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動物行為實驗方法硬核總結:強迫遊泳實驗
點擊次數:550 發布時間:2020-08-03

一、實驗原理

強迫遊泳實驗(Forced Swimming Test,FST)是Porsolt  RD於1977年*建立,用來檢測抗抑鬱藥物的作用。後來強迫遊泳實驗就成為評價藥物抗抑鬱作用的動物模型。該實驗方法是一種行為絕望實驗法,通過將動物置於一個局限的環境中(如水中),動物在該環境中拚命掙紮試圖逃跑又無法逃脫,從而提供了一個無可回避的壓迫環境,一段時間後,動物即表現出典型的“不動狀態”,觀察並記錄實驗動物產生絕望的不動狀態過程中的一係列參數,可以用來評價致抑鬱劑和抗抑鬱劑的作用效果。

二、實驗儀器

小鼠強迫遊泳水桶直徑10cm,高度25cm,透明;

大鼠強迫遊泳水桶直徑20cm,高度40cm;透明;

配置背光板係統,可以減少透明水桶水珠對實驗造成的影響,配合SuperFst強迫遊泳分析軟件同步實驗,型號:XR-XQ202。

 

三、傳統與改良版的強迫遊泳實驗方法

 傳統 FST將大鼠置於水深 15 ~ 18 cm的圓柱形透明容器(泳池)中, 進行15 min“前遊泳” 。“前遊泳 ” 對大鼠而言是一種不可逃避的應激, 造成 “抑鬱反應”。然後將大鼠從泳池中取出、烘幹, 進行幹預 (藥物或者治療), 幹預後放回籠中飼養。“前遊泳”應激 24 h後, 將大鼠再次置於泳池中, 進行 5 min“測試遊泳”並錄像, 測評大鼠遊泳行為與不動行為 , 分析幹預措施對大鼠行為的影響, 推測其抗抑鬱活性。

通過傳統 FST, 研究者發現三環類抗抑鬱藥 物、單胺氧化酶抑製劑、電痙攣治療、快動眼期睡眠剝奪治療、跨顱磁刺激治療可以減少大鼠 “不動行為”, 或者延遲 “不動行為”的發生, 增加主動性逃跑行為;而精神興奮藥物可增加大鼠在 FST中所有運動行為。所以如果某種化合物可以減少大鼠在 FST中不動行為, 同時不增加所有運動行為, 則可能具有抗抑鬱活性。遺憾的是,傳統 FST不能證實選擇性 5 -羥色胺再攝取抑製劑 (SSRIs) 的抗抑鬱活性。

 

 

SuperFst強迫遊泳實驗分析軟件

在應用傳統 FST過程中, 研究人員對它不斷進行改進, 終形成了改良 FST。與傳統 FST相比, 主要改進在於:

① 采用透明圓柱形 Pyrex遊泳筒, 底部直徑21 cm, 高46 cm;

② 水溫 23 ~ 25℃;

③ 水深 30 cm;

④ 評價“測試遊泳”階段大鼠 的遊泳行為、攀爬行為、靜止不動行為, 分析在 “測試遊泳 ” 階段的 300 s中每 5 s末各種行為出現的頻率。攀爬行為, 指大鼠在泳池中沿著泳池內壁使用前爪向上攀爬的行為;遊泳行為, 指大鼠在泳池內水平麵上、泳池內四周遊動;靜止不 動行為, 指大鼠除了為避免沒入水中而向上的主動運動外, 無其他行為。在評價過程中, 評定者不知道實驗動物接受的 幹預和分組情況。

與傳統 FST相比, 改良 FST有 2個主要優點:

① 水深增加, 大鼠就不會因為碰到泳池的底部而產生 適應性行為, 同時隨著水深增加, 大鼠靜止不動時間減少, FST敏感度加強。

② 傳統 FST隻記錄大鼠在泳池中出現的不動行為時間, 改良 FST記錄大鼠的 3 種行為, 這種行為學評價技術增加了 FST靈敏度, 能夠證實 SSRIs具有抗抑鬱活性。

四、實驗注意事項

1、不同種係實驗動物在 FST中表現不一樣。瑞士小鼠對 作用於 5 -HT/NE神經遞質係統的抗抑鬱藥物敏感, 而抗抑鬱藥物對 DBA/2 小鼠無行為學效應, C57BL/6JRj品係小 鼠是唯yi對安非他酮敏感的小鼠 。說明要做到研究結果 的可比性, 必須選擇相同種係的實驗動物。盡管實驗用鼠品種相似, 使用客觀評價標準, 實驗動物 在 FST中表現仍有差異。

2、實驗室內部標準與條件, 包括飼養條件、光照時間對研究結果都有影響。

3、在 FST中, 實驗動物行為會受到水溫影響, 在冷水中容易出現靜止不動行為;相反, 在溫度較高水中不動行為出現較晚。所以通常將水溫設定在 23 ~ 25℃。

4、水桶內水的高度應當盡量保證實驗動物的後肢不能支撐或者接觸到水桶底部。

5、計算動物絕望狀態的行為,通常以動物的後肢是否活動為判斷依據。

6、實驗時間不能太長,通常建議大鼠6min,小鼠5min左右。

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