一、實(shí)驗(yàn)原理

強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)（Forced Swimming Test，F(xiàn)ST）是Porsolt  RD于1977年*建立，用來檢測(cè)抗抑郁藥物的作用。后來強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)就成為評(píng)價(jià)藥物抗抑郁作用的動(dòng)物模型。該實(shí)驗(yàn)方法是一種行為絕望實(shí)驗(yàn)法，通過將動(dòng)物置于一個(gè)局限的環(huán)境中（如水中），動(dòng)物在該環(huán)境中拼命掙扎試圖逃跑又無法逃脫，從而提供了一個(gè)無可回避的壓迫環(huán)境，一段時(shí)間后，動(dòng)物即表現(xiàn)出典型的“不動(dòng)狀態(tài)”，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生絕望的不動(dòng)狀態(tài)過程中的一系列參數(shù)，可以用來評(píng)價(jià)致抑郁劑和抗抑郁劑的作用效果。

二、實(shí)驗(yàn)儀器

小鼠強(qiáng)迫游泳水桶直徑10cm，高度25cm，透明；

大鼠強(qiáng)迫游泳水桶直徑20cm，高度40cm；透明；

配置背光板系統(tǒng)，可以減少透明水桶水珠對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響，配合SuperFst強(qiáng)迫游泳分析軟件同步實(shí)驗(yàn)，型號(hào)：XR-XQ202。

三、傳統(tǒng)與改良版的強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)方法

 傳統(tǒng) FST將大鼠置于水深 15 ～ 18 cm的圓柱形透明容器(泳池)中, 進(jìn)行15 min“前游泳” 。“前游泳 ” 對(duì)大鼠而言是一種不可逃避的應(yīng)激, 造成 “抑郁反應(yīng)”。然后將大鼠從泳池中取出、烘干, 進(jìn)行干預(yù) (藥物或者治療), 干預(yù)后放回籠中飼養(yǎng)。“前游泳”應(yīng)激 24 h后, 將大鼠再次置于泳池中, 進(jìn)行 5 min“測(cè)試游泳”并錄像, 測(cè)評(píng)大鼠游泳行為與不動(dòng)行為 , 分析干預(yù)措施對(duì)大鼠行為的影響, 推測(cè)其抗抑郁活性。

通過傳統(tǒng) FST, 研究者發(fā)現(xiàn)三環(huán)類抗抑郁藥 物、單胺氧化酶抑制劑、電痙攣治療、快動(dòng)眼期睡眠剝奪治療、跨顱磁刺激治療可以減少大鼠 “不動(dòng)行為”, 或者延遲 “不動(dòng)行為”的發(fā)生, 增加主動(dòng)性逃跑行為;而精神興奮藥物可增加大鼠在 FST中所有運(yùn)動(dòng)行為。所以如果某種化合物可以減少大鼠在 FST中不動(dòng)行為, 同時(shí)不增加所有運(yùn)動(dòng)行為, 則可能具有抗抑郁活性。遺憾的是,傳統(tǒng) FST不能證實(shí)選擇性 5 -羥色胺再攝取抑制劑 (SSRIs) 的抗抑郁活性。

（SuperFst強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)分析軟件）

在應(yīng)用傳統(tǒng) FST過程中, 研究人員對(duì)它不斷進(jìn)行改進(jìn), 終形成了改良 FST。與傳統(tǒng) FST相比, 主要改進(jìn)在于:

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

② 水溫 23 ～ 25℃;

③ 水深 30 cm;

④ 評(píng)價(jià)“測(cè)試游泳”階段大鼠 的游泳行為、攀爬行為、靜止不動(dòng)行為, 分析在 “測(cè)試游泳 ” 階段的 300 s中每 5 s末各種行為出現(xiàn)的頻率。攀爬行為, 指大鼠在泳池中沿著泳池內(nèi)壁使用前爪向上攀爬的行為;游泳行為, 指大鼠在泳池內(nèi)水平面上、泳池內(nèi)四周游動(dòng);靜止不 動(dòng)行為, 指大鼠除了為避免沒入水中而向上的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)外, 無其他行為。在評(píng)價(jià)過程中, 評(píng)定者不知道實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接受的 干預(yù)和分組情況。

與傳統(tǒng) FST相比, 改良 FST有 2個(gè)主要優(yōu)點(diǎn):

① 水深增加, 大鼠就不會(huì)因?yàn)榕龅接境氐牡撞慷a(chǎn)生 適應(yīng)性行為, 同時(shí)隨著水深增加, 大鼠靜止不動(dòng)時(shí)間減少, FST敏感度加強(qiáng)。

② 傳統(tǒng) FST只記錄大鼠在泳池中出現(xiàn)的不動(dòng)行為時(shí)間, 改良 FST記錄大鼠的 3 種行為, 這種行為學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù)增加了 FST靈敏度, 能夠證實(shí) SSRIs具有抗抑郁活性。

四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1、不同種系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在 FST中表現(xiàn)不一樣。瑞士小鼠對(duì) 作用于 5 -HT/NE神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的抗抑郁藥物敏感, 而抗抑郁藥物對(duì) DBA/2 小鼠無行為學(xué)效應(yīng), C57BL/6JRj品系小 鼠是唯yi對(duì)安非他酮敏感的小鼠 。說明要做到研究結(jié)果 的可比性, 必須選擇相同種系的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。盡管實(shí)驗(yàn)用鼠品種相似, 使用客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn), 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 在 FST中表現(xiàn)仍有差異。

2、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)與條件, 包括飼養(yǎng)條件、光照時(shí)間對(duì)研究結(jié)果都有影響。

3、在 FST中, 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行為會(huì)受到水溫影響, 在冷水中容易出現(xiàn)靜止不動(dòng)行為;相反, 在溫度較高水中不動(dòng)行為出現(xiàn)較晚。所以通常將水溫設(shè)定在 23 ～ 25℃。

4、水桶內(nèi)水的高度應(yīng)當(dāng)盡量保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的后肢不能支撐或者接觸到水桶底部。

5、計(jì)算動(dòng)物絕望狀態(tài)的行為，通常以動(dòng)物的后肢是否活動(dòng)為判斷依據(jù)。

6、實(shí)驗(yàn)時(shí)間不能太長(zhǎng)，通常建議大鼠6min，小鼠5min左右。

歡迎推薦關(guān)注公眾號(hào)：bioviewer，專注于動(dòng)物神經(jīng)科學(xué)與行為學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的視頻分享與交流。

?