Do high anxiety-related behavior mice show impairments in attention?

Abstract: In order to investigate the pathomechanisms of highly prevalent anxiety disorders, HAB (high anxiety-related behavior) mice are a well-established animal model in preclinical research. In relation to humans, their persisting and undirected anxiety behavior reflects the core aspect of generalized anxiety disorder (GAD). Attentional bias, which describes increased distractibility through potentially threatening stimuli, is associated with the development and maintenance of anxiety disorders, including GAD. In the first study, I investigated this phenomenon in HAB mice using operant touchscreen tests with food as a positive reinforcer.
First, to rule out motivational deficits as a confounder for the attention task, I implemented the PR (Progressive Ratio) task. Although HAB animals suffer from depressive comorbidity, they exerted a similar effort to obtain the food reward as the NAB (normal anxiety-related behavior) control cohort. Using pharmacological manipulation of the endocannabinoid system (eCS), I further demonstrated that motivation of both strains was equally increasable.
Subsequent analysis of attention in the 5-Choice Serial Reaction Time (5-CSRT) task revealed no differences between NAB and HAB mice. Using an acoustic distractor, a small but also group-independent decrease in performance was evident. Thus, no attentional bias could be detected.
The observations raised doubts about the phenotype of HAB mice. Therefore, the aim of the second study was to evaluate whether the chronic mild food restriction required for the touchscreen tasks affected trait anxiety. Various tests showed that the foodrestricted condition was associated with a significant anxiolytic effect. This was particularly pronounced when comparing food-restricted (FR+) to ad libitum fed (FR-) HAB animals.
Following the Research Domain Criteria (RDoC), it can be summarized that, contrary to expectations, HAB animals did not show deficits in the domains of positive valence and cognition. In this sense, the anxiolytic effect (negative valence) induced by food restriction is a very promising finding, advocating a close interlocking between food intake and basic emotions, such as anxiety
Abstract: Um die Pathomechanismen der hoch prävalenten Angsterkrankungen zu erforschen, sind in der präklinischen Forschung HAB (high anxiety-related behavior) Mäuse ein etabliertes Tiermodell. Ihr dauerhaftes und ungerichtetes Angstverhalten spiegelt bezogen auf den Menschen den Kernaspekt der generalisierten Angststörung (GAS) wider. Die Aufmerksamkeitsverzerrung, welche eine erhöhte Ablenkbarkeit durch potenziell bedrohliche Reize beschreibt, wird mit der Entstehung und Aufrechterhaltung von Angsterkrankungen, einschließlich der GAS, in Verbindung gebracht. In der ersten Studie untersuchte ich dieses Phänomen bei HAB Mäusen mittels operanter Touchscreen-Aufgaben und Futter als positiven Verstärker.
Um motivationale Defizite als Störfaktor für die Aufmerksamkeitsaufgabe auszuschließen, implementierte ich zunächst die PR (Progressive Ratio) Aufgabe. Obwohl die HAB Tiere an einer depressiven Komorbidität leiden, erbrachten sie verglichen mit der NAB (normal anxiety-related behavior) Kontrollkohorte ähnlich große Anstrengungen, um die Futterbelohnung zu erlangen. Durch die pharmakologische Manipulation am Endocannabinoid-System (eCS) wies ich zudem nach, dass die Motivation beider Gruppen gleichermaßen steigerungsfähig war.
Die anschließende Analyse der Aufmerksamkeit in der 5-Choice Serial Reaction Time (5-CSRT) Aufgabe ergab keine Unterschiede zwischen den NAB und HAB Mäusen. Unter Verwendung eines akustischen Distraktors war zwar ein geringer, aber ebenfalls gruppenunabhängiger Leistungsabfall erkennbar. Somit konnte keine Aufmerksamkeitsverzerrung nachgewiesen werden.
Diese Beobachtungen ließen Zweifel an dem Phänotyp der HAB Mäuse aufkommen. Daher war das Ziel der zweiten Studie zu untersuchen, ob sich die chronisch leichte Futterrestriktion, die für die Touchscreen-Aufgaben erforderlich war, auf das Angstverhalten auswirkte. Verschiedene Tests zeigten, dass der futterrestringierte Zustand mit einem erheblichen anxiolytischen Effekt einherging. Dieser war beim Vergleich der futterrestringierten (FR+) mit den nicht-futterrestringierten (FR-) HAB Tieren besonders stark ausgeprägt.
In Anlehnung an die Research Domain Criteria (RDoC) lässt sich zusammenfassen, dass HAB Tiere in den Domänen der positiven Valenz und der Kognition wider Erwarten keine Defizite aufwiesen. Diesbezüglich ist der anxiolytische Effekt (negative Valenz) durch die Futterrestriktion eine sehr aussichtsreiche Erkenntnis, die für die enge Verzahnung von Nahrungsaufnahme und Grundemotionen wie Angst spricht

Object Details

• Location: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Extent: Online-Ressource
• Language: Englisch
• Notes: Universität Freiburg, Dissertation, 2022

Classification and Topics

• Keyword: Hunger ; Maus ; Generalisierte Angststörung ; Motivation ; Aufmerksamkeit ; Nahrungsaufnahme ; Angst ; Endocannabinoide ; Tiermodell ; Ablenkung ; Angststörung

Contributors, Places and Time

• Event: Veröffentlichung
• (where): Freiburg
• (who): Universität
• (when): 2022
• Creator: Schöttle, Vivian
• Contributor: Domschke, Katharina ; Domschke, Katharina ; Letzkus, Johannes J. ; Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Medizinische Fakultät ; Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Medizinische Fakultät

Further information

• DOI: 10.6094/UNIFR/230621
• URN: urn:nbn:de:bsz:25-freidok-2306210
• Rights: Open Access; Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Last update: 25.03.2025, 1:42 PM CET