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    日期:2022-10-05 23:15
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    摘要: 强迫游泳实验(Forced Swimming Test,FST)是Porsolt RD于1977年**建立,用来检测抗抑郁**的作用。后来强迫游泳实验就成为评价**抗抑郁作用的动物模型。该实验方法是一种行为绝望实验法,通过将动物置于一个局限的环境中(如水中),动物在该环境中拼命挣扎试图逃跑又无法逃脱,从而提供了一个无可回避的压迫环境,一段时间后,动物即表现出典型的“不动状态”,观察并记录实验动物产生绝望的不动状态过程中的一系列参数,可以用来评价致抑郁剂和抗抑郁剂的作用效果。 强迫游泳试验是一种啮齿动物行为试验,用于...

    强迫游泳实验(Forced Swimming Test,FST)是Porsolt RD于1977年**建立,用来检测抗抑郁**的作用。后来强迫游泳实验就成为评价**抗抑郁作用的动物模型。该实验方法是一种行为绝望实验法,通过将动物置于一个局限的环境中(如水中),动物在该环境中拼命挣扎试图逃跑又无法逃脱,从而提供了一个无可回避的压迫环境,一段时间后,动物即表现出典型的“不动状态”,观察并记录实验动物产生绝望的不动状态过程中的一系列参数,可以用来评价致抑郁剂和抗抑郁剂的作用效果。


    强迫游泳试验是一种啮齿动物行为试验,用于评估抗抑郁**、新化合物的抗抑郁功效以及旨在呈现或预防抑郁样状态的实验操作。将小鼠放入一个不可避免的装满水的透明容器中,并测量其与逃逸相关的活动能力。强迫游泳测试简单可靠,只需要*少的专业设备。强制游泳试验的成功实施需要遵守某些程序细节,并将对小鼠的不必要压力降至*低。在方案描述和随附视频中,我们解释了如何进行此测试的小鼠版本,重点说明了可能对结果解释有害的潜在陷阱以及如何避免这些陷阱。此外,我们还解释了如何评估测试中表现出的行为。


    水箱/水桶



    我们实验室的小鼠强迫游泳测试 (FST) 所需的圆柱形水箱(高 30 厘米 x 直径 20 厘米)由透明有机玻璃制成,因为这种材料能够比玻璃更好地承受水箱的频繁移动和事故。水位距底部 15 厘米,应在水箱上标记,以确保小鼠的水量一致。理想情况下,水箱的数量应至少是一次测试小鼠数量的两倍,以便在使用**组水箱时可以填充**组水箱。水箱尺寸的选择应使小鼠在游泳测试期间无法用脚或尾巴接触水箱底部。水箱的高度应足够高,以防止老鼠从水箱中逃脱。请注意,水箱直径和水深是可以调整以改变小鼠行为的重要参数(有关这些问题的详细分析,请参阅以下文献):

    Hascoét M, Bourin M. In Mood and Anxiety Related Phenotypes in Mice. 2009;42:85–118.


    温度计


    *好使用防水红外温度计,因为快速测量温度可以减少进行测试所需的时间。然而,玻璃水银温度计也足以完成这项任务。


    强迫游泳实验分析软件


    强迫游泳实验分析软件的核心算法选择也很重要,与旷场实验等测试不同,强迫游泳测试不应该追踪动物的质心/重心。VisuTrack动物行为分析软件(上海欣软)通过考察小鼠四肢的真实运动情况,实时分析小鼠漂浮不动(绝望状态)、挣扎行为、游泳状态等指标,自动存储原始实验视频。


    实验箱/隔间


    在我们的实验室中,我们有两组分隔器(高 35 厘米 x 宽 22 厘米 x 深 22 厘米)。这些是具有三个墙壁的矩形,用作背景和水箱之间的分隔物,以防止老鼠在测试过程中看到彼此并可能改变它们的行为。一套可以是黑色的,用于白化病和浅色动物;另一组可以为深色动物使用浅色,以呈现高对比度。实验者应确保分隔器的表面不会过度反射,以便它们改变相机图像,或呈现照明水平之间的主要差异。


    白噪声发生器


    这在实验室环境中是必需的,在这些环境中可以听到可能会吓到动物的突然响亮的噪音。噪声发生器将掩盖这种断断续续的干扰声音。白噪声发生器的音量级别应选择为高于其他环境和意外噪声。在我们的实验室中,环境噪声水平(未激活白噪声发生器)为 60 dB。在放置水箱的位置激活白噪声发生器后的总噪声水平为 70-72 分贝。但需要注意的是,这些数字仅作为示例提供,每个实验室应根据其独特的环境和情况选择合适的噪音水平。


    烘干纸和加热灯


    在将动物放回笼子之前,重要的是用纸巾轻轻擦干它们,使用加热灯(确保暴露温度不超过 32°C)有助于防止体温过低。



    行为程序/测试步骤


    1、将相机和隔板放置到位,相机应尽可能靠近,以获得尽可能高的小鼠分辨率。

    2、水箱应注入设定在室温 (23-25°C) 下的自来水至确定的水位,该水位标在水箱壁上。用红外线温度计检查水温。

    3、启动白噪声发生器,白噪声的水平应该只足以掩盖外部噪声。避免高音量,并确保所有动物使用相同水平的白噪声。

    4、将动物带入测试室。如果动物所在的群居室与试验室相邻或非常接近,环境条件相似,笼子移动过程中的干扰*小,则不需要适应期。否则,将动物放在测试室适应一段时间(通常至少一小时)。如果需要一个适应期,确保适应的动物不会受到在同一房间同时测试的小鼠的影响。请注意,嗅觉和超声波提示可以被放置在同一房间的其他动物感知。

    5、抓住动物的尾巴,轻轻缓慢地放入水中。一旦老鼠在水中,慢慢地释放尾巴。

    6、开启VisuTrack软件,按照预先设置好的参数,自动录像和实时分析行为指标数据。

    7、小鼠的通常测试长度为 6 分钟。在测试期间,请确保与动物保持合理的距离,并且不要做出任何可能被动物注意到的动作或噪音。

    8、测试期结束时停止记录。

    9、按照放入动物的相同顺序将动物的尾巴从水中取出,然后用干燥纸轻轻擦干,然后放回它们的笼子里。


    实验“解密”


    1、在 FST 中,小鼠的通常测试长度为 6 分钟,不宜过长。

    2、与大鼠相比,小鼠通常不会在 FST 期间潜水,但在潜水时应将小鼠从水箱中取出。

    3、行为分析*重要的方面,通常也是 FST 中观察者之间差异的*大来源,是正确识别被视为有效活动性的运动。我们在 FST 中对活动性的操作定义是除了平衡身体和保持头部高于水面所需的动作之外的任何动作。老鼠通常很容易漂浮在水中,但它们仍然会表现出小动作来平衡身体并将头部保持在水面上。这些行为不是试图逃跑,也不应该被视为“活动状态”。此外,在一次移动之后,由于浮力惯性,即使基本上不动,老鼠仍然可以由于动量而在水中漂流。这些动作也不应该被计为“活动状态”。

    4、遗传上不同的近交系和远交系小鼠品系之间强迫游泳实验存在显着差异。并非所有小鼠品系都适合 FST,例如 Black Swiss、NIH Swiss 和 FVB/NJ 。

    5、虽然我们使用的分隔器可以防止老鼠在测试过程中看到彼此,并且白噪声发生器可以抑制发声,但并不能完全阻止所有超声波或嗅觉信号的传输,这些可能仍会影响小鼠的行为。唯壹的解决方案是单独测试每只动物。但需要注意的是,一次测试一只老鼠会将实验延长到数小时,从而可能导致老鼠在昼夜节律周期的不同时间进行测试。

    6、FST 已被证明可用于与情绪障碍的神经生物学和遗传学相关的基础研究。然而,FST 并不是人类抑郁症的全谱模拟。

    7、不需要对小鼠进行训练,但是如果做大鼠FST测试,需要提前**将大鼠暴露在水箱中适应一下。具体原因,可参考文献:

    8、任何可能影响整体活动水平的操作都可能会改变 FST 中的不动性,从而导致虚假结论

    9、任何可能影响整体活动水平的操作都可能会改变 FST 中的不动性,从而导致虚假结论。因此,实验之前配合旷场实验测试是非常有必要的。



    动物行为分析软件:

    1. VisuTrack软件

    2. SuperMaze软件

    3. FishTrack斑马鱼分析软件

    动物行为仪器:

    1. 自身给药、条件恐惧、斯金纳、震惊反射(PPI)、跑步机、各类经典迷宫等

    2、动物抓挠分析仪、动物震颤行为分析仪、动物捕食行为分析仪

    3、动物主动步态分析、动物被动步态分析、动物自由步态分析(内测中)

    4、睡眠剥夺仪、体温维持仪、智能热板仪、转棒疲劳仪、鼠尾光照测痛仪等

    神经电生理:

    1、光遗传、无线光遗传

    2、光纤记录系统(单通道、多通道)

    3、电生理信号采集系统(脑电、肌电等)




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