कृन्तकों में जबरदस्ती व्यायाम में अनुपालन करने के लिए हो रही है: एक गंभीर स्टैंडर्ड एजिंग संबंधी विकार और रोग में व्यायाम प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए
Summary
Exercise may alleviate behavioral impairments associated with neurodegenerative diseases. Studies of the mechanisms underlying exercise-mediated effects have increased in disease models, but the neurobiological background accompanying these diseases, specifically aging, is likely not considered. Here, we illustrate measures to increase the likelihood of a successful exercise paradigm in aged rats.
Abstract
Neurobiological आधार के साथ कई रोग राज्यों में सुधार लाने पर व्यायाम के सकारात्मक प्रभाव के बारे में जागरूकता में एक बड़ी वृद्धि है; इन संज्ञानात्मक समारोह और शारीरिक प्रदर्शन में सुधार शामिल हैं. नतीजतन, व्यायाम रोजगार जानवरों के अध्ययन की संख्या में वृद्धि हुई है. यह मजबूर व्यायाम का एक आंतरिक मूल्य अन्वेषक व्यवहार परिणामों पर व्यायाम के प्रभाव को प्रभावित कर सकते हैं कि कारकों पर नियंत्रण है कि है कि तर्क दिया जाता है, विशेष रूप से व्यायाम आहार की आवृत्ति, अवधि, और तीव्रता व्यायाम. हालांकि, मजबूर व्यायाम में अनुपालन पैर शॉक रोजगार के संभावित घालमेल टाला जा सकता है, खासकर अगर एक मुद्दा हो सकता है. यह सबसे संज्ञानात्मक और हरकत impairments परीक्षण सु के लिए न्यूनतम आवश्यकता पर सुनिश्चित करने के लिए अनुपालन के उच्चतम स्तर पर संभव के साथ वृद्ध कृन्तकों का उपयोग पर विचार करना चाहिए इन impairments पर व्यायाम के प्रभाव का निर्धारण करने, वृद्ध व्यक्ति में हड़ताल के बाद उस पर विचार करने के लिए भी महत्वपूर्ण हैbjects. इधर, उचित कदम और एक वृद्ध कृंतक मॉडल में व्यायाम ट्रेडमिल के लिए लगभग 100% अनुपालन को प्राप्त करने के लिए आवश्यक विचार प्रस्तुत किया और चर्चा की जाएगी. विशेष व्यायाम आहार अन्वेषक द्वारा नियोजित किया जा रहा है के होते हुए भी, हमारे प्रोटोकॉल उम्र बढ़ने से संबंधित Parkinsonism और पार्किंसंस रोग सहित उम्र बढ़ने से संबंधित impairments, पर मजबूर व्यायाम के संभावित प्रभाव में विशेष रूप से रुचि रखते हैं कि जांचकर्ताओं के उपयोग के लिए किया जाना चाहिए.
Introduction
दोनों अक्सर उम्र बढ़ने के साथ जुड़े, रोकने या अनुभूति और हरकत के लिए क्षति को कम कर सकते हैं कि या तो अवेध्य जीवन शैली रणनीतियों, स्वास्थ्य को बनाए रखने और 1,2 भलाई के लिए व्यवहार्य प्रथाओं के रूप में कर्षण प्राप्त कर रहे हैं. उदाहरण के लिए, मध्यम आयु वर्ग के पुरुषों में एक साप्ताहिक और निरंतर आधार पर कठोर व्यायाम करने के लिए उदार काफी उम्र 3 आगे बढ़ने के साथ इसी तरह के आयु वर्ग के साथियों की तुलना में हरकत क्षमताओं को बढ़ा सकते हैं. इसके अलावा, बढ़ती सबूत ऐसे व्यायाम के रूप में इन जीवन शैली रणनीति,, ऐसे पार्किंसंस रोग (पीडी) के रूप में 4 neurodegenerative रोगों के साथ जुड़े impairments रिवर्स भी कम या कर सकते हैं कि पता चलता है.
उम्र बढ़ने से संबंधित impairments की आणविक तंत्र को समझने के प्रयास भी noninvasive रणनीतियों, व्यायाम की तरह, रिवर्स या ऐसी क्षति के लिए योगदान है कि तंत्र attenuate कैसे पहचान करने की ओर निर्देशित किया गया है. ट्रेडमिल व्यायाम एक ऐसे शुरू होता हैहरकत या संज्ञानात्मक समारोह में सुधार के पीछे तंत्र अभी भी निर्धारित किया जा रहा है जिसमें egy तेजी, पीडी 5-7 और संज्ञानात्मक हानि 1 के मॉडल में नियोजित किया जा रहा. हालांकि, यह उम्र बढ़ने पीडी के neurobiological पृष्ठभूमि है कि बाहर बात करने के लिए महत्वपूर्ण है. एक पशु मॉडल में किसी भी व्यायाम लाभ के किसी भी संभावित अनुवाद मानव हालत में महसूस किया जा करने के लिए इस प्रकार, यह ध्यान में उम्र बढ़ने के neurobiological पृष्ठभूमि रखना चाहिए. उदाहरण के लिए, पीडी प्रगति के दौरान हरकत हानि टालना कि प्रतिपूरक तंत्र 8 उम्र बढ़ने की प्रक्रिया से प्रभावित किया जा सकता है. इस प्रकार, यह है कि व्यायाम लद केवल उपस्थिति या रोग विकृति के अभाव में या तो उम्र बढ़ने के प्रभाव पर विचार नहीं है कि विकसित की है, लेकिन वह भी शुरू की और वृद्ध कृन्तकों में बनाए रखा जा सकता है किया जाना चाहिए कारण खड़ा है.
इसलिए, चूहा तनाव के neurobiological पृष्ठभूमि पर उम्र बढ़ने, चयन के विचार मेंसोच समझकर अन्वेषक द्वारा विचार किया जाना चाहिए. कई चूहे उपभेदों, उम्र बढ़ने के अध्ययन के लिए उपलब्ध हैं विशेषकर फिशर 344 और ब्राउन नॉर्वे / फिशर 344 एफ 1 (BNF) संकर. यह आमतौर पर इस तरह के 6 hydroxydopamine पीडी मॉडल के रूप में, neurodegenerative रोग मॉडल में इस्तेमाल किया जाता है के रूप में आमतौर पर इस्तेमाल किया Sprague Dawley चूहे (एक outbred तनाव), भी इस तरह के प्रयोग के लिए उत्तरदायी है. हमारी प्रयोगशाला उम्र बढ़ने और neurodegenerative रोग काम में Sprague Dawley और BNF दोनों उपभेदों का उपयोग करता है. इस रिपोर्ट में, हम दोनों उपभेदों का उपयोग हमारे व्यायाम प्रोटोकॉल पर प्रकाश डाला परिणाम पेश करेंगे. उन जांचकर्ताओं सख्ती उम्र से संबंधित अध्ययन पर ध्यान केंद्रित के लिए, BNF तनाव कुछ महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है. सबसे पहले, यह (जैसे ट्यूमर के रूप में) उम्र बढ़ने से संबंधित विकारों के लिए अपेक्षाकृत कम संवेदनशील है और अन्य उपभेदों की तुलना में असाधारण दीर्घायु (ठेठ जीवन अवधि 30 महीने से अधिक) है. उन्होंने यह भी शारीरिक और व्यवहार परिणामों 9, एक की एक किस्म में कम परिवर्तनशीलता हैडी भी उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के साथ हस्तक्षेप दृष्टिकोण है कि जांच करने के लिए उपयुक्त हैं. इसके अलावा, इस तरह मजबूर व्यायाम के रूप में प्रयोगों अन्वेषक द्वारा काफी निपटने की मांग, और BNF तनाव की कोमल स्वभाव फायदेमंद है. उम्र बढ़ने से संबंधित striatal और मध्यमस्तिष्क डोपामाइन ऊतक सामग्री में परिवर्तन, साथ ही हरकत गतिविधि में परिवर्तन BNF चूहों और प्राइमेट 10-11 में समान हैं. हमारी प्रयोगशाला भी निस्र्पक और BNF तनाव 12-16 में striatal और मध्यमस्तिष्क डोपामाइन संकेत के रूप में अच्छी तरह से हरकत गतिविधि जोड़ तोड़ के साथ व्यापक अनुभव है. अन्य neurobiologically आधारित रोगों के खतरे को उम्र बढ़ने के साथ बढ़ जाती है क्योंकि इसलिए, neurodegenerative रोग के पशु मॉडल उम्र बढ़ने के अध्ययन में इस्तेमाल की एक व्यापक ट्रैक रिकॉर्ड के साथ कृंतक उपभेदों के उपयोग पर विचार करना चाहिए.
हमारे प्रोटोकॉल के साथ साथ यह भी अन्वेषक उनके परिणाम obtaine की व्याख्या में विचार करना चाहिए कि कुछ महत्वपूर्ण मुद्दों के पतेएक व्यायाम प्रोटोकॉल से डी. कृंतक ट्रेडमिल तंत्र (हम इस रिपोर्ट में प्रकाश डाला जाएगा, जिनमें से उपयोग), आम तौर पर निष्क्रिय किया जा सकता है कि ट्रेडमिल की प्रत्येक गली के पीछे बिजली के झटके coils के साथ सुसज्जित है. इन बिजली के झटके coils सक्रिय कर रहे हैं लेकिन जब यह coils के साथ संपर्क में आता है, के रूप में एक छोटा सा footshock विषय के लिए दिया जाता है. इस रणनीति अक्सर व्यायाम ट्रेडमिल के अनुपालन की सुविधा के लिए व्यायाम के अध्ययन में कार्यरत है. यह विशेष रूप से dopamine- या norepinephrine-संकेत से प्रभावित हैं कि व्यवहार के अध्ययन में शामिल लोगों को जांचकर्ताओं के लिए, पर विचार के लिए एक महत्वपूर्ण बिंदु है. बिजली footshock एक शारीरिक तनाव है, और दोनों न्यूरोट्रांसमीटर सिस्टम पर इसके प्रभाव tyrosine hydroxylase 17-18 की वृद्धि हुई सक्रियण के साथ, अच्छी तरह से प्रलेखित है. इस प्रकार, किसी भी है कि क्या व्याख्या के लिए अन्वेषक उत्तरदायी बनाने, किसी भी व्यायाम प्रभाव की व्याख्या उलझाना सकता है या तो न्यूरोट्रांसमीटर के जैवसंश्लेषण वृद्धि हुईव्यायाम के बाद व्यवहार में मनाया परिवर्तन व्यायाम आहार या footshock तनाव को सख्ती की वजह से है. महत्वपूर्ण बात है, प्रस्तावित मजबूर व्यायाम आहार ट्रेडमिल दशानुकूलन में किसी भी बिंदु पर footshock के प्रयोग को रोजगार या प्रशिक्षण अवधि व्यायाम नहीं करता.
सफल व्यायाम भी परीक्षण विषयों से व्यायाम करने के लिए अधिकतम अनुपालन की आवश्यकता है. निर्भर उपाय (पहले चर्चा के रूप में) footshock से प्रभावित है कि संकेत न्यूरोट्रांसमीटर से संबंधित है जब अनुपालन को प्राप्त करने के क्रम में footshock के रोजगार प्रयोगात्मक परिणामों की व्याख्या उलझाना सकता है. इस प्रकार, चुनौती कृन्तकों मिल रहा है, और विशेष रूप से वृद्ध कृन्तकों में, एक व्यायाम आहार के साथ पालन करने के लिए. इस व्यायाम आहार को पूरा करने के लिए आवश्यक जानवरों की संख्या कम हो जाएगा के रूप में किसी भी व्यायाम आहार के एक वांछनीय लक्ष्य, लगभग 100% अनुपालन को प्राप्त है. विशेष रूप से, अधिकतम अनुपालन करने के लिए व्यायाम और व्यायाम आहार के परिणामों की व्याख्या कर सकते हैं खउनके सक्रिय (मद्देनजर) चक्र के दौरान व्यायाम करने के लिए जानवरों के लिए सक्षम बनाता है कि 1) एक रिवर्स प्रकाश अंधेरे चक्र, सहित कई पूर्व व्यायाम प्रक्रियाओं का एक परिणाम के रूप में हमारे व्यायाम आहार में प्राप्त ई, 2) सुनिश्चित करने हरकत प्रदर्शन baselines के अलगाव के बराबर पहले कर रहे हैं धीरे धीरे व्यायाम आहार की जरूरतों को पूरा करने के लिए उन्हें परिचय है कि एक दशानुकूलन अवधि के लिए परीक्षण विषयों को शुरू नियंत्रण और व्यायाम समूहों, और 3). यहाँ, लगभग 100% अनुपालन को प्राप्त करने के लिए आवश्यक aforementioned प्रयोगात्मक विचार और कदम एक वृद्ध कृंतक में व्यायाम ट्रेडमिल के लिए (> उम्र के 18 महीने) और मूल्यांकन प्रस्तुत किया जाएगा. अंत में, व्यायाम के साथ जुड़े वातावरण तनावपूर्ण हो सकता है, और इस तरह के रूप में, वर्तमान क्षमता व्यायाम करने के लिए विशिष्ट मनोवैज्ञानिक प्रभाव का निर्धारण करने के घालमेल कर दिया है. हमारी प्रोटोकॉल भी दशानुकूलन चरण के हर पहलू में nonexercise समूह शामिल करके ट्रेडमिल के संभावित तनाव उत्प्रेरण पर्यावरण के लिए जोखिम के लिए नियंत्रण (सहित मोगंतव्य ट्रेडमिल चल रहा है) और ट्रेडमिल व्यायाम प्रशिक्षण के दौरान स्थिर ट्रेडमिल पर उन्हें रखने. इस प्रकार, इस प्रोटोकॉल अकेले व्यायाम के शारीरिक प्रभाव को निर्धारित करने के लिए आवश्यक उपायों का वर्णन करना है.
Protocol
Representative Results
Discussion
अल्जाइमर रोग और पीडी 20 जैसे neurodegenerative रोगों के उन सहित पुरानी उम्र से संबंधित बीमारियों और उनके कार्डिनल लक्षण, के लिए जोखिम कम कर सकते हैं, इस तरह के व्यायाम के रूप में है कि जीवन शैली रणनीति, सुझाने के ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम के लिए अनुदान (AG040261) उम्र बढ़ने पर राष्ट्रीय संस्थान से एमएफ Salvatore को सम्मानित एक शोध अनुदान के हिस्से में प्रदान किया गया. लेखकों को भी काम के साथ जुड़े व्यवहार प्रयोगों ट्रेडमिल के लिए backstop के निर्माण के साथ उसकी सहायता के लिए मैकेंज़ी बाग प्रस्तुत किया और उसे अपने साथ सहायता के लिए विक्टोरिया फील्ड्स स्वीकार करना चाहते हैं.
Materials
| Table of Specific Materials/Equipment | |||||
| Name of Material/Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description | ||
| Exer-4 Treadmill for Rats | Columbus Instruments | 96157-2 | Columbus has a variety of treadmills for animals with varying numbers of lanes, and other options such as metabolic measurements | ||
| Animal Activity Meter: Opto-Varimex 4-Auto Track | Columbus Instruments | 0170-R4 | Columbus has several options for activity chambers with varying arena sizes, beam spacing, and sensors | ||
References
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