強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)（Forced Swimming Test，F(xiàn)ST）是Porsolt RD于1977年**建立，用來檢測抗抑郁**的作用。后來強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)就成為評(píng)價(jià)**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。

強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)是一種嚙齒動(dòng)物行為試驗(yàn)，用于評(píng)估抗抑郁**、新化合物的抗抑郁功效以及旨在呈現(xiàn)或預(yù)防抑郁樣狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)操作。將小鼠放入一個(gè)不可避免的裝滿水的透明容器中，并測量其與逃逸相關(guān)的活動(dòng)能力。強(qiáng)迫游泳測試簡單可靠，只需要*少的專業(yè)設(shè)備。強(qiáng)制游泳試驗(yàn)的成功實(shí)施需要遵守某些程序細(xì)節(jié)，并將對(duì)小鼠的不必要壓力降至*低。在方案描述和隨附視頻中，我們解釋了如何進(jìn)行此測試的小鼠版本，重點(diǎn)說明了可能對(duì)結(jié)果解釋有害的潛在陷阱以及如何避免這些陷阱。此外，我們還解釋了如何評(píng)估測試中表現(xiàn)出的行為。

水箱/水桶

我們實(shí)驗(yàn)室的小鼠強(qiáng)迫游泳測試 (FST) 所需的圓柱形水箱（高 30 厘米 x 直徑 20 厘米）由透明有機(jī)玻璃制成，因?yàn)檫@種材料能夠比玻璃更好地承受水箱的頻繁移動(dòng)和事故。水位距底部 15 厘米，應(yīng)在水箱上標(biāo)記，以確保小鼠的水量一致。理想情況下，水箱的數(shù)量應(yīng)至少是一次測試小鼠數(shù)量的兩倍，以便在使用**組水箱時(shí)可以填充**組水箱。水箱尺寸的選擇應(yīng)使小鼠在游泳測試期間無法用腳或尾巴接觸水箱底部。水箱的高度應(yīng)足夠高，以防止老鼠從水箱中逃脫。請(qǐng)注意，水箱直徑和水深是可以調(diào)整以改變小鼠行為的重要參數(shù)（有關(guān)這些問題的詳細(xì)分析，請(qǐng)參閱以下文獻(xiàn))：

Hascoét M, Bourin M. In Mood and Anxiety Related Phenotypes in Mice. 2009;42:85–118.

溫度計(jì)

*好使用防水紅外溫度計(jì)，因?yàn)榭焖贉y量溫度可以減少進(jìn)行測試所需的時(shí)間。然而，玻璃水銀溫度計(jì)也足以完成這項(xiàng)任務(wù)。

強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)分析軟件

強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)分析軟件的核心算法選擇也很重要，與曠場實(shí)驗(yàn)等測試不同，強(qiáng)迫游泳測試不應(yīng)該追蹤動(dòng)物的質(zhì)心/重心。VisuTrack動(dòng)物行為分析軟件（上海欣軟）通過考察小鼠四肢的真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)時(shí)分析小鼠漂浮不動(dòng)（絕望狀態(tài)）、掙扎行為、游泳狀態(tài)等指標(biāo)，自動(dòng)存儲(chǔ)原始實(shí)驗(yàn)視頻。

實(shí)驗(yàn)箱/隔間

在我們的實(shí)驗(yàn)室中，我們有兩組分隔器（高 35 厘米 x 寬 22 厘米 x 深 22 厘米）。這些是具有三個(gè)墻壁的矩形，用作背景和水箱之間的分隔物，以防止老鼠在測試過程中看到彼此并可能改變它們的行為。一套可以是黑色的，用于白化病和淺色動(dòng)物；另一組可以為深色動(dòng)物使用淺色，以呈現(xiàn)高對(duì)比度。實(shí)驗(yàn)者應(yīng)確保分隔器的表面不會(huì)過度反射，以便它們改變相機(jī)圖像，或呈現(xiàn)照明水平之間的主要差異。

白噪聲發(fā)生器

這在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中是必需的，在這些環(huán)境中可以聽到可能會(huì)嚇到動(dòng)物的突然響亮的噪音。噪聲發(fā)生器將掩蓋這種斷斷續(xù)續(xù)的干擾聲音。白噪聲發(fā)生器的音量級(jí)別應(yīng)選擇為高于其他環(huán)境和意外噪聲。在我們的實(shí)驗(yàn)室中，環(huán)境噪聲水平（未激活白噪聲發(fā)生器）為 60 dB。在放置水箱的位置激活白噪聲發(fā)生器后的總噪聲水平為 70-72 分貝。但需要注意的是，這些數(shù)字僅作為示例提供，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)其獨(dú)特的環(huán)境和情況選擇合適的噪音水平。

烘干紙和加熱燈

在將動(dòng)物放回籠子之前，重要的是用紙巾輕輕擦干它們，使用加熱燈（確保暴露溫度不超過 32°C）有助于防止體溫過低。

行為程序/測試步驟

1、將相機(jī)和隔板放置到位，相機(jī)應(yīng)盡可能靠近，以獲得盡可能高的小鼠分辨率。

2、水箱應(yīng)注入設(shè)定在室溫 (23-25°C) 下的自來水至確定的水位，該水位標(biāo)在水箱壁上。用紅外線溫度計(jì)檢查水溫。

3、啟動(dòng)白噪聲發(fā)生器，白噪聲的水平應(yīng)該只足以掩蓋外部噪聲。避免高音量，并確保所有動(dòng)物使用相同水平的白噪聲。

4、將動(dòng)物帶入測試室。如果動(dòng)物所在的群居室與試驗(yàn)室相鄰或非常接近，環(huán)境條件相似，籠子移動(dòng)過程中的干擾*小，則不需要適應(yīng)期。否則，將動(dòng)物放在測試室適應(yīng)一段時(shí)間（通常至少一小時(shí)）。如果需要一個(gè)適應(yīng)期，確保適應(yīng)的動(dòng)物不會(huì)受到在同一房間同時(shí)測試的小鼠的影響。請(qǐng)注意，嗅覺和超聲波提示可以被放置在同一房間的其他動(dòng)物感知。

5、抓住動(dòng)物的尾巴，輕輕緩慢地放入水中。一旦老鼠在水中，慢慢地釋放尾巴。

6、開啟VisuTrack軟件，按照預(yù)先設(shè)置好的參數(shù)，自動(dòng)錄像和實(shí)時(shí)分析行為指標(biāo)數(shù)據(jù)。

7、小鼠的通常測試長度為 6 分鐘。在測試期間，請(qǐng)確保與動(dòng)物保持合理的距離，并且不要做出任何可能被動(dòng)物注意到的動(dòng)作或噪音。

8、測試期結(jié)束時(shí)停止記錄。

9、按照放入動(dòng)物的相同順序?qū)?dòng)物的尾巴從水中取出，然后用干燥紙輕輕擦干，然后放回它們的籠子里。

實(shí)驗(yàn)“解密”

1、在 FST 中，小鼠的通常測試長度為 6 分鐘，不宜過長。

2、與大鼠相比，小鼠通常不會(huì)在 FST 期間潛水，但在潛水時(shí)應(yīng)將小鼠從水箱中取出。

3、行為分析*重要的方面，通常也是 FST 中觀察者之間差異的*大來源，是正確識(shí)別被視為有效活動(dòng)性的運(yùn)動(dòng)。我們?cè)?FST 中對(duì)活動(dòng)性的操作定義是除了平衡身體和保持頭部高于水面所需的動(dòng)作之外的任何動(dòng)作。老鼠通常很容易漂浮在水中，但它們?nèi)匀粫?huì)表現(xiàn)出小動(dòng)作來平衡身體并將頭部保持在水面上。這些行為不是試圖逃跑，也不應(yīng)該被視為“活動(dòng)狀態(tài)”。此外，在一次移動(dòng)之后，由于浮力慣性，即使基本上不動(dòng)，老鼠仍然可以由于動(dòng)量而在水中漂流。這些動(dòng)作也不應(yīng)該被計(jì)為“活動(dòng)狀態(tài)”。

4、遺傳上不同的近交系和遠(yuǎn)交系小鼠品系之間強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)存在顯著差異。并非所有小鼠品系都適合 FST，例如 Black Swiss、NIH Swiss 和 FVB/NJ 。

5、雖然我們使用的分隔器可以防止老鼠在測試過程中看到彼此，并且白噪聲發(fā)生器可以抑制發(fā)聲，但并不能完全阻止所有超聲波或嗅覺信號(hào)的傳輸，這些可能仍會(huì)影響小鼠的行為。唯壹的解決方案是單獨(dú)測試每只動(dòng)物。但需要注意的是，一次測試一只老鼠會(huì)將實(shí)驗(yàn)延長到數(shù)小時(shí)，從而可能導(dǎo)致老鼠在晝夜節(jié)律周期的不同時(shí)間進(jìn)行測試。

6、FST 已被證明可用于與情緒障礙的神經(jīng)生物學(xué)和遺傳學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)研究。然而，F(xiàn)ST 并不是人類抑郁癥的全譜模擬。

7、不需要對(duì)小鼠進(jìn)行訓(xùn)練，但是如果做大鼠FST測試，需要提前**將大鼠暴露在水箱中適應(yīng)一下。具體原因，可參考文獻(xiàn)：

8、任何可能影響整體活動(dòng)水平的操作都可能會(huì)改變 FST 中的不動(dòng)性，從而導(dǎo)致虛假結(jié)論

動(dòng)物行為分析軟件：

1. VisuTrack軟件

2. SuperMaze軟件

3. FishTrack斑馬魚分析軟件

動(dòng)物行為儀器：

1. 自身給藥、條件恐懼、斯金納、震驚反射（PPI）、跑步機(jī)、各類經(jīng)典迷宮等

2、動(dòng)物抓撓分析儀、動(dòng)物震顫行為分析儀、動(dòng)物捕食行為分析儀

3、動(dòng)物主動(dòng)步態(tài)分析、動(dòng)物被動(dòng)步態(tài)分析、動(dòng)物自由步態(tài)分析（內(nèi)測中）

4、睡眠剝奪儀、體溫維持儀、智能熱板儀、轉(zhuǎn)棒疲勞儀、鼠尾光照測痛儀等

神經(jīng)電生理：

1、光遺傳、無線光遺傳

2、光纖記錄系統(tǒng)（單通道、多通道）

3、電生理信號(hào)采集系統(tǒng)（腦電、肌電等）