Name: sucrose preference and novelty-induced hypophagia tests in rats using an automated food intake monitoring system
Uploaded: 2020-05-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Sucrose Preference and Novelty-Induced Hypophagia Tests in Rats using an Automated Food Intake Monitoring System at JoVE.com

Diese Arbeit wurde durch Fördermittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft (STE 1765/3-2) und der Charité Universitätsförderung (UFF 89/441-176, A.S.) unterstützt.

Tierpflege und experimentelle Verfahren folgten den spezifischen institutionellen Ethikrichtlinien und wurden von der staatlichen Behörde für Tierforschung genehmigt.
1. Betrieb des automatisierten Überwachungssystems
HINWEIS: Beim Betrieb des automatisierten Überwachungssystems ist es wichtig, jede Aktion im Kommentarfeld, das in der Software enthalten ist, unmittelbar vor der Aktion zu dokumentieren. Die Beschreibung sollte in das Kommentarfeld eingegeben werden...

<ol>
	<li>. Depression Available from: <a target="_blank" href="https://www.who.int/health-topics/depression">https://www.who.int/health-topics/depression</a> (2018)</li><li>Reddy, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depression:+the+disorder+and+the+burden.">Depression: the disorder and the burden.</a> Indian Journal of Psychological Medicine. 32 (1), 1-2 (2010).</li><li>Cryan, J. F., Mombereau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+search+of+a+depressed+mouse:+utility+of+models+for+studying+depression-related+behavior+in+genetically+modified+mice.">In search of a depressed mouse: utility of models for studying depression-related behavior in genetically modified mice.</a> Molecular Psychiatry. 9 (4), 326-357 (2004).</li><li>Overstreet, D. 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F., Mombereau, C., Vassout, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+tail+suspension+test+as+a+model+for+assessing+antidepressant+activity:+review+of+pharmacological+and+genetic+studies+in+mice.">The tail suspension test as a model for assessing antidepressant activity: review of pharmacological and genetic studies in mice.</a> Neuroscience and Biobehavioral Review. 29 (4-5), 571-625 (2005).</li><li>Can, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+tail+suspension+test.">The tail suspension test.</a> Journal of Visualized Experiments. (59), e3769 (2012).</li><li>Chadman, K. K., Yang, M., Crawley, J. 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Die Saccharosepräferenz und neuheitsinduzierte Hypophagie-Tests sind zwei etablierte Techniken zur Bewertung von Anhedonia bei Ratten. Ihre Kombination mit dem automatisierten Lebensmittelaufnahmeüberwachungssystem ermöglicht eine detailliertere Analyse bei ungestörten Ratten und reduziert fehlerhafte Messungen.
Die Fehlerhäufigkeit wird durch unterschiedliche Ansätze verringert. Erstens, um den Fehler zu beheben, der durch Verschütten auftritt, ermöglicht die Lücke zwischen dem Leben...

Im Durchschnitt sind 4,4 % der Weltbevölkerung von Depressionen betroffen. Diese machen weltweit 322 Millionen Menschen aus, 18 % mehr als vor zehn Jahren1. Nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation wird Depression im Jahr 2020 im Ranking der behindertengerechten Lebensjahre an zweiter Stelle stehen2. Um der zunehmenden Prävalenz affektiver Störungen entgegenzuwirken und neue interventionsbezogene Strategien zu etablieren, ist es notwendig, dieses Verhalten weiter zu untersuchen. Vor und zusätzlich zur Untersuchung am Menschen sind Tierversuche notwendig.
Mehrere Modelle wurden etabliert, um Komponenten des depressiven Verhaltens zu untersuchen (d.h. erzwungener Schwimmtest, Schwanzsuspensionstest, Saccharosepräferenztest und neuheitsinduzierte Hypophagie)3,4. Der Saccharose-Präferenztest (SPT) und die neuartige Hypophagie (NIH) können depressives Verhalten bei Tieren erkennen. Diese Tests selbst induzieren keinen Depressionszustand bei Nagetieren, sondern zeigen akute Verhaltensänderungen. Sowohl der SPT als auch das NIH bewerten eine charakteristische Eigenschaft der Depression, die als Anhedonia bekannt ist, d. h. den Verlust des Interesses an folgenden Themen: lohnende Aktivitäten, Aktivitäten, die einst von den einzelnen5genossen wurden, und ein Aspekt des komplexen Phänomens der Verarbeitung und Reaktion auf Belohnung6. Beide Tests untersuchen die Reaktion auf einen lohnenden Stimulus in Form von schmackhaften Lebensmitteln. Der Umfang des Verbrauchs dient als Ersatzparameter für Anhedonia7,8,9.
Der Wert von Tests zur Untersuchung von Anhedonia hängt stark von der genauen Bestimmung des Verbrauchs ab, die sich aus der genauen Messung des Substanzgewichts ergibt. Üblicherweise wird diese Messung einmal und einmal nach dem Test manuell durchgeführt. Dies ist jedoch aus mehreren Gründen anfällig für fehlerhafte Messungen. Zuerst neigen Nagetiere dazu, Nahrung zu horten, was bedeutet, dass sie Nahrung entfernen, ohne sie sofort zu konsumieren, dann verstecken sie sie an einem sicheren Ort. Somit kann dieser Lebensmittelverlust in die Berechnung des Gesamtverbrauchs einbezogen werden. Zweitens verschütten Ratten Nahrung und Wasser, was zu Gewichtsverlust ohne entsprechenden Verbrauch führt. Drittens kommt es durch den Umgang mit den Flaschen durch Einsetzen und Entfernen aus Käfigen zu einem unbeabsichtigten Flüssigkeitsverlust.
Um diese Fehlerquellen zu reduzieren, haben wir die beiden gemeinsamen Tests zur Bewertung von Anhedonia (SPT3,4 und NIH9) mit der Messung der Lebensmittel- und Wasseraufnahme mit einem automatisierten Lebensmittel- und Flüssigkeitsaufnahmeüberwachungssystem kombiniert. Dieses Verfahren ermöglicht eine genaue Untersuchung des Konsums von schmackhaften Substanzen sowie Informationen über die Erfahrung des Vergnügens bei Ratten als Merkmal des depressiven Verhaltens. Die oben genannten Fehler im Zusammenhang mit der manuellen Messung werden durch verschiedene Ansätze reduziert, die später ausführlicher veranschaulicht werden.
Um Informationen über Mikrostruktur bereitzustellen, wiegt das in diesem Protokoll10 verwendete automatisierte Ansaugüberwachungssystem die Lebensmittel (±0,01 g) pro Sekunde. So wird ein stabiles Gewicht als "nicht essen" und ein instabiles Gewicht als "Essen" dokumentiert. Ein "Bout" ist definiert als Änderung des stabilen Gewichts vor und nach einem Ereignis. Eine Mahlzeit besteht aus einem oder mehreren Anfällen und ihre Mindestgröße bei Ratten wurde als 0,01 g definiert. Eine Mahlzeit wird von einer anderen Mahlzeit bei Ratten durch 15 min getrennt (standardisierter Wert). So wird die Nahrungsaufnahme als eine Mahlzeit betrachtet, wenn die Anfälle innerhalb von 15 min aufgetreten sind und die Gewichtsänderung gleich oder größer als 0,01 g ist. Zu den in diesem Protokoll bewerteten Mahlzeiten sind die Essensdauer, die Zeit, die in den Mahlzeiten verbracht wird, die Kampfgröße, die Kampfdauer, die Inlandszeit, die Latenz bis zum ersten Kampf und die Anzahl der Kämpfe.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Assembly LH Cage Mount - RAT-FOOD - includes Stainless cage mount, hopper, blocker, coupling</td>
			<td>Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA</td>
			<td>BCMPRF01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Assembly LH Cage Mount unplugged - RAT - FOOD includes stainless steel cage mount, hopper, blocker, unplugged adapter, coupling</td>
			<td>Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA</td>
			<td>BCMUPRF01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cage w/ 2 openings - RAT - costum modified cage - includes cage top and standard water bottle</td>
			<td>Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA</td>
			<td>BCR02</td>
			<td>single housing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data collection Laptop Windows - Configured w/ BioDAQ Software</td>
			<td>Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA</td>
			<td>BLT003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>enrichment (plastic tubes, gnawing wood)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>distributed by the animal facility</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HoneyMaid Graham Cracker Crumbs</td>
			<td>Nabisco, East Hanover, NJ, USA</td>
			<td>ASIN: B01COWTA98</td>
			<td>palatable snack for NIH test</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>low vibration polymer rack</td>
			<td>Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA</td>
			<td>BRACKR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>male Sprague Dawley rats</td>
			<td>Envigo</td>
			<td>Order Code: 002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Model #2210 32x Port BioDAQ Central Controller - includes cables, and calibration kit</td>
			<td>Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA</td>
			<td>BCC32_03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peripheral sensor Controller - includes cable</td>
			<td>Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA</td>
			<td>BPSC01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SigmaStat 3.1</td>
			<td>Systat Software, San Jose, CA, USA</td>
			<td></td>
			<td>statistical analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel blocker</td>
			<td>Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA</td>
			<td>BBLKR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>standard rodent diet with 10 kcal% fat</td>
			<td>Research Diets, Inc., Jules Lane, New Brunswick, NJ, USA</td>
			<td>D12450B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sucrose powder</td>
			<td>Roth</td>
			<td>4621.1</td>
			<td>for SPT</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

sucrose preference and novelty-induced hypophagia tests in rats using an automated food intake monitoring system

Die Prävalenz und Inzidenz depressiver Störungen nimmt weltweit zu und betrifft etwa 322 Millionen Menschen, was die Notwendigkeit von Verhaltensstudien in Tiermodellen unterstreicht. In diesem Protokoll, um depressiv-ähnliches und anhedonisches Verhalten bei Ratten zu studieren, werden die etablierte Saccharosepräferenz und neuheitsinduzierte Hypophagie-Tests mit einem automatisierten Lebensmittel- und Flüssigkeitsaufnahmeüberwachungssystem kombiniert. Vor dem Testen, in der Saccharose Präferenz Paradigma, männliche Ratten sind für mindestens 2 Tage trainiert, um eine Saccharose-Lösung zusätzlich zu Leitungswasser zu konsumieren. Während des Tests werden Ratten erneut Wasser und Saccharoselösung ausgesetzt. Der Verbrauch wird jede Sekunde vom automatisierten System erfasst. Das Verhältnis von Saccharose zur Gesamtwasseraufnahme (Saccharosepräferenzverhältnis) ist ein Ersatzparameter für Anhedonia. Im neuartigen Hypophagie-Test durchlaufen männliche Ratten eine Trainingsphase, in der sie einem schmackhaften Snack ausgesetzt sind. Während des Trainings zeigen Nagetiere eine stabile Basissnackaufnahme. Am Testtag werden die Tiere aus heimischen Käfigen in einen frischen, leeren Käfig gebracht, der eine neuartige unbekannte Umgebung mit Zugang zum bekannten schmackhaften Snack darstellt. Das automatisierte System zeichnet die Gesamtaufnahme und die zugrunde liegende Mikrostruktur auf (z. B. Latenz, um sich dem Snack zu nähern) und gibt Einblicke in anhedonische und ängstliche Verhaltensweisen. Die Kombination dieser Paradigmen mit einem automatisierten Messsystem liefert detailliertere Informationen sowie eine höhere Genauigkeit durch Reduzierung von Messfehlern. Die Tests verwenden jedoch Ersatzparameter und stellen Depressionen und Anhedonia nur indirekt dar.

Um die Datenverteilung zu testen, wurde der Kolmogorov-Smirnov-Test verwendet. T-Tests wurden verwendet, wenn Daten normal verteilt wurden und Mann-Whitney-U-Test verwendet wurde, wenn nicht. Einweg-ANOVA gefolgt von Tukey Post-hoc-Test wurde für normal verteilte Mehrfachgruppenvergleiche verwendet. Einweg-ANOVA gefolgt von Dunns Mehrfachvergleichstest wurde in Fällen von Nicht-Normalverteilung verwendet. Die Unterschiede zwischen den Gruppen wurden als signifikant angesehen, wenn p < 0,05.
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Sucrose Preference and Novelty-Induced Hypophagia Tests in Rats using an Automated Food Intake Monitoring System

Hier wird ein Protokoll zur Untersuchung des depressiven und anhedonischen Verhaltens bei Ratten vorgestellt. Es kombiniert zwei etablierte Verhaltensmethoden, die Saccharosepräferenz und neuheitsinduzierte Hypophagie-Tests, mit einem automatisierten Lebensmittel- und Flüssigkeitsaufnahmeüberwachungssystem, um indirekt das Verhalten von Nagetieren mit Ersatzparametern zu untersuchen.

Saccharosepräferenz und Neuheit-induzierte Hypophagie-Tests bei Ratten mit einem automatisierten Lebensmittelaufnahme-Überwachungssystem

The prevalence and incidence of depressive disorders are rising worldwide, affecting about 322 million individuals, underlining the need for behavioral ...

Die Sucrose Preference und Novelty-Induced Hypophagia Tests sind etablierte Techniken zur Bewertung von Anhedonia. Ihre Kombination mit dem automatisierten Ansaugüberwachungssystem ermöglicht eine detaillierte Analyse mit hoher Genauigkeit. Dieses Protokoll reduziert die Fehlerhäufigkeit, indem Verschüttungen in die Datenanalyse integriert werden, um Harding zu verhindern und unbeabsichtigten Flüssigkeitsverlust zu reduzieren.Darüber hinaus ermöglicht das Protokoll die Beurteilung der Aufnahmemikrostruktur. Diese Technik zielt darauf ab, den Bedarf an gültigen Tests zu decken, anHedonia bei Nagetieren zu erkennen. Angesichts der zunehmenden Prävalenz depressiver Störungen.Es kann auch verwendet werden, um antidepressive Wirkungen von Medikamenten zu studieren. Bei der Verwendung des Automated Intake Monitoring Systems ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass es täglich ordnungsgemäß gewartet und gereinigt werden muss, um genaue Daten bereitzustellen. Um das Training durchzuführen, schließen Sie alle Tore und entfernen Sie den Lebensmittelbehälter und die Wasserflasche, von den Mikrowaagen.Vorgewlastete Lebensmittel auf den Käfig legen und sein Gewicht täglich dokumentieren. Füllen Sie eine saubere Wasserflasche mit ca. 100 Milliliter Wasser und legen Sie sie wieder auf den Trichter. Füllen Sie eine zweite Flasche mit 100 Milliliter frisch hergestellten 1%Saccharose-Lösung, und legen Sie sie auf den Trichter.Achten Sie darauf, die Flaschen zu markieren und ihre Standorte zu dokumentieren. Dokumentieren Sie den Beginn der Schulung im Überwachungssystem, und öffnen Sie alle Gates. Lassen Sie die Tore für 24 Stunden offen, was zu ad libido maxes für beide Flaschen führt.Dann dokumentieren Sie das Ende des Trainings und schließen Sie die Tore. Bereiten Sie täglich frische Saccharoselösung vor und achten Sie darauf, Flaschen alle 24 Stunden zu reinigen und nachzufüllen. Schalten der Position der Flaschen, um Gewöhnung zu vermeiden.Führen Sie das Training für mindestens 48 Stunden durch. Nur im Verfahren mit tests, Wenn die Saccharose Präferenzverhältnisse erreichen etwa ein. 24 Stunden vor dem Test die Flasche mit der Saccharoselösung entfernen, so dass die Ratte nur Zugang zu Standard-Chow und Wasser hat.Bereiten Sie vor dem Testen eine frische Flasche zu, die mit Leitungswasser und eine weitere mit 1%Saccharose gefüllt ist. Schließen Sie alle Tore. Entfernen Sie den Lebensmittelbehälter aus dem Trichter und ersetzen Sie ihn durch die vorbereiteten Wasser- und Saccharoseflaschen.Dokumentieren Sie dann den Teststart im Überwachungssystem und öffnen Sie alle Tore. Lassen Sie die Tore 60 Minuten offen. Dokumentieren Sie dann das Ende des Tests, und schließen Sie sie.Um sich auf die Trainingszeit vorzubereiten, schließen Sie alle Tore und entfernen Sie den Trichter mit dem Standard-Chow. Füllen Sie einen frischen Trichter mit einem schmackhaften Snack, setzen Sie die Cracker sorgfältig, um ein Zerbröckeln zu verhindern. Legen Sie dann den Trichter auf die Käfighalterung auf der Mikrowaage.Dokumentieren Sie den Beginn der Ausbildung im Überwachungssystem und öffnen Sie die Tore für 30 Minuten, so dass die Ratte ad libitum maxes zum Snack und Wasser hat. Dokumentieren Sie nach 30 Minuten das Ende des Trainings und schließen Sie die Tore. Dann ersetzen Sie den Snack durch Standard-Chow.Wiederholen Sie das Training täglich, bis eine stabile Ausgangsbasis der schmackhaften Snackaufnahme erreicht ist und sich statistisch nicht zwischen den Trainingstagen unterscheidet. Wenn Sie bereit sind, den Test durchzuführen, bereiten Sie einen leeren, frisch gereinigten Käfig ohne Einstreu oder Anreicherung vor und befestigen Sie ihn am automatisierten Lebensmittelaufnahmeüberwachungssystem. Legen Sie einen Trichter mit einer Flasche Leitungswasser und einen Trichter mit einem schmackhaften Snack auf die Käfighalterungen.Entfernen Sie die Ratte aus dem Hauskäfig und legen Sie sie in den neuartigen Käfig. Öffnen Sie die Tore für 30 Minuten. Stellen Sie sicher, dass Sie den Anfang und das Ende des Tests dokumentieren.Wenn Sie fertig sind, legen Sie die Ratte wieder in ihren Heimischenkäfig. Ein Saccharose-Präferenztest, der acht Ratten verabreicht wurde, zeigte einen Anstieg des Saccharoseverbrauchs und eine Abnahme der Wasseraufnahme während des Testzeitraums. Das Sucrose Preference Ratio stieg von durchschnittlich 0,8 am ersten Tag auf 0,99 am zweiten Tag.Die Mikrostruktur der Saccharoseaufnahme wurde automatisch mit dem Überwachungssystem bewertet. Die Mahlzeitengröße, die Dauer der Mahlzeiten, die Anzahl der Mahlzeiten und neun weitere Parameter wurden automatisch gemessen. Um die Vorteile des automatisierten Aufnahmeüberwachungssystems zu demonstrieren, wurden automatisierte Messungen mit denen verglichen, die mit herkömmlichen manuellen Bewertungen durchgeführt wurden.Alle Messungen waren von Gruppen zu Gruppen unterschiedlich. Möglicherweise aufgrund irrtümlich hoher Messungen oder Verschüttungen bei manueller Bewertung. Während der Trainingszeit für den neuartigen Hypophagie-Test nahm die Gesamtaufnahme der schmackhaften Snacks stetig zu, was auf eine Anpassung während der ersten zwei bis drei Tage hindeutet.In ähnlicher Weise tendierte die Essensgröße zu einer Erhöhung zwischen den Trainingstagen, während die Essensdauer dies nicht tat. Am Testtag zeigten naive Ratten, die dem Snack und einer neuartigen Umgebung ausgesetzt waren, eine schmackhafte Snackaufnahme von etwa einem Gramm. Andere Parameter der Mikrostruktur der Nahrungsaufnahme, wie die Essensdauer, die Zeit, die in den Mahlzeiten verbracht wird, und die Latenz bis zum ersten Kampf wurden ebenfalls automatisch bewertet.Dokumentieren Sie beim Ausführen dieses Protokolls alle Prozeduren in einem gemeinsamen Abschnitt der Überwachungssoftware, um die Zeit des Beginns und das Ende jeder Sitzung zu sparen. Dokumentieren Sie immer, welcher Stoff auf welchem Waagenverhältnis platziert wird. Da diese Methode nicht mit Stress verbunden ist, kann die Aufgabe nach einer geeigneten Trainingszeit zwischen den Tests wiederholt werden.Nach der Etablierung dieser Technik wurde es verwendet, um anhedonische Merkmale, von verschiedenen Neuropeptide und ungestörten Tieren zu erforschen und das Wissen über ihre Funktionen zu erweitern.

Research

JoVE Journal

Medicine

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Forschung

Medizin

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Automated Measurement of Microcirculatory Blood Flow Velocity in Pulmonary Metastases of Rats

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Die Verwendung eines Low-Flow-Digital-Anästhesiesystem für Mäuse und Ratten

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Using Multi-fluorinated Bile Acids and In Vivo Magnetic Resonance Imaging to Measure Bile Acid Transport

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Mit Multi-fluorierten Bile Acids und<em&gt; In Vivo</em&gt; Magnetic Resonance Imaging Maßnahme Gallensäure-Transport

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