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

Questo lavoro è stato sostenuto dal finanziamento della Fondazione tedesca per la ricerca (STE 1765/3-2) e del Charité University Funding (UFF 89/441-176, A.S.).

La cura degli animali e le procedure sperimentali hanno seguito le specifiche linee guida etiche istituzionali ed è stata approvata dall'autorità statale per la ricerca sugli animali.
1. Funzionamento del sistema di monitoraggio automatizzato
NOTA: quando si gestisce il sistema di monitoraggio automatico, è fondamentale documentare ogni azione nella casella dei commenti inclusa nel software immediatamente prima dell'azione. La descrizione deve essere digitata nella...

<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. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+depression+in+animal+models.">Modeling depression in animal models.</a> Methods in Molecular Biology. 829, 125-144 (2012).</li><li>Moreau, J. -. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simulating+the+anhedonia+symptom+of+depression+in+animals.">Simulating the anhedonia symptom of depression in animals.</a> Dialogues in Clinical Neuroscience. 4 (4), 351-360 (2002).</li><li>Scheggi, S., De Montis, M. 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Y., 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=Sucrose+preference+test+for+measurement+of+stress-induced+anhedonia+in+mice.">Sucrose preference test for measurement of stress-induced anhedonia in mice.</a> Nature Protocol. 13 (7), 1686-1698 (2018).</li><li>Serchov, T., van Calker, D., Biber, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sucrose+Preference+Test+to+Measure+Anhedonic+Behaviour+in+Mice.">Sucrose Preference Test to Measure Anhedonic Behaviour in Mice.</a> Bio-Protocol. 6 (19), 1958 (2016).</li><li>Dulawa, S. C., Hen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+animal+models+of+chronic+antidepressant+effects:+the+novelty-induced+hypophagia+test.">Recent advances in animal models of chronic antidepressant effects: the novelty-induced hypophagia test.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 29 (4-5), 771-783 (2005).</li><li>Teuffel, P., 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=Treatment+with+the+ghrelin-O-acyltransferase+(GOAT)+inhibitor+GO-CoA-Tat+reduces+food+intake+by+reducing+meal+frequency+in+rats.">Treatment with the ghrelin-O-acyltransferase (GOAT) inhibitor GO-CoA-Tat reduces food intake by reducing meal frequency in rats.</a> Journal of Physiology and Pharmacology. 66 (4), 493-503 (2015).</li><li>Binder, E. B., Nemeroff, C. 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G., Cholanians, A. B., Babb, J. A., Ehlinger, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Rodent+Forced+Swim+Test+Measures+Stress-Coping+Strategy,+Not+Depression-like+Behavior.">The Rodent Forced Swim Test Measures Stress-Coping Strategy, Not Depression-like Behavior.</a> ACS Chemical Neuroscience. 8 (5), 955-960 (2017).</li><li>Slattery, D. A., Cryan, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+the+rat+forced+swim+test+to+assess+antidepressant-like+activity+in+rodents.">Using the rat forced swim test to assess antidepressant-like activity in rodents.</a> Nature Protocols. 7 (6), 1009-1014 (2012).</li><li>Cryan, J. 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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La preferenza per il saccarosio e le prove di ipofagia indotte dalla novità sono due tecniche consolidate per valutare l'anedonia nei ratti. La loro combinazione con il sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione di cibo consente un'analisi più dettagliata nei ratti indisturbati e riduce la misurazione errata.
L'incidenza degli errori è ridotta da approcci diversi. In primo luogo, per affrontare l'errore che si verifica a causa dello sversamento, lo spazio tra la tramoggia e il ca...

In media, il 4,4% della popolazione mondiale è colpito dalla depressione. Questi rappresentano 322 milioni di persone in tutto il mondo, con un aumento del 18% rispetto a dieci anni fa1. Secondo le stime dell'Organizzazione Mondiale della Sanità, la depressione sarà al secondo posto nella classifica degli anni di vita corretti per la disabilità nel 20202. Per affrontare la crescente prevalenza di disturbi affettivi e stabilire nuove strategie interventive, è necessario studiare ulteriormente questo comportamento. Prima e oltre all'esame nell'uomo, sono necessari studi sugli animali.
Diversi modelli sono stati stabiliti per studiare componenti del comportamento depressivo (ad esempio, test di nuoto forzato, test di sospensione della coda, test di preferenza del saccarosio e ipofagia indotta dalla novità)3,4. Il test di preferenza del saccarosio (SPT) e l'ipofagia indotta dalla novità (NIH) possono rilevare comportamenti simili alla depressione negli animali. Questi test stessi non inducono uno stato di depressione nei roditori ma descrivono cambiamenti acuti nel comportamento. Sia il TSS che il NIH valutano un tratto caratteristico di depressione noto come anedonia, che è la perdita di interesse per quanto segue: attività gratificanti, attività che un tempo eranogodute dai singoli 5,e un aspetto del complesso fenomeno della lavorazione e risposta allaricompensa 6. Entrambi i test studiano la risposta a uno stimolo gratificante sotto forma di cibo appetibile. L'entità del consumo funge da parametro surrogato per l'anedonia7,8,9.
Il valore delle prove che studiano l'anedonia dipende fortemente dall'accurata determinazione del consumo risultante da una misurazione precisa del peso della sostanza. Convenzionalmente, questa misurazione viene effettuata manualmente una volta prima e una volta dopo il test. Tuttavia, questo è soggetto a misurazioni errate per diversi motivi. In primo luogo, i roditori tendono ad accumulare cibo, il che significa che rimuovono il cibo senza consumarlo immediatamente, quindi lo nascondono in un luogo sicuro. Pertanto, questa perdita di cibo può essere inclusa nel calcolo del consumo totale. In secondo luogo, i ratti versano cibo e acqua, con conseguente perdita di peso senza il rispettivo consumo. In terzo luogo, la perdita involontaria di liquido si verifica a causa della manipolazione delle bottiglie inserendole e rimuovendole dalle gabbie.
In un approccio per ridurre queste fonti di errore, abbiamo combinato i due test comuni di valutazione dell'anedonia (SPT3,4 e NIH9)con la misurazione dell'assunzione di cibo e acqua utilizzando un sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione di alimenti e liquidi. Questa procedura consente un'indagine accurata sul consumo di sostanze appetibili e fornisce informazioni sull'esperienza del piacere nei ratti come caratteristica del comportamento simile alla depressione. Gli errori di cui sopra associati alla misurazione manuale sono ridotti utilizzando diversi approcci, che vengono illustrati più avanti in modo più dettagliato.
Per fornire informazioni sulla microstruttura, il sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione utilizzato inquesto protocollo 10 pesa il cibo (±0,01 g) ogni secondo. Pertanto, un peso stabile è documentato come "non mangiare", e un peso instabile come "mangiare". Un "incontro" è definito come cambiamento di peso stabile prima e dopo un evento. Un pasto consiste in uno o più incontri e la sua dimensione minima nei ratti è stata definita come 0,01 g. Un pasto è separato da un altro pasto nei ratti di 15 min (valore standardizzato). Pertanto, l'assunzione di cibo è considerata un pasto quando gli attacchi si sono verificati entro 15 minuti e il cambiamento di peso è uguale o superiore a 0,01 g. I parametri dei pasti valutati in questo protocollo includono la durata del pasto, il tempo trascorso nei pasti, la dimensione dell'incontro, la durata dell'incontro, il tempo trascorso negli incontri, la latenza al primo incontro e il numero di incontri.

<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

La prevalenza e l'incidenza dei disturbi depressivi sono in aumento in tutto il mondo, colpendo circa 322 milioni di individui, sottolineando la necessità di studi comportamentali nei modelli animali. In questo protocollo, per studiare il comportamento depressionico e anedonico nei ratti, la preferenza consolidata per il saccarosio e i test di ipofagia indotti dalla novità sono combinati con un sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione di cibo e liquidi. Prima del test, nel paradigma delle preferenze del saccarosio, i ratti maschi vengono addestrati per almeno 2 giorni a consumare una soluzione di saccarosio oltre all'acqua del rubinetto. Durante la prova, i ratti sono nuovamente esposti alla soluzione di acqua e saccarosio. Il consumo viene registrato ogni secondo dal sistema automatizzato. Il rapporto tra saccarosio e assunzione totale di acqua (rapporto preferenza saccarosio) è un parametro surrogato per l'anedonia. Nel test di ipofagia indotto dalla novità, i ratti maschi subiscono un periodo di allenamento in cui sono esposti a uno spuntino appetibile. Durante l'allenamento, i roditori mostrano un apporto stabile di snack di base. Il giorno del test, gli animali vengono trasferiti dalle gabbie di casa in una gabbia fresca e vuota che rappresenta un nuovo ambiente sconosciuto con accesso al noto spuntino appetibile. Il sistema automatizzato registra l'assunzione totale e la sua microstruttura sottostante (ad esempio, latenza ad avvicinarsi allo spuntino), fornendo informazioni sui comportamenti anedonici e ansiosi. La combinazione di questi paradigmi con un sistema di misurazione automatizzato fornisce informazioni più dettagliate, insieme a una maggiore precisione riducendo gli errori di misurazione. Tuttavia, i test utilizzano parametri surrogati e rappresentano solo depressione e anedonia in modo indiretto.

Per testare la distribuzione dei dati, è stato utilizzato il test di Kolmogorov-Smirnov. I test T sono stati utilizzati quando i dati sono stati normalmente distribuiti e il test Mann-Whitney-U è stato utilizzato, in caso di allora. ANOVA uni-way seguito da Tukey post-hoc test è stato utilizzato per il confronto di più gruppi normalmente distribuito. ANOVA uni-way seguito dal test di confronto multiplo di Dunn è stato utilizzato in casi di distribuzione non normale. Le differenze tra i gruppi sono state considerate ...

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Sucrose Preference and Novelty-Induced Hypophagia Tests in Rats using an Automated Food Intake Monitoring System

Presentato qui è un protocollo per studiare il comportamento depressionico e anedonico nei ratti. Combina due metodi comportamentali consolidati, la preferenza per il saccarosio e i test di ipofagia indotti dalla novità, con un sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione di cibo e liquidi, per indagare indirettamente il comportamento dei roditori utilizzando parametri surrogati.

Preferenza per il saccarosio e test di ipofagia indotti dalla novità nei ratti utilizzando un sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione di cibo

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

I test di preferenza sul saccarosio e ipofagia indotta dalla novità sono tecniche stabilite per valutare l'anedonia. La loro combinazione con il sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione, consente un'analisi dettagliata con elevata precisione. Questo protocollo riduce l'incidenza degli errori, integrando lo sversamento nell'analisi dei dati prevenendo l'harding e riducendo la perdita involontaria di liquidi.Inoltre, il protocollo consente di valutare la microstruttura di aspirazione. Questa tecnica mira a soddisfare la necessità di test validi, rilevando l'anedonia nei roditori. Considerando la crescente prevalenza di disturbi depressivi.Può anche essere usato per studiare gli effetti antidepressivi dei farmaci. Quando si utilizza il sistema di monitoraggio automatico delle assunzioni, è importante ricordare che deve essere mantenuto e pulito correttamente su base giornaliera, al fine di fornire dati accurati. Per condurre l'allenamento, chiudere tutti i cancelli e rimuovere il contenitore del cibo e la bottiglia d'acqua, dai microbilanciamenti.Posiziona il cibo pre-pesato sopra la gabbia e documenta il suo peso ogni giorno. Riempire una bottiglia d'acqua pulita con circa 100 millilitri di acqua e riposizionare sulla tramoggia. Riempire una seconda bottiglia con 100 millilitri di soluzione di saccarosio all'1% appena fatta e posizionarla sulla tramoggia.Assicurarsi di contrassegnare le bottiglie e documentarne la posizione. Documentare l'inizio della formazione nel sistema di monitoraggio e aprire tutti i cancelli. Lasciare i cancelli aperti per 24 ore, con conseguente aumento della libido ad entrambe le bottiglie.Quindi documentare la fine dell'allenamento e chiudere i cancelli. Preparare la soluzione di saccarosio fresco ogni giorno e assicurarsi di pulire e riempire le bottiglie ogni 24 ore. Cambiare la posizione delle bottiglie per evitare l'assunzione.Condurre la formazione per almeno 48 ore. Solo procedendo con la prova, quando i rapporti di preferenza del saccarosio raggiungono circa uno. 24 ore prima della prova, rimuovere la bottiglia con la soluzione di saccarosio, in modo che il topo abbia accesso solo al chow standard e all'acqua.Prima del test, preparare una bottiglia fresca riempita con acqua di rubinetto e un'altra riempita con 1% di saccarosio. Chiudi tutti i cancelli. Rimuovere il contenitore alimentare dalla tramoggia e sostituirlo con le bottiglie preparate di acqua e saccarosio.Quindi documentare l'inizio del test nel sistema di monitoraggio e aprire tutti i cancelli. Lasciare i cancelli aperti per 60 minuti. Quindi documentare la fine del test e chiuderli.Per prepararsi al periodo di allenamento, chiudere tutti i cancelli e rimuovere la tramoggia con il chow standard. Riempire una tramoggia fresca con uno spuntino appetibile, inserendo accuratamente i cracker per evitare il sgretolamento. Quindi posizionare la tramoggia sul supporto della gabbia sopra il microbilanciamento.Documentare l'inizio dell'allenamento nel sistema di monitoraggio e aprire i cancelli per 30 minuti in modo che il topo abbia un ad libitum maxes allo spuntino e all'acqua. Dopo 30 minuti, documentare la fine dell'allenamento e chiudere i cancelli. Quindi sostituire lo spuntino con chow standard.Ripetere l'allenamento ogni giorno fino a raggiungere una linea di base stabile di assunzione di snack appetibili e non differisce statisticamente tra i giorni di allenamento. Quando è pronto per eseguire la prova, preparare una gabbia vuota appena pulita senza lettiera o arricchimento e attaccarla al sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione di cibo. Posizionare una tramoggia con una bottiglia di acqua del rubinetto e una tramoggia con uno spuntino appetibile sui supporti della gabbia.Rimuovere il topo dalla gabbia di casa e posizionarelo nella nuova gabbia. Apri i cancelli per 30 minuti. Assicurarsi di documentare l'inizio e la fine dei test.Al termine, riposizionare il topo nella sua gabbia di casa. Una prova di preferenza per il saccarosio somministrata a otto ratti ha mostrato un aumento del consumo di saccarosio e una diminuzione dell'assunzione di acqua durante il periodo di prova. Il rapporto preferenze saccarosio è aumentato da una media di 0,8 il primo giorno a 0,99 il secondo giorno.La microstruttura di assunzione di saccarosio è stata valutata automaticamente utilizzando il sistema di monitoraggio. Le dimensioni dei pasti, la durata del pasto, il numero di pasti e altri nove parametri sono stati misurati automaticamente. Per dimostrare i vantaggi dell'utilizzo del sistema automatizzato di monitoraggio dell'assunzione, sono state confrontate le misurazioni automatizzate con quelle ottenute, utilizzando valutazioni manuali convenzionali.Tutte le misurazioni erano diverse tra i gruppi. Probabilmente a causa di misurazioni o fuoriuscite erroneamente elevate se valutate manualmente. Durante il periodo di allenamento per il test di ipofagia indotta dalla novità, l'assunzione complessiva degli snack appetibili è costantemente aumentata, indicando un adattamento durante i primi due o tre giorni.Allo stesso modo, le dimensioni dei pasti tendevano ad aumentare tra i giorni di allenamento, mentre la durata dei pasti no. Il giorno del test, ratti ingenui esposti allo spuntino e un ambiente nuovo, hanno mostrato un'assunzione di snack appetibile di circa un grammo. Anche altri parametri della microstruttura di assunzione di cibo, come la durata dei pasti, il tempo trascorso nei pasti e la latenza al primo incontro, sono stati valutati automaticamente.Quando si esegue questo protocollo, documentare tutte le procedure, in una sezione comune del software di monitoraggio, per risparmiare tempo all'inizio e alla fine di ogni sessione. Documentare sempre quale sostanza è posta su quale equilibrio. Poiché questo metodo non è associato allo stress, l'attività può essere ripetuta dopo un momento appropriato di allenamento tra un test e l'altro.Dopo aver stabilito questa tecnica è stato utilizzato per esplorare le caratteristiche anedoniche, di diversi Neuropeptidi e animali indisturbati, espandendo la conoscenza delle loro funzioni.

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