10分钟学会强迫游泳实验|强迫游泳实验中的指标与行为学意义

一、实验介绍

强迫游泳实验（Forced Swimming Test, FST）主要用于抗抑郁类药物的研究。该模型通过将实验动物置于一个局限的环境中（例如水中），动物在该环境中拼命挣扎试图逃跑又无法逃脱，从而营造出了一个无可回避的压迫环境，经一段时间的实验后，动物即表现出典型的“不动状态”，反映其“绝望抑郁心理状态”。动物具体表现为：开始时拼命游泳力图逃脱，很快就变成漂浮不动状态， 仅露出鼻孔保持正常呼吸， 四肢偶尔划动以保持身体不至于沉下去，这些表现实际是动物放弃挣扎逃脱的希望，属于行为绝望。强迫游泳的抑郁症动物模型是研究人类抑郁症药理学及其发病机制、筛选有效抗抑郁药物研究中十分可靠的实验模型，早已为广大学者所接受。

二、实验工具

小鼠强迫游泳采用直径10cm、高度为25cm的透明水桶，大鼠强迫游泳采用直径20cm、高度为40cm的透明水桶进行实验。需配制背光板系统，为了减少人为观察带来的误差影响，可配置配合SuperFst强迫游泳分析软件或VisuTrack动物行为分析软件同步实验，型号：XR-XQ202。

三、测试方法和指标

测试方法：
1、实验动物适应：刚从动物公司订来的老鼠，需在SPF级的动物房中适应一周左右（大鼠最好适应7天以上，小鼠最少适应3天）。SPF级动物房参数为 室温（22±2℃），湿度（40±20℃）%，12 h 昼夜交替灯光使动物有正常昼夜节律，实验动物在此环境可自由摄取食物和水。

2、动物预游：1）将前面在动物房适应好的动物进行预游实验，将室内温度调至22度左右，提前把强迫游泳实验用水桶里的水温度调节至23-25℃,并用温度计进行温度监测。（若用水银温度计在测量温度时需注意，水银球部不可触碰桶壁和桶底部，以免测量温度偏低）。2）在正式强迫游泳开始之前，大鼠需提前一天预游5min进行适应。3）将其从笼中轻柔抓出，避免应激反应！缓缓放入水桶中，大鼠浸入水中且身体保持平衡后开始计时5min。4）观察强迫游泳的几项指标直至结束。后边展开叙述试验后动物的护理步骤。

3、实验前环境的预处理：1) 可将室内空调提前几小时开至22度左右，小心把前一天进行预游的动物推至实验室。传统的FST实验采用将大鼠提前一天预游5min进行适应, 24h后进行正式强迫游泳实验。2) 将动物轻柔抓起浸入水中待动物保持身体平衡后开始计时，通过VisuTrack软件记录其后5min大鼠游泳时间、不动时间、攀爬时间进行抑郁状态的评价。3) 待时间停止，将动物用网状物捞起，动物包裹于事先准备好的干毛巾擦干动物皮毛的水分中防止其体温过大变化，有条件的实验室可以将加热垫和毛巾配合使用。4)（尤其在冬季，一定要注意环境温差和动物的体表温度）待动物毛发晾干或烘干后放回原笼中，一定要避免笼内垫料变湿。5)而小鼠强迫游泳实验，应在检测当天进行,游泳时间应为6min,记录后 4min的游泳时间、不动时间及攀爬时间进行抑郁状态的评价。其余护理的步骤与大鼠类似（同上）

主要的指标及行为学意义：

1) 游泳行为：正常实验动物在水中会保持规律且流畅的游泳动作，但抑郁状态的动物则不会。游泳时间越少，其抑郁状态越严重。

2) 攀爬行为：表现为实验动物四肢伸出水面并沿桶壁向上爬行，攀爬行为时长越长，其抑郁状态越严重。

3) 不动行为：实验动物仅保持头部在水面以上，四肢浸入水中仅有轻微动作，此动作使动物漂浮于水中仅保证动物不至于沉底。实验动物的不动时间越长，其抑郁状态越严重。

四、实验数据如何统计

1) 测试时长不宜过长，通常大鼠6min、小鼠4min

2) 水温是影响实验的重要因素，水温不宜过高或过低，尽量保持在23-25摄氏度。水温过高时，动物出现“不动行为”时间会相对较晚；而水温过低时，Kitida等学者指出水温低于20℃会缩短不动时间，动物更易表现为静止不动。

3) 水深须格外注意，水深的下限要求是择应以动物无法逃脱为标准，而其上限注水量应保证动物生命安全。水桶内水的高度应当尽量保证实验动物的后肢不能支撑或者接触到水桶底部。一般来讲，大鼠实验时水深为( 17 一33 ) cm，小鼠实验时水深约10 cm左右。水太深，动物难以使用前爪和尾保持不动，就会交替出现游动动作和攀爬动作。水太浅，动物则可利用尾巴和后爪保持身体平衡而影响抑郁状态静止不动时间的出现。

4) 注意测试环境的温度、光照、湿度、安静程度及实验者带来的影响。实验环境要求安静，研究人员也应格外注意自己动作的声响和交谈响度的高低。尽量采取弱光照明(与动物饲养环境光强度差别不应太大)。此外，还要保证测试的房间有良好的隔音效果。

5) 不可忽略季节的影响，该实验受季节影响比较大，冬季动物的不动时间会延长，夏季则相反。

6) 不宜在短时间内进行多次试验

7) 不同品系实验动物对该模型的敏感度有显著差异，例如瑞士小鼠对作用于5 -HT/NE神经递质的抗抑郁药物最敏感,而 C57BL/6J品系小鼠是唯一对安非他酮敏感的小鼠 。近些年也有研究表明，Wistar大鼠比其它品系大鼠在游泳时更趋向于保持不动状态。

8) 每只动物结束后均换水，因为啮齿类动物对气味十分敏感，换水为了防止前一只动物的气味影响后面动物的行为学测试结果。

9) 在正式实验开始前，将动物放在实验室适应 0.5～3 h，以降低动物对新环境的不安情绪和防止动物出现慢性应激的现象。

10) 每批实验动物需保持周龄、性别、订购货源的一致性，因不同来源、品系、批次的实验动物会有一些差别，因此尽量控制。

11) 尽量选择同一时间段开展实验 ，减少因素影响。

12) 实验数据统计可以选用仪器录像数据分析或人工计数方式，为保证实验结果的公正客观，我们建议实验设计者和技术人员并非同一人。把该实验控制为单盲的设计，以免因为实验者内心期望结果带来不实的实验数据。

13) 计算动物绝望状态的行为，通常以动物的后肢是否活动为判断依据。

14) 严格的强迫游泳要求实验开始前12小时，动物开始禁食但不需禁水，防止在游泳时出现呕吐的现象。

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