子上放置一个可口的小吃。
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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,蔗糖溶液的消费量增加,取水量减少(图3)。在训练的第一天,大鼠饮用24.40 mL±3.48 mL的蔗糖溶液(图3A)和4.83 mL±0.89 mL的常规水(图3B),结果蔗糖偏好比为0.80±0.06(图3C)。在训练的第二天,大鼠将蔗糖溶液的消费量增加到33.77mL±4.49 mL(不显著, p = 0.17相对. 第 1 天),水摄入量降至 0.42 mL ± 0.13 mL(p < 0.001 vs对第 1 天), 导致比率为 0.99 ± 0.004(p < 0.05 vs与第 1 天;图3C.这里对八只老鼠进行了研究;因此,每个数据点都派生自八种动物。流体进气(包括其微观结构)被自动记录。数据是使用数据查看器从 PSC 总计中提取的。
在 60 分钟的测试中,动物消耗的蔗糖溶液在 0~6.18 mL 之间,均值为 2.91 mL ± 0.66 (n =8),无需喝水,结果蔗糖偏好比为 0.99 ± 0.00。在测试期间未消耗任何液体的动物被排除在分析之外。研究了八只老鼠。自动记录液体进气。
自动进气监测系统提供了在测试期间自动评估的蔗糖摄入量微观结构的数据,这些数据是使用数据查看器从PSC总计中提取的。这些参数包括膳食大小(图4A)、膳食持续时间(图4B)、以秒为单位的用餐时间(图4C)和百分比(图4D)、膳食频率(图4E)、第一餐的延迟(图4F),餐间间隔(图4G),饮酒率(图4H),回合持续时间(图4I),回合大小(图4J),以及以秒为单位(图4K)和百分比(图4L)在回合中花费的时间(图4K)。
为了进一步研究自动进气监测系统的优点,将上述数据与使用常规人工评估(训练/测试期间之前和之后手动称重瓶子)获得的数据进行比较, 表1)。在培训的第一天,蔗糖(p< 0.01)和水摄入量(p< 0.01)在人工评估时明显高于自动。在培训的第二天,两组和测试期间的取水量(p< 0.001)和蔗糖偏好比(p< 0.01)有所不同。所有参数,即蔗糖摄入量(p < 0.001)、水摄入量(p< 0.001)和蔗糖偏好比(p< 0.001)在组之间都不同,可能是由于手动评估时测量或溢出错误。
训练期间可口零食的总摄入量稳步上升:0.48克±0.14克(第1天)、1.05克±0.32克(第2天)、1.48克±0 .56 g(第3天)、1.1克±0.39克(第4天)和1.91克±0.68克(第5天),表明前2~3天适应。同样,膳食大小趋向于训练日之间增加(图5A,p= 0.12),而膳食持续时间(图5B)没有(p > 0.05)。 p同样,其他微观结构参数,如在吃饭中花费的时间(图5C),延迟到第一回合(图5D),回合大小(图5E),回合持续时间(图5F),在回合中花费的时间(图5G),和回合数(图5H)在这些日子之间没有显著差异(p > 0.05)。研究了八只老鼠;因此,每个数据点都派生自八种动物。自动记录包括微结构在内的零食摄入量。数据是使用数据查看器从 PSC 总计中提取的。
在测试当天,在新奇环境中接触零食的天真大鼠的可口零食摄入量为0.98克±0.34克(图6A)。测试日食物摄入微观结构的参数,包括膳食持续时间(图6B)、用餐时间(图6C)、第一回合的延迟(图6D)、回合大小(图6E)、回合持续时间(图6F)、在回合中花费的时间(图6G)和回合数(图6H),使用数据查看器自动评估并从PSC总计Figure 6中提取。
为了研究新奇诱导的下咽质测试的特异性,将上述来自天真和无压力大鼠的数据与接受皮质激素释放因子的脑血管注射的数据进行比较,该注射刺激下丘脑-垂体-肾上腺应激轴并诱发压力和焦虑11。每个动物的单个数据都是使用"数据查看器"和"PSC 总计"获得的,如协议部分所述。然后,根据电子表格程序中的组对单个数据进行组合,并分析统计差异。在两组之间检测到膳食大小(p< 0.01)和回合大小(p< 0.01)的显著差异(表2)。使用手动评估无法检测到回合大小的差异。
图1:蔗糖偏好测试的设置。请单击此处查看此图的较大版本。
图2:新性诱发的吞咽性试验的设置。请单击此处查看此图的较大版本。
图3:蔗糖偏好测试的训练期。蔗糖溶液 ( A )和水(B) 的消耗量在 24 小时以上评估为 2 天.蔗糖的偏好比 (C) 是相应地计算的.数据以八只±的SEM(*p<0.05,***p<0.001)显示为平均SEM。p p请单击此处查看此图的较大版本。
图4:蔗糖偏好测试。在测试日,液体摄入微结构(这里, 显示蔗糖摄入量)分析超过1小时包括膳食大小(A),膳食持续时间(B),在s(C)用餐时间,在膳食中花费的时间(D),膳食数(E),延迟第一餐(F),餐间间隔(G),饮酒率(H),回合持续时间(一),回合大小(J),在回合中度过的时间(K),以及在回合中花费的时间(以S(K)计算),以及以百分比(L)计算。数据以SEM、n = 8±表示为均值。请单击此处查看此图的较大版本。
图5:新奇诱发的吞咽性检查的训练期。膳食大小 (A)、膳食持续时间( B )、在 s (C) 中用餐的时间 、 延迟至第一回合 (D)、回合大小 (E)、回合持续时间 (F)、在回合中花费的时间(G)和回合数 (H) 在 5 天内进行评估。数据以SEM、n = 8±表示为均值。请单击此处查看此图的较大版本。
图6:新奇诱发的吞咽性试验。在测试日,对超过1小时的食物摄入量微观结构进行了分析,包括膳食大小(A)、膳食持续时间(B)、用餐时间(C)、第一回合(D)、回合大小(E)、回合持续时间(F)、回合(G)和回合数(H)。数据以SEM、n = 8±表示为均值。请单击此处查看此图的较大版本。
参数 | 手动评估 | 自动进气监测 |
培训期(第 1 天) | ||
蔗糖摄入量(毫升) | 63.46 ± 10.2 | 24.4 ± 3.48** |
水 inakte (毫升) | 12,07 ± 1,62 | 4.83 ± 0.89** |
蔗糖偏好比 | 0.83 ± 0,03 | 0.8 ± 0.06 |
培训期(第2天) | ||
蔗糖摄入量(毫升) | 45,49 ± 5,75 | 33.77 ± 4.49 |
水 inakte (毫升) | 4.92 ± 0,80 | 0.42 ± 0.13*** |
蔗糖偏好比 | 0.89 ± 0.02 | 0.99 ± 0.004** |
蔗糖偏好测试 | ||
蔗糖摄入量(毫升) | 10.15 ± 0.53 | 2.91 ± 0.66*** |
水 inakte (毫升) | 6.65 ± 0.68 | 0 *** |
蔗糖偏好比 | 0.61 ± 0.04 | 0.99 ± 0.001*** |
表1:使用人工评估与自动进气监测系统的天真大鼠的蔗糖偏好测试。数据分布是使用科尔莫戈罗夫-斯米尔诺夫试验确定的。数据表示为均值 ± SEM,根据数据的分布情况使用 t 测试或 Mann-Whitney U 测试分析差异(*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001 与 .手动评估)。p
参数 | 无压力 | 强调 |
(n=8) | (n=11) | |
膳食 尺寸(克/300克 bw) | 0.98 ± 0.29 | 0.35 ± 0.07** |
用餐时间 (秒) | 998.29 ± 163.87 | 1209.11 ± 114.67 |
用餐时间( 秒) | 998.29 ± 163.87 | 989.27 ± 174.73 |
用餐时间(%) | 55.46± 9.10 | 54.96 ± 9.71 |
第一回合的延迟 (秒) | 241.25 ± 45.96 | 185.50 ± 57.52 |
布特大小 (g) | 0.21 ± 0.03 | 0.08 ± 0.01** |
布特持续时间 (秒) | 70.70 ± 14.12 | 45.59 ± 4.20 |
在回合中花费的时间( 秒) | 439.75 ± 125.94 | 208.73 ± 45.01 |
在回合中花费的时间 (%) | 24.43 ± 7.00 | 11.6 ± 2.50 |
布特 ( 数字) | 5.63 ± 0.67 | 4.64 ± 0.80 |
表2:天真无压力和有压力(CRF注射)大鼠的新奇诱发的吞咽性测试。在压力组中,注射了0.6μg/5 μL CRF的气精大鼠,随后受到新奇诱发的吞咽性减退。数据分布是使用科尔莫戈罗夫-斯米尔诺夫试验确定的。根据数据的分布情况,使用 t 测试或曼惠特尼 U 测试对差异进行分析。为了更好的可比性,所有数据都表示为SEM的±(**p < 0.01与无压力)。
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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,它们包含在测量中(由于溢出物仍处于平衡状态,因此不会影响测量)。其次,为了防止囤积,老鼠笼架的开口足够大,足以让动物从食物漏斗中吃,头在开口内,但小到足以限制动物在吃饭时用手的能力。这限制了他们去除食物并将其放入笼子的能力。
第三,该系统减少了液体的意外损失,因为液体瓶在注水后不会泄漏,蒸发在精密不锈钢球/吸管接口时只是缓慢(约<10 mg/h)。此外,由于系统会自动称重瓶子,因此无需在录制过程中处理瓶子,这是错误的常见原因。人工测量和自动测量(表1)的比较中 发现的差异被怀疑是由于在手动处理瓶子时意外丢失造成的。
使用自动食物进气监测系统有几个优点,如详细分析固体和液体食物的进气量,并评估底层食物摄入微观结构10。术语"微观结构"更详细地描述了食物或液体摄入的模式。在没有自动进气监测系统的研究中,通过权衡食物/液体在时间点的开始和结束来测量摄入量。这种方法获得的唯一信息是一段时间内的总消耗量。
相比之下,自动监控系统提供了更多有关这一期间消费的信息,因为它记录了微平衡重量的每一秒的变化。录音可以详细说明啮齿动物何时开始进食,多久吃多久,吃多少,吃多久,进食之间的休息时间有多长,等等。要获得与使用手动测量的自动化系统类似的数据,用户在测试/培训期间必须频繁测量内容,从而显著干扰动物。使用自动化系统,啮齿动物在训练和测试期间不受干扰。
考虑到大量可用于啮齿动物的自动进气系统,需要注意的是,此处描述的协议不需要指定的模型。然而,这个系统是非常敏感的。为了避免环境噪声(低水平振动或质量在尺度上的震动)引起的错误,系统的算法评估在一秒一秒的基础上收集的值,并且它只接受低于"噪声"设定点的值,以便平均 10 个值。如果系统超过此噪声阈值,则这些值不用于计算稳定权重,这些权重用于计算进给回合。
关于测试的执行,应牢记几个关键点。所有行为测试应在一天中的同一时间进行,因为昼夜变化可能会影响动物的行为12,13。,13大多数研究在光相阶段进行行为测试,而在这里,所有测试都是在黑暗阶段进行的。啮齿动物是夜间动物,因此活跃在黑暗阶段,而它们处于睡眠状态或活动较少12,在光相阶段探索活动较低13。因此,行为测试在黑暗照片时期在生理上更为规范。
需要注意的是,对于蔗糖偏好测试,使用了不同浓度的蔗糖溶液,范围从0.5%~10%4,7,14。4,7,14它们主要根据物种、菌株、性别和年龄进行选择,但尤其基于训练期间观察到的饮酒行为(所有动物在治疗/干预前应饮用量大致相同)。然而,高浓度(例如,10%)可能覆盖安赫多尼亚,因为即使是动物与抑郁症一样的行为仍然喝非常甜的液体4。
此外,高浓度导致的高热量含量可能更突出地影响蔗糖溶液的偏好。因此,为该协议选择了 1% 蔗糖溶液。一些研究建议使用糖精代替蔗糖15, 以避免任何热量影响。然而,百分之一蔗糖溶液(2克1%蔗糖溶液含有0.08千卡)的消耗量平均热量含量远远低于相同量的标准量(2克含有7.8千卡)。因此,这一点似乎是次要的。
同样重要的是需要注意的是,与之前采用人工评估的研究相比,使用自动食物摄入量监测系统评估的基准蔗糖偏好比较高(0.99),小鼠为8只,幼年成年大鼠为0.8,老年雄性Sprague Dawley大鼠为0.6。16这可能是由于瓶子的处理,因为传统的称重可能导致在插入和从笼子中卸下液体时丢失。表1所示的结果进一步证实了这一点。因此,使用自动监测系统可能更适合检测脑气,而进一步刺激食物摄入的享乐方面可能会错过由于天花板效应。
关于新奇引起的吞咽性测试,在进行试验之前,让大鼠为摄入可口的零食制定一个稳定的基线至关重要。只有在大鼠内部和大鼠之间达到稳定基线时,才应进行实际测试。否则,干预的效果(即药物、压力等)可能会错过,或者基线的波动可能被误解。同样重要的是,确保新的笼子诱发新奇的压力,导致吞咽性低。虽然一些协议表明,使用新的笼子本身就足够了,但我们观察到,以前不使用的笼子,但含有床上用品和浓缩可能不能引起压力,因为大鼠经常被用来每周清洗/更换笼子。因此,应使用空的、新的笼子。由于测试前食物摄入量也可能影响结果,因此应在测试前对食物摄入量进行监测。这可以很容易地以自动化的方式完成。
在文献中,各种替代性测试被用来评估抑郁症样行为的不同方面(通常是绝望而不是焦虑);然而,本手稿中说明的方法有几个优点。另一种常用的方法,以评估行为绝望作为抑郁症样行为的一部分是强迫游泳测试4。因此,不评估食物的消耗;因此,没有测量不准确的风险。
该协议还有几个其他缺点。最近的一项审查得出结论,强迫游泳测试是一个测试,实际上衡量压力应对策略,而不是抑郁症样的行为17。此外,如果交叉设计倾向于根据动物福利的"三R"减少动物的数量,则不能采用强制游泳测试,因为它会对被测试动物的行为产生持久(创伤)影响。
相比之下,SPT和NIH都没有任何创伤方面,可以重复。此外,请注意,SPT和NIH之前的培训阶段对消费习惯;因此,重复协议是可能的。测试后,去除可口的食物(蔗糖溶液或零食),并在测试后约24小时重新引入训练;因此,啮齿动物有一个休息,没有获得可口的刺激。假定休息后,应进行新的适应训练期,以确保在重复测试之前,偏好比约为 1,或达到稳定的基线零食摄入量。
类似于强迫游泳测试的测试是尾部悬浮测试,一个短期和不可避免的压力期,其中动物被尾巴悬挂,并发展一个不动的姿势被解释为抑郁症样行为19的标志。这个测试只能在老鼠身上使用,因为老鼠不应该因为平均体重20而被尾巴吊起来,而SPT和NIH同时可用于小鼠和大鼠。
本手稿中提出的测试的进一步优点是,新奇诱导的吞咽性试验表现出良好的构造有效性;因此,它衡量其索赔井21,22。21,因此,可食用物质的量与神经性神经的强度相关,SPT和NIH结果与其他行为测试12的一致性证实了这一点。此外,蔗糖偏好试验和新奇诱发的吞咽性低氧试验都具有良好的面部有效性。他们主观地认为测量什么打算(这里,阿内多尼亚评估为减少摄入可口物质)21,22。,22
自动进气监控系统的主要局限性是要求对系统进行适当的培训和日常维护/清洁,这使得该系统比手动协议更费力。在以前的实验10中,人们观察到,虽然小老鼠适应自动化系统,但年龄较大的大鼠有时不适应。这些动物显然应该被排除在实验之外。
关于行为测试的局限性,应该提到培训也是费时的,尤其是NIH。此外,协议是短期的,长期应用可能导致营养不良。到目前为止,文献没有报告这些测试在饥饿状态的使用情况(例如,厌食神经症的模型,一种通常与抑郁症状相关的饮食失调),因此没有建议它们用于饥饿状态。
使用此协议,只能检测是否有异常(减少液体/零食的摄入量)。然而,它无法具体量化性病的程度。将来,引入几个不同蔗糖浓度的瓶子可能是进一步量化性红病的可能补充。总体而言,在需要准确检测摄入量的任何实验中,例如通过监测溶解在饮用水中的药物的口服摄入量进行药物研究,使用自动进气监测非常有用。
总之,蔗糖偏好试验和新奇诱导的吞咽性测试是评估啮齿动物抑郁症样行为的一部分的成熟方案。当与自动食物摄入量监测系统结合使用时,甚至可以以可靠且可重复的方式检测到细微差异。
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Disclosures
A.S. 是柏林、博林格-英格尔海姆、武田和施瓦贝的顾问。不存在利益冲突。
Acknowledgments
这项工作得到了德国研究基金会(STE 1765/3-2)和查里特大学资助(UFF 89/441-176,A.S.)的资助。
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 |
References
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