Diese Studie wurde von der Gewährung Nihm R01 und R21 MH091816 MH084043 TDG unterstützt.

1. Materialien und Methode 1.1. Die Wassertanks Der zylindrische Tanks (30 cm Höhe x 20 cm Durchmesser) für die Maus Forced Swim Test (FST) in unserem Labor erforderlich sind, aus transparentem Plexiglas gebaut, da dieses Material in der Lage, die häufige Bewegung des Tanks und Unfälle besser als Glas widerstehen. Der Wasserstand ist 15 cm aus dem Boden und sollte auf dem Tank, um sicherzustellen, dass das Volumen des Wassers konsistent Mäusen markiert werden. Die Zahl der Tanks sollte idealerweise mindestens doppelt so viele wie die Anzahl der Mäuse zu einem Zeitpunkt getestet, so dass der zweite Wassertank befüllt werden kann, während der erste Satz ist im Einsatz sein. Die Abmessungen der Tanks sollte in einer Weise, dass die Mäuse nicht in der Lage auf den Boden des Behälters berühren, entweder mit den Füßen oder mit dem Schwanz, während der Baden-Test ausgewählt werden. Die Höhe des Tanks sollte hoch genug sein, um die Mäuse an der Flucht aus dem Tank zu verhindern. Bitte beachten Sie,dass der Durchmesser der Tank und die Tiefe des Wassers sind wichtige Parameter, die angepasst an das Verhalten von Mäusen (für eine detaillierte Analyse dieser Fragen siehe 1-3) ändern können. 1.2. Thermometer A wasserdicht Infrarot-Thermometer ist vorzuziehen, da eine schnelle Messung der Temperatur reduziert die benötigte Zeit, um den Test durchzuführen. Allerdings wird ein Glas Quecksilber-Thermometer auch ausreichend sein, für diese Aufgabe. 1.3. Timer 1.4. Video Aufnahmegerät Wir verwenden eine Videokamera um ein Stativ. Da dieser Test in der Regel umfasst mehrere Tiere zur gleichen Zeit getestet werden Livescoring sehr schwierig und nicht ratsam. Die Videokamera sollte in ausreichend hoher Auflösung aufzeichnen zu einer Bildqualität, die später für Verhaltens-Scoring verwendet werden rendern. Achten Sie darauf, genügend Speicherkarten mit in die Kamera, bevor starting des Tests. Wir verwenden eine Video-Kamera, die digital Datensätze ohne den Einsatz mechanischer Medien (zB Video-Kassette), so dass für die digitale Übertragung von Videos. Wenn es übermäßige Reflexionen auf die Panzer, die in Labor-Umgebungen mit Overhead Fluoreszenzbeleuchtung auftreten können, sind, möchten Sie vielleicht eine polarisierende Linse Filter mit Ihrer Kamera verwenden. 1.5. Dividers In unserem Labor haben wir zwei Sätze von Teilern (35 cm Höhe x 22 cm Breite x 22 cm Tiefe). Diese sind rechteckig mit drei Wänden und sind sowohl als Hintergrund und als Raumteiler zwischen den Tanks, um Mäuse einander sehen, während der Prüfung und möglicherweise zu verändern ihr Verhalten zu verhindern. Ein Satz kann für Albino und helle Tiere schwarz, die andere einstellen können helle für dunkle Tiere werden, um einen hohen Kontrast zu rendern. Der Versuchsleiter sollte sicherstellen, dass die Oberflächen der Trennwände sind nicht übermäßig reflektierende, so dass sie Kamerabilder ändern oder machen große differences zwischen Beleuchtungsstärke. 1.6. Weißes Rauschen-Generator Dies ist im Labor Umgebungen, in denen plötzliche laute Geräusche hörte, dass würde möglicherweise erschrecken die Tiere werden musste. Der Rauschgenerator wird Maske wie intermittierende störende Geräusche. Die Lautstärke des weißen Rauschens Generator zu wählen, über andere Umgebungs-und unerwartete Geräusche werden. In unseren experimentellen Raum Geräuschpegel der Umgebung (ohne das weiße Rauschen-Generator aktiviert) beträgt 60 dB. Die gesamte Lärmpegel mit dem weißen Rauschen-Generator an der Stelle, wo die Tanks platziert aktiviert ist 70-72 dB. Allerdings ist darauf hinzuweisen, dass diese Zahlen nur als Beispiel zur Verfügung gestellt werden, und jedes Labor sollte das Recht Geräuschpegel entsprechend ihrer einzigartigen Umgebung und Umstände zu wählen. 1.7. Trocknung von Papier und Wärmelampe Vor Rücksendung der Tiere auf ihre Käfige, ist es wichtig, trockensie vorsichtig mit Küchenpapier und es ist hilfreich, eine Wärmelampe verwenden (sicher sein, die Belichtung Temperatur nicht über 32 ° C), um eine Unterkühlung zu verhindern. 2. Behavioral Procedures <ol><li> Der gesamte Versuchsaufbau widerspiegeln richtigen Ausgleich zwischen Variablen für Ihre Experimente. Zum Beispiel in unseren Experimenten versuchen wir, jede Gruppe gleich in jeden FST-Sitzung (dh, wenn es vier Behandlungsgruppen sind, jeder wird in jeder Sitzung vertreten sein) vertreten. Auch Mäuse gedreht werden, sind derart, dass Mäuse aus jeder Behandlungsgruppe in einen anderen Tank in jeder Sitzung gesetzt. </li><li> Legen Sie die Kamera und die Teiler in Position. Die Kamera sollte so nah wie möglich sein, um die höchstmögliche Auflösung der Mäuse zu erhalten. </li><li> Die Tanks sollten mit Leitungswasser bei Raumtemperatur (23-25 ​​° C), um die festgelegte Höhe, die an der Tankwand gekennzeichnet ist befüllt werden. Wenn Ihre Anlage nicht konstant warm / kalt water, können Sie warmes Wasser und / oder Eis vorzubereiten, um schnell bringen das Wasser auf die richtige Temperatur. Prüfen Sie die Wassertemperatur mit dem Infrarot-Thermometer. Eine für das Niveau von heißem Wasser und einer zweiten Marke für die Zugabe von kaltem Wasser - - Alternativ, wenn die Temperaturen von heißem und kaltem Wasser konstant sind in Ihrer Einrichtung können Sie auf dem Tank beiden Marken ziehen, um nahe an die richtige endgültige Wassertemperatur schnell. </li><li> Starten Sie das weiße Rauschen, wenn verwendet wird, bevor die Mäuse auf den Prüfraum eingebracht werden. Der Pegel des weißen Rauschens sollte nur genug, um Außengeräusche Maske. Vermeiden Sie eine hohe Lautstärke und stellen Sie sicher, das gleiche Niveau von weißem Rauschen wird für alle Tiere verwendet. </li><li> Bringen Sie die Tiere in den Testraum. Wenn die Kolonie, wo die Tiere leben und den Testraum benachbart sind oder sehr nahe beieinander liegen, sind die Umgebungsbedingungen ähnlich und die Störung während der Bewegung des Käfigs ist minimal, so ist keine Akklimatisierung period notwendig sein wird. Andernfalls setzen Sie die Tiere in den Prüfraum für einen Zeitraum von Akklimatisation (in der Regel mindestens eine Stunde). Wenn ein Akklimatisierungsperiode ist notwendig, sicherzustellen, dass die Tiere eingewöhnt nicht von den Mäusen wird zur gleichen Zeit im gleichen Raum getestet betroffen sein. Bitte beachten Sie, dass Geruchs-und Ultraschall-Signale von den anderen Tieren im gleichen Raum platziert werden können erfasst werden. </li><li> Starten Sie Videoaufnahmen, bevor die Tiere in die Wassertanks. </li><li> Halten Sie das Tier am Schwanz, und langsam und vorsichtig in das Wasser statt. Nachdem die Mäuse im Wasser, langsam loslassen den Schwanz. Typischerweise werden mit diesem Verfahren den Kopf des Tieres entfernt, unter Wasser getaucht zu verhindern. </li><li> Legen Sie die Maus in die Tanks in einer Reihenfolge, in der die Behinderung der Aufnahme minimiert werden. Dieser Auftrag sollte natürlich in Verbindung mit dem Ausgleich von Gruppen und anderen spezifischen Anforderungen für Ihr experimentelles Design entschieden werden. </li><li>Sobald alle Mäuse sind in den Tanks-Start des Countdowns auf die Stoppuhr. Die üblichen Teststrecke für Mäuse beträgt sechs Minuten in der FST. </li><li> Während des Tests sicher sein, Sie sind in einem angemessenen Abstand von den Tieren und machen keine Bewegungen oder Geräusche, die von den Tieren bemerkt werden kann. Mäuse können sich leicht in Wasser schwimmen, aber wenn entweder ein neuer Stamm von Mäusen oder einer neuen Verbindung wird ohne Vorkenntnisse ihre Wirkung auf Schwimmverhalten getestet, der Versuchsleiter sollte die Tiere genauer zu überwachen. Im Gegensatz zu Ratten, Mäusen zu tun in der Regel nicht während des FST tauchen jedoch im Falle des Tauchens mit der Maus aus dem Tank entfernt werden sollte. Wenn der Experimentator den Raum verlässt den Mäusen per Video für den Fall, dass eine Maus kann nicht behaupten, Schwimmen und schwimmende Verhalten und auf die Probe gegebenenfalls zu stoppen sollten überwacht werden. </li><li> Am Ende der 6 Minuten Testzeit die Aufnahme zu beenden. In unserem Labor zeigen, dass wir einen Zettel vor die Kamera, dass die Tiere identifiziert ganz am Endejeder Aufnahme. Bei dieser Vorgehensweise die einzelnen anschließend Scoring wird die Aufnahme nicht, die Identität der Tiere, da die Identität ist erst ganz am Ende der Aufnahme angezeigt. Dies verhindert, dass Identifikations-und Aufzeichnungspflichten Probleme, die später auftreten können, in Bezug auf die Aufnahmen. Unabhängig von der Aufzeichnungspflicht Strategie, die verwendet wird, sollte es eindeutig die Tiere und auch verhindern, dass die einzelnen später erzielte der Test aus Kenntnis von Gruppenzugehörigkeiten. </li><li> Entfernen Sie die Tiere aus dem Wasser an ihren Schwänzen in der gleichen Reihenfolge, dass man sie in und schonend trocknen sie mit einem Trocknen von Papier und legen Sie wieder in ihre homecage. </li></ol> 3. Behavior Analysis <ol><li> Die Maus-Version von FST ist in der Regel, von Anfang bis Ende, sechs Minuten lang. Allerdings, in der Regel nur die letzten 4 Minuten des Tests analysiert werden. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass die meisten Mäuse sehr aktiv sind, zu Beginn des FST, und die pOTENTIAL Wirkungen der Behandlung kann während der ersten zwei Minuten verdunkelt werden. </li><li> In unserem Labor stellen wir Ihnen die Video-Dateien direkt von der Kamera an einen PC und führen Sie die Analyse auf dem PC. </li><li> Während der Verhaltensanalyse ist die Zeit, die jeder Maus verbringt mobilen gemessen. Der Gesamtbetrag der Mobilität der Zeit wird dann aus den 240 Sekunden der Testzeit subtrahiert und wird dann als die Unbeweglichkeit der Zeit angegeben. Während es möglich ist, die Unbeweglichkeit der Zeit direkt zu messen, die in unserem Labor haben wir festgestellt, es einfacher zu erkennen und zu messen aktiven Bewegungen, anstatt das Fehlen solcher Bewegungen. </li><li> Der wichtigste Aspekt der Verhaltensanalyse und in der Regel die größte Quelle der Variabilität zwischen den Beobachtern in der FST ist die korrekte Identifizierung von Bewegungen, die als bona fide Mobilität gezählt werden. Unsere operationale Definition für die Mobilität in der FST ist jede Bewegung, die nicht notwendig, um die Körperbalance und halten den Kopf über dem Wasser 4. Mäuse in der Regel schwimmen in Wasser leicht, aber sie noch manifest kleine Bewegungen, ihren Körper Gleichgewicht und halten ihre Köpfe über dem Wasser. Diese Verhaltensweisen sind kein Versuch, zu entkommen und sollte nicht als Mobilität erzielt werden. Auch nach einem Anfall von Mobilität, auch wenn im wesentlichen unbeweglich, können Mäuse noch im Wasser treiben als Folge der Dynamik. Diese Bewegungen sollten auch nicht als Mobilität erzielt werden. </li><li> In unserem Labor verwenden wir ein On-Screen-Stoppuhr-Software (XNote Stoppuhr, dnSoft Research Group) für Zeitmessungen. Zwei getrennte Stoppuhren werden auf dem Bildschirm verwendet. Die erste Stoppuhr zählt von 240 Sekunden und warnt den Betrachter, wenn die Verhaltensanalyse endet. Die zweite Stoppuhr misst die Zeit mobil. Einige Stoppuhr-Software hat die Fähigkeit, Schlüssel zuordnen zu starten und zu stoppen Funktionen, so dass auf dem Bildschirm Stoppuhren von der Tastatur gesteuert werden kann. In unserem Labor statt einer normalen Tastatur, verwenden wir ein Eingabegerät allgemein bekannt alsa &#39;Gamepad&#39;, um den Stoppuhren zu kontrollieren. </li><li> Bei Verwendung eines PC zur Unbeweglichkeit zu quantifizieren, wenn es mehr als eine Maus getestet und auf dem Bildschirm, ist es eine gute Idee, die anderen Tiere decken (man kann ein anderes Programm-Fenster verwenden oder körperlich Abdeckung des Bildschirms mit Papier), so dass ihre Bewegungen werden nicht davon ablenken, den Betrachter. </li><li> Wenn ein On-Screen-Stoppuhr verwendet wird, sicher sein, alle, aber die Millisekunde Dezimalstellen der Stoppuhr zu decken. Der Grund dafür ist, um Verzerrungen in den Beobachter zu verhindern, solange noch die Möglichkeit, festzustellen, ob die Uhr läuft oder nicht läuft. Da der Beobachter, während blind für die Gruppenzugehörigkeit der Tiere, eine allgemeine Vorstellung von Maß an Mobilität bei den Mäusen haben wird, kann es eine gewisse Tendenz auftritt, wenn sie erlaubt ist, um den Gesamtbetrag der Mobilität Zeitpunkt für das betreffende Maus vergangen zu sehen vor Abschluss der Analyse-Sitzung. Durch die Abdeckung der Stoppuhr, wird sie nur wissen, ob die Stoppuhr-oder ausgeschaltet ist an jedem Punkt, aber will nicht wissen, die insgesamt verstrichene Zeit und kann daher nicht von einer Voreingenommenheit erfolgen. </li><li> Ein inter-Reliabilität Test sollte für jeden neuen Beobachter durchgeführt werden, bevor Daten von Versuchstieren zu sammeln. In unserem Labor, jedes neue Beobachter ersten Uhren ein erfahrener Beobachter Scoring. Nach den neuen Beobachter gewinnt Vertrauen, um die Mobilität von Unbeweglichkeit zu unterscheiden, sie dann Partitur mit dem erfahrenen Beobachter beobachten und darauf hingewiesen Fehler. Sobald diese Phase erfolgreich abgeschlossen ist, wird die neue Beobachter analysieren eine bestimmte Gruppe von FST Videos, die wir halten in unserem Labor für Schulungszwecke. Erst nach ein hohes Maß an inter-observer Korrelation mit dem erfahrenen Beobachter erhält nicht einen Ermittler mit der Analyse FST Videos in realen Experimenten. Wir archivieren die Daten aus diesen Trainings-Analysen auf einen internen Standard für das Labor für die zukünftige Verwendung darstellen. Wir haben Unterschiede zwischen den Stämmen in der Art und Weise, in der sie ausdrücken mobi beobachtetkeit (und Unbeweglichkeit) Verhalten und meine Unbeweglichkeit Zeit zwischen den Geschlechtern. Wenn ein neuer Stamm, Geschlecht oder genetisch veränderte Maus-Modell im Labor getestet wird, ist es notwendig, wieder verpflichten diese Art der Zuverlässigkeitsanalyse. </li></ol> 4. Repräsentative Ergebnisse Es gibt deutliche Unterschiede zwischen genetisch verschiedenen Inzucht-und outbred Mausstämme in Bezug auf ihre Grundlinie Unbeweglichkeit und die Reaktion auf ein bestimmtes Medikament 5-11. Zum Beispiel haben wir festgestellt, Differential Antidepressiva-ähnliche Reaktionen auf Lithium in einem Panel von Mausstämmen (Abbildung 1) 5. Experimentelle Einzelheiten dieses Experiments sind in Can et al., 2011 5 veröffentlicht. <img src="/files/ftp_upload/3638/3638fig1.jpg" alt="Abbildung 1" /> Abbildung 1. Immobilität Zeit (in Sekunden) in die Forced Swim Test, fünf Stunden nach einer einzigen ip Injektion von Kochsalzlösung, 200, 300 oder 400 mg / kg in verschiedenen Inzucht-und outbred Mausstämme. *: P &lt;0,05, **: p &lt;0,01, ***: p &lt;0,001 bezeichnen einen signifikanten Unterschied im Vergleich zu Kochsalzlösung Gruppe, Dunnett-post-hoc Test. Die Daten sind als Mittelwert ± SEM ausgedrückt. Anzahl der Tiere pro Gruppe für jeden Stamm ist 6-8 (Abbildung aus 5 wiedergegeben). Nicht alle Mausstämme eignen sich für die FST. Einige Stämme, wie Black Swiss, NIH Swiss und FVB / NJ zeigen wenig oder fast keine Unbeweglichkeit unter Kontrollbedingungen, bietet einen Boden-Effekt (Abbildung 1) 5. Das Fehlen von Baseline Unbeweglichkeit verhindert wirkungsvoll Nachweis einer antidepressiven Wirkung der experimentellen Manipulationen. Es ist auch möglich, während sehr selten, dass einige Maus-Stämme können abweichend verhalten und tauchen Sie ein in den Tank während des Tests, obwohl sie schwimmen können. Ein solcher Stamm ist DBA/1OlaHsd (unveröffentlichte Beobachtung in unserem Labor). Solche Stämme sind nicht geeignet für die FST. Aus diesem Grund tauchen Risiko jedoch small, beim Testen einer neuen Sorte, die nicht zuvor in den FST oder eine Maus beherbergt eine neuartige genetische Manipulation getestet, ist es unerlässlich, genau zu beobachten die ersten Versuche an Mäusen zu retten, wenn sie in potenziell schädliche Verhaltensweisen zu engagieren. In der experimentellen Design hier beschriebenen, mehrere Tiere (bis zu fünf) sind zur gleichen Zeit getestet. Während die Teiler verwenden wir verhindern Mäuse einander sehen, während des Tests und die weiße Rauschen wird unterdrückt hörbare Laute, hat unser Set-up nicht verhindern, dass alle Ultraschall-oder Geruchssinn aus übertragen werden. Obwohl unwahrscheinlich, dass die Art der Prüfung gegeben, könnten diese beeinflussen das Verhalten von Mäusen. Eine Lösung für dieses Problem wäre es, die Tiere einzeln zu testen. Allerdings hat dieser Ansatz seine eigenen Probleme. Zum Beispiel, allgemein, die Tiere in jeder Session geprüft von der gleichen homecage kommen. Dies ermöglicht Randomisierung und ein Gegengewicht zu der experimentellen Variablen. Testing Mäusen einzelnenly würde bedeuten, eine Maus zu einer Zeit, aus der homecage. Dies führt dazu, wiederholt Stress und Störungen der sozialen Hierarchie in den Käfig unter den anderen hinter sich gelassen. Ein weiteres Problem mit der Prüfung einzeln sind die zeitlichen Beschränkungen. Testen einer Maus zu einer Zeit, wird das Experiment in vielen Stunden was zu einer Situation, in der Mäuse zu verschiedenen Zeiten des zirkadianen Zyklus getestet werden zu erweitern. Dies kann zu verwechseln Tageszeit Effekte. Die Forscher sollten diesen Fragen im Hinterkopf behalten, während der Gestaltung ihrer Experimente.

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Autoren erklären, keine Interessenkonflikte.

Der FST (manchmal auch als Porsolt Swim Test) wurde erstmals für Ratten entwickelt und dann für Mäuse durch Porsolt und Kollegen 12,13 modifiziert. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Protokoll erfolgreich in unserem Labor haben eine Reihe von weitgehend subtilen Test Modifikationen veröffentlicht worden (siehe HASCOET und Bourin für eine vollständige Überprüfung 1). Es ist ein verbreiteter Test zur Beurteilung der Wirksamkeit von Antidepressiva und die Auswirkungen verschiedener Verhaltens-und Neurobiologie Manipulationen in der Grundlagenforschung und der präklinischen Forschung 3,14-16 verwendet. Es wurde als Rendering einer Situation, in der &quot;behavioral Verzweiflung&quot; induziert wird beschrieben, das heißt, verliert das Tier hoffen, den stressigen Umwelt 13 entweichen. Die Maus-Version des Forced Swim Test ist eine relativ kurze und niedrige Kosten Verhaltenstest, dass keine Schulung der Mäuse erfordert und mit minimaler Ausrüstung durchgeführt werden. Dies steht im Gegensatz zu der Ratte Version des Tests, die im Allgemeinen betreffens Belastung durch den Wassertank 1 Tag vor dem Test 17 ​​Tage. Wegen ihrer Popularität gibt es eine Fülle von Daten über die Auswirkungen verschiedener Antidepressiva in der FST. Dies ermöglicht es den Forschern zu vergleichen und ihre eigenen Ergebnisse mit anderen (siehe HASCOET und Bourin für 2009 review 1). Diese Eigenschaften des FST machen ihn zu einem wichtigen Werkzeug in der akademischen Forschung und Wirkstoffentwicklung in industriellen Umgebungen, in denen Zuverlässigkeit und Hochdurchsatz-Screening von neuen Verbindungen sind von wesentlicher Bedeutung. Eine weitere Besonderheit des FST ist die Verfügbarkeit von kommerziellen automatisierte Verhaltensanalyse Systeme, beschleunigen den Prozess der Datensammlung kann 18-20. Doch in unserer Erfahrung erfordern diese automatisierten Systemen umfangreiche Validierung durch menschliche Wertung. Zusätzlich können automatische Parameter neu eingestellt werden, wenn Sie verschiedene Stämme, vor allem wenn die Pegel der Hintergrundgeräusche hingegen ändert oder mit Mäusen verschiedener sIZES oder Verhaltensreaktionen. Ein weiterer Bereich, in dem die FST verwendet wird, ist neurogenetische Forschung, in dem die genetische Grundlage der Depression Verhaltensweisen untersucht. Diese Art von Studien beinhalten Vergleich verschiedener Mausstämme mit oder ohne den Einsatz von Anti-Depressiva und Vergleiche von gentechnisch veränderten oder selektiv züchtete Mäuse und ihre Wildtyp-Gegenstücke 6,21-23. In dieser Hinsicht hat die FST erwiesen in der Grundlagenforschung im Zusammenhang mit der Neurobiologie und Genetik von affektiven Störungen nützlich sein. Allerdings ist die FST nicht das volle Spektrum analog der menschlichen Depression. Auch wenn es Ausnahmen gibt, hat die FST ein beträchtliches Maß an zuverlässiger Aussagekraft, da es recht empfindlich auf Verbindungen, die beim Menschen wirksam als Anti-Depressiva und unempfindlich gegen diejenigen, die nicht effektiv sind 24,25 sind. Da die Verhaltenstherapie Ergebnis der FST ist eindimensional kann es nur geben die antidepressive Wirksamkeit der Verbindung oder Ex-experimentelle Manipulationen, aber es kann nicht unterscheiden, mechanistische Unterschiede zwischen ihnen. Dies steht im Gegensatz mit der Ratte Version des FST, wo Ratten manifestieren beide Schwimmen, Klettern und Verhaltensweisen, die zwischen Serotonin und Noradrenalin wirkende Verbindungen 26 unterscheiden können. Auch Manipulationen, die die gesamte Aktivität beeinträchtigen können potenziell verändern Unbeweglichkeit in der FST führt zu falschen Schlussfolgerungen. Deshalb ist es wichtig, die Ergebnisse der FST mit separatem Verhaltenstests, die gesamte Tätigkeit wie die Open-Feldtest 1,27 messen zu überprüfen. Es ist vorteilhaft, im Auge zu behalten, dass die FST vertritt nicht die conditio humana, und soweit die zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanismen des Verhaltens nach Modell, Tiere in der FST und die menschliche Depression überlappen manifestiert ist nicht ganz klar 28. Allerdings sollte diese Art von Einschränkungen nicht abwerten den Nutzen der FST als Wirkstoffforschung und-Validierungs-Tool.

<ul><li> Wassertanks </li><li> Thermometer </li><li> Timer </li><li> Videokamera </li><li> White Noise Generator (optional) </li><li> Trocknendes Papier </li></ul>

the mouse forced swim test

Der Forced Swim Test ist ein Nagetier Verhaltenstest für die Auswertung von Antidepressiva, antidepressive Wirksamkeit von neuen Verbindungen und experimentelle Manipulationen, die beim Rendern oder verhindert depressive wie Staaten gerichtet werden. Mäuse sind in eine unausweichliche transparenten Behälter, die mit Wasser gefüllt ist und ihre Flucht im Zusammenhang Mobilitätsverhalten wird gemessen platziert. Der Forced Swim Test ist unkompliziert, zuverlässig durchzuführen, und es erfordert nur minimale Ausrüstung zur Verfügung. Erfolgreiche Umsetzung des Forced Swim Test erfordert die Einhaltung bestimmter Einzelheiten des Verfahrens und die Minimierung der ungerechtfertigten Belastung der Mäuse. In dem Protokoll Beschreibung und den beigefügten Video erläutern wir, wie Sie die Maus-Version dieses Tests mit dem Schwerpunkt auf potenzielle Fallstricke, die sich nachteilig auf die Interpretation der Ergebnisse und wie sie vermieden werden können befragen. Darüber hinaus erklären wir, wie das Verhalten in den Test manifestiert bewertet werden.

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The Mouse Forced Swim Test

Der Forced Swim Test wird als ein experimenteller Ansatz, um mögliche antidepressive Wirksamkeit in Nagetieren zu beurteilen validiert. Versuchstiere werden in einen Behälter mit Wasser und die Flucht-bezogene Mobilitätsverhalten gelegt wird quantifiziert. Das gemeinsame Verfahren für die Maus-Version dieses Tests sind beschrieben.

Die Maus Forced Swim-Test

The forced swim test is a rodent behavioral test used for evaluation of antidepressant drugs, antidepressant efficacy of new compounds, and experimental ...

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

105.1K Aufrufe.  University of Maryland School of Medicine. Der Forced Swim Test wird als ein experimenteller Ansatz, um mögliche antidepressive Wirksamkeit in Nagetieren zu beurteilen validiert. Versuchstiere werden in einen Behälter mit Wasser und die Flucht-bezogene Mobilitätsverhalten gelegt wird quantifiziert. Das gemeinsame Verfahren für die Maus-Version dieses Tests sind beschrieben.

Serie: The Mouse Forced Swim Test

Shallow Water (Paddling) Variants of Water Maze Tests in Mice

When Richard Morris devised his water maze in 19817, most behavioral work was done in rats. However, the greater understanding of mouse genetics led to the mouse becoming increasingly important. But researchers found that some strains of mutant mice were prone to problems like passively floating or diving when they were tested in the Morris water maze11. This was unsurprising considering their natural habitat; rats swim naturally (classically, the "sewer rat"), whereas mice evolved in the dry areas of central Asia.
To overcome these problems, it was considered whether shallow water would be a sufficient stimulus to provide escape motivation for mice. This would also avoid the problems of drying the small creatures with a towel and then putting them in a heated recovery chamber to avoid hypothermia, which is a much more serious problem than with rats; the large ratio of surface area to volume of a mouse makes it particularly vulnerable to rapid heat loss.
Another consideration was whether a more natural escape strategy could be used, to facilitate learning. Since animals that fall into water and swim away from the safety of the shore are unlikely to pass on their genes, animals have evolved a natural tendency to swim to the edge of a body of water. The Morris water maze, however, requires them to swim to a hidden platform towards the center of the maze - exactly opposite to their evolved behavior. Therefore the paddling maze should incorporate escape to the edge of the apparatus. This feature, coupled with the use of relatively non-aversive shallow water, embodies the "Refinement" aspect of the "3 Rs" of Russell and Burch8.
Various types of maze design were tried; the common feature was that the water was always shallow (2 cm deep) and escape was via a tube piercing the transparent wall of the apparatus. Other tubes ("false exits") were also placed around the walls but these were blocked off. From the inside of the maze all false exits and the single true exit looked the same. Currently a dodecagonal (12-sided) maze is in use in Oxford, with 12 true/false exits set in the corners. In a recent development a transparent paddling Y-maze has been tested successfully.

Shallow Water Paddling Variants of Water Maze Tests in Mice

Mice can swim, but many strains appear to find this activity stressful. To overcome this problem mazes have been devised where escape from shallow water is used to motivate behaviour. These have been demonstrated to support learning at least as good as the traditional and widely used Morris water maze.

Shallow Water (Paddeln) Varianten of Water Maze-Tests in Mäuse

When Richard Morris devised his water maze in 19817, most behavioral work was done in rats. However, the greater understanding of mouse genetics led to ...

Forschung

Verhalten

The Forced Swim Test as a Model of Depressive-like Behavior

The goal of the present protocol is to describe the forced swim test (FST), which is one of the most commonly used assays for the study of depressive-like behavior in rodents. The FST is based on the assumption that when placing an animal in a container filled with water, it will first make efforts to escape but eventually will exhibit immobility that may be considered to reflect a measure of behavioral despair. This test has been extensively used because it involves the exposure of the animals to stress, which was shown to have a role in the tendency for major depression. Additionally, the FST has been shown to share some of the factors that are influenced or altered by depression in humans, including changes in food consumption, sleep abnormalities and drug-withdrawal-induced anhedonia. The main advantages of this procedure are that it is relatively easy to perform and that its results are easily and quickly analyzed. Moreover, its sensitivity to a broad range of antidepressant drugs that makes it a suitable screening test is one of the most important features leading to its high predictive validity. Despite its appeal, this model has a number of disadvantages. First, the issue of chronic augmentation is problematic in this test because in real life patients need to be treated for at least several weeks before they experience any relief from their symptoms. Last, due to the aversiveness of the FST, it is important to take into account possible influences it might have on brain structure/function if brain analyses are to be carried out following this procedure.

This protocol describes the forced swim test, which is used for the study of depressive-like behavior in rodents. This procedure involves placing an animal in a container filled with water that eventually will lead to the exhibition of immobility behavior, which is considered to reflect behavioral despair.

Forced Swim-Test als ein Modell der Depressive ähnliche Verhalten

The goal of the present protocol is to describe the forced swim test (FST), which is one of the most commonly used assays for the study of depressive-like ...

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or knockdown gene expression in a relatively focused region without significant damage to the brain tissue. After recovery, the injected mouse can be tested on various behavioral tasks such as the Open Field Test (OFT) and the Forced Swim Test (FST). The OFT is designed to assess locomotion and the anxious phenotype in mice by measuring the amount of time that a mouse spends in the center of a novel open field. A more anxious mouse will spend significantly less time in the center of the novel field compared to controls. The FST assesses the anti-depressive phenotype by quantifying the amount of time that mice spend immobile when placed into a bucket of water. A mouse with an anti-depressive phenotype will spend significantly less time immobile compared to control animals. The goal of this protocol is to use the stereotactic injection of a lentivirus in conjunction with behavioral tests to assess how genetic factors modulate animal behaviors.

Stereotactic injection of lentiviruses expressing cDNAs or shRNAs can modulate gene expression in specific brain areas of mice. Here, we present a protocol to combine stereotactic injections with behavioral tasks, such as the Open Field Test (OFT) and the Forced Swim Test (FST).

Anwenden Stereotaktische Injektionstechnik zu genetischen Auswirkungen auf die Tier Behaviors Studie

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or ...

The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their behavioral flexibility and required memory duration, the number of goals and pathways, and also the overall task complexity. A confounding feature in many of these tasks is the lack of control over the strategy employed by the rodents to reach the goal, e.g., allocentric (declarative-like) or egocentric (procedural) based strategies. The double-H maze is a novel water-escape memory task that addresses this issue, by allowing the experimenter to direct the type of strategy learned during the training period. The double-H maze is a transparent device, which consists of a central alleyway with three arms protruding on both sides, along with an escape platform submerged at the extremity of one of these arms.
Rats can be trained using an allocentric strategy by alternating the start position in the maze in an unpredictable manner (see protocol 1; &#167;4.7), thus requiring them to learn the location of the platform based on the available allothetic cues. Alternatively, an egocentric learning strategy (protocol 2; &#167;4.8) can be employed by releasing the rats from the same position during each trial, until they learn the procedural pattern required to reach the goal. This task has been proven to allow for the formation of stable memory traces.
Memory can be probed following the training period in a misleading probe trial, in which the starting position for the rats alternates. Following an egocentric learning paradigm, rats typically resort to an allocentric-based strategy, but only when their initial view on the extra-maze cues differs markedly from their original position. This task is ideally suited to explore the effects of drugs/perturbations on allocentric/egocentric memory performance, as well as the interactions between these two memory systems.

The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.

Die Doppel-H Maze: A Robust Verhaltenstest für Lernen und Gedächtnis in Nagetiere

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer&#8217;s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer&#8217;s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.

This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer's disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.

Morris Wasser-Labyrinth-Test: Optimierung für Mausstamm und Testumgebung

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including acquisition of spatial memoryand long-term spatial memory 1. The MWM is a relatively simple procedure typically consisting of six day trials, the main advantage being the differentiation between the spatial (hidden-platform) and non-spatial (visible platform) conditions 2-4. In addition, the MWM testing environment reduces odor trail interference 5. This has led the task to be used extensively in the study of the neurobiology and neuropharmacology of spatial learning and memory. The MWM plays an important role in the validation of rodent models for neurocognitive disorders such as Alzheimer&#x2019;s Disease 6, 7. In this protocol we discussed the typical procedure of MWM for testing learning and memory and data analysis commonly used in Alzheimer&#x2019;s disease transgenic model mice.

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice

The Morris Water Maze is a behavioral task to test hippocampal-dependent learning and memory. It has been widely used in the study of neurobiology, neuropharmacology and neurocognitive disorders in rodent models.

Morris Water Maze-Test für Lern-und Gedächtnisstörungen bei Alzheimer-Modell Mäuse

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

Neurowissenschaften

A Behavioral Test Battery for the Repeated Assessment of Motor Skills, Mood, and Cognition in Mice

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and dysfunctions in mood and cognition are common and often shared symptoms in neurodegenerative diseases. Shown here is a behavioral test battery for motor, mood, and cognition, which can be repeatedly tested in a longitudinal study. This battery assesses the overall behavioral phenotype in mice by examining each domain of behavior with at least two independent well-accepted tests (i.e., open-field test and rotarod test for motor function, social interaction test, elevated plus maze test, and forced swim test for emotional function, and Morris water maze test and novel object recognition test for cognitive function). Therefore, this sensitive and comprehensive test battery is a powerful tool for the study of behavioral alternation in neurodegeneration.

A comprehensive behavioral test battery of motor skills, mood&#8212;including social interaction, depression, and anxiety&#8212;and cognition is designed for the repeated assessment of neurodegeneration-related behavioral changes in mice.

Eine Verhaltenstherapie Testbatterie für die wiederholte Beurteilung der Motorik, Stimmung und Kognition bei Mäusen

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and ...

Analysis of Learning and Memory Ability in an Alzheimer's Disease Mouse Model using the Morris Water Maze

A Morris water maze (MWM) experiment forces experimental animals to swim and learn to find a platform hidden in the water. It is widely used in scientific research to assess the learning and memory of animals. Due to the extensive use of the MWM test, visual experimental protocols are essential for researchers. This manuscript uses the latest studies to introduce the protocol of the MWM test. Alzheimer&#8217; Disease (AD) is characterized by a progressive loss of memory and cognitive function. An alternative and complementary treatment used for AD is Manual Acupuncture (MA). To assess the learning and memory ability of AD model mice, the MWM test was conducted. The visible platform trial, hidden platform trial, probe trial, and reversal trial of MWM were used to evaluate spatial learning and memory ability. In the visible platform trial, the swimming speed and escape latency of mice in different groups was not significantly different. In the hidden platform and reversal trials, the AD group showed a long escape latency. The escape latency decreased significantly after the MA treatment. Low platform crossover number and the proportion of time in the SW quadrant in the probe trial increased after the MA treatment (p &#60; 0.05 or p &#60; 0.01). The results of the MWM tests suggest that MA can effectively improve the spatial learning and memory abilities of AD model mice. Rigorous experimental operations provided assurance of the reliability of the results.

Herein, a protocol to conduct the Morris water maze tests to evaluate the ability of learning and memory of Alzheimer&#8217;s Disease model mice and to assess the effect of manual acupuncture for treating them is described.

Analyse der Lern- und Gedächtnisfähigkeit in einem Alzheimer-Mausmodell mit dem Morris Water Maze

A Morris water maze (MWM) experiment forces experimental animals to swim and learn to find a platform hidden in the water. It is widely used in scientific ...

Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer's Disease with Stroke

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk factor for AD, stroke has also been implicated as a risk factor and an exacerbating factor. The co-morbidity of stroke and AD results in worsened stroke-related motor control and AD-related cognitive deficits when compared to each condition alone. To model the combined condition of stroke and AD, a novel transgenic rat model of AD, with a mutated form of amyloid precursor protein (a key protein involved in the development of AD) incorporated into its DNA, is given a small unilateral striatal stroke.
For a model with the combination of both stroke and AD, behavioral tests that assess stroke-related motor control, locomotion and AD-related cognitive function must be implemented. The cylinder task involves a cost-efficient, multipurpose apparatus that assesses spontaneous forelimb motor use. In this task, a rat is placed in a cylindrical apparatus, where the rat will spontaneously rear and contact the wall of the cylinder with its forelimbs. These contacts are considered forelimb motor use and quantified during video analysis after testing. Another cost-efficient motor task implemented is the beam-walk task, which assesses forelimb control, hindlimb control and locomotion. This task involves a rat walking across a wooden beam allowing for the assessment of limb motor control through analysis of forelimb slips, hindlimb slips and falls. Assessment of learning and memory is completed with Morris water maze for this behavioral paradigm. The protocol starts with spatial learning, whereby the rat locates a stationary hidden platform. After spatial learning, the platform is removed and both short-term and long-term spatial reference memory is assessed. All three of these tasks are sensitive to behavioral differences and completed within 28 days for this model, making this paradigm time-efficient and cost-efficient.

To investigate the co-morbid Alzheimer&#39;s disease (AD) and stroke condition in a novel model, three behavior tasks are described that assess both motor control and cognitive behaviors. These tasks include the beam-walk task, cylinder task and Morris water maze.

Motor und Hippokampus-Dependent Spatial Learning und Referenz-Gedächtnis-Bewertung in einem transgenen Mausmodell der Alzheimer-Krankheit mit Schlaganfall

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk ...

Medizin

The Mouse Stroke Unit Protocol with Standardized Neurological Scoring for Translational Mouse Stroke Studies

The filament model of middle artery occlusion (fMCAo) is perhaps the most translational mouse stroke model, allowing for controlled ischemia with intravascular reperfusion/recanalization. However, it lacks alignment with current clinical advances for stroke care (e.g., Stroke Units), usually employs subjective or vague neurological scoring among laboratories, and exhibits high acute-phase mortality. Here, we address these limitations with validated video-guided protocols. We present the mouse Stroke Unit (mSU) protocol with instructional videos and a decision algorithm (Risk Stratification Score), bridging the gap between clinical and mouse stroke modeling. To increase accuracy and sensitivity of stroke neurological scoring, we present for the first time a video-standardized format of the focal Experimental Stroke Scale (fESS) and prove its value up to 6 months post-stroke. Additionally, protocols for mice Ladder-rung test, as well as the known Cylinder test, for unbiased, quantitative assessment of limbs&#180; motor function are presented. Results highlight mSU&#39;s translational efficacy. Focal ESS (fESS) excels over other known scales in detecting focal stroke deficits, capturing recovery, and maintaining sensitivity for up to 6 months post-stroke. Ladder-rung and Cylinder tests objectively quantify and monitor fore- and hind-limb motor deficits, long-term. In summary, integrating mSU, fESS, and motor function tests provides a robust framework for clinically relevant stroke investigations. Our protocols improve the translational value in mouse stroke research.

This article presents a protocol for executing the highly translational and independently proven mouse Stroke Unit (mSU) concept in large-stroke mice. It also provides a standardized protocol for executing the focal experimental stroke scale in mice, which evaluates stroke focal deficits detected even long-term.