इस प्रोटोकॉल गतिविधि के हमारे मॉडल-रीढ़ की हड्डी की चोट (विज्ञान) के साथ चूहों के लिए हरकत ट्रेडमिल प्रशिक्षण आधारित दर्शाता है । शामिल दोनों चौपाया और forelimb केवल समूहों, गैर के दो अलग प्रकार के अलावा प्रशिक्षित नियंत्रण समूह है । जांचकर्ताओं विज्ञान इस प्रोटोकॉल का उपयोग चूहों पर प्रशिक्षण प्रभाव का आकलन करने में सक्षम हैं ।
रीढ़ की हड्डी की चोट (विज्ञान) स्थाई घाटे में परिणाम है कि दोनों गतिशीलता और स्वायत्तता के एक भीड़ से संबंधित रोग शामिल हैं । हरकत प्रशिक्षण (लेफ्टिनेंट) एक ट्रेडमिल पर व्यापक रूप से कई लाभ और दैनिक जीवन के लिए सुधार के साथ विज्ञान की आबादी में एक पुनर्वास उपकरण के रूप में प्रयोग किया जाता है । हम दोनों स्पष्ट इस तरह के सुधार के पीछे तंत्र को बढ़ाने के लिए और मौजूदा नैदानिक पुनर्वास प्रोटोकॉल पर सुधार करने के लिए विज्ञान के बाद इस गतिविधि-आधारित कार्य विशिष्ट प्रशिक्षण (ABT) कुतर में इस विधि का उपयोग । हमारे वर्तमान लक्ष्य को ABT अंतर्निहित तंत्र का निर्धारण करने के लिए मूत्र, आंत्र में सुधार प्रेरित है, और विज्ञान चूहों में यौन समारोह contusion के गंभीर स्तर के लिए एक उदारवादी के बाद । एक कस्टम-समायोज्य बनियान में प्रत्येक व्यक्ति के जानवर को सुरक्षित करने के बाद, वे एक बहुमुखी शरीर के वजन का समर्थन तंत्र के लिए सुरक्षित हैं, एक संशोधित तीन लेन ट्रेडमिल को कम और ५८ मिनट के लिए कदम प्रशिक्षण में सहायता प्रदान की, 10 सप्ताह के लिए एक दिन में एक बार । यह सेटअप दो अलग गैर प्रशिक्षित समूहों के साथ, दोनों चौपाया और forelimb-केवल जानवरों के प्रशिक्षण के लिए अनुमति देता है । चौपाया-शरीर के वजन का समर्थन के साथ प्रशिक्षित जानवरों के लिए आवश्यक के रूप में उचित हिंद अंग स्थान के साथ कदम में सहायता करने के लिए एक तकनीशियन उपस्थित द्वारा सहायता प्राप्त कर रहे हैं, जबकि forelimb केवल प्रशिक्षित जानवरों caudal अंत में उठाया जाता है के साथ कोई हिंद अंग संपर्क सुनिश्चित ट्रेडमिल और कोई वजन-असर । पशुओं के एक गैर प्रशिक्षित विज्ञान समूह एक दोहन में रखा गया है और ट्रेडमिल के बगल में टिकी हुई है, जबकि अंय नियंत्रण विज्ञान समूह के प्रशिक्षण के कमरे में अपने घर पिंजरे में पास रहता है । इस प्रतिमान कई विज्ञान जानवरों के प्रशिक्षण के लिए एक बार में अनुमति देता है, इस प्रकार यह सुनिश्चित करना है कि हमारे पूर्व नैदानिक पशु मॉडल के रूप में संभव के रूप में बंद के रूप में नैदानिक प्रतिनिधित्व नकल, विशेष रूप से शरीर के संबंध में के अलावा यह अधिक समय कुशल बनाने वजन मैनुअल सहायता के साथ समर्थन करते हैं ।
विश्व स्तर पर, २५०,०००-५००,००० के बीच नई रीढ़ की हड्डी की चोट (विज्ञान) मामलों या तो अध…, रोगों, या सबसे अधिक (९०% तक) आघात1के कारण पैदा होते हैं । दर्दनाक विज्ञान, शारीरिक घटनाओं की एक श्रृंखला के बाद जगह ले कि स्नायविक घाटे में परिणाम है कि शारीरिक कार्यों की एक भीड़ को प्रभावित । पुराने घाटे है कि विज्ञान का पालन करने के लिए कारण, विकास और प्रभावी उपचार रूपरेखा के परीक्षण महत्वपूर्ण है । हाल ही में जब तक, पुनर्वास रणनीतियों सबसे अधिक गतिशीलता2,3की वसूली पर ध्यान केंद्रित किया है । विज्ञान के बाद, रोगियों को उच्च गुणवत्ता के बीच मूत्राशय/मूत्र, आंत्र, और यौन कार्यों में बेहतर प्रबंधन1,4,5की जरूरत जटिलताओं । इसलिए, लक्ष्य मूत्राशय, आंत्र, और यौन कार्य एक पुनर्वास दृष्टिकोण से अत्यंत महत्वपूर्ण है1,4,5।
व्यायाम और हरकत प्रशिक्षण (लेफ्टिनेंट) सामांयतः हृदय समारोह, मूत्राशय/मूत्र समारोह के रूप में कई लाभों के साथ विज्ञान रोगी जनसंख्या में पुनर्वास चिकित्सा का उपयोग कर रहे हैं, और गतिशीलता6,7,8 ,9,10. यह इस कारण से हम हमारे पूर्व नैदानिक चूहा विज्ञान मॉडल में एक समान साधन का उपयोग के लिए है । यह हमारे लिए क्या प्रभाव लेफ्टिनेंट विज्ञान Wistar चूहों पर है निर्धारित लक्ष्य है, विशेष रूप से दोनों ऊपरी (गुर्दे) और कम (मूत्राशय, बाहरी मूत्रमार्ग लुगदी) मूत्र पथ समारोह, आंत्र समारोह, और यौन समारोह के बारे में । इसके अलावा, लेफ्टिनेंट चोट के स्तर जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस)11,12के भीतर प्लास्टिक की मात्रा को प्रभावित कर सकते है नीचे neuromuscular प्रणालियों को सक्रिय करने में पर्याप्त होना दिखाया गया है ।
पूर्व में लेफ्टिनेंट की सफलता नैदानिक अध्ययन अच्छी तरह से दोनों बड़े13,14 और छोटे15,16,17,18,19 विज्ञान पशु मॉडल में प्रलेखित है । सबूत पता चलता है कि afferent संवेदी इनपुट लेफ्टिनेंट द्वारा प्रदान की रीढ़ की हड्डी पलटा मार्ग है कि संवेदी-मोटर समारोह9,20के लिए प्लास्टिक और सुधार में परिणाम को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त है । एलटी स्वायत्त कार्यों के बारे में लाभ अच्छी तरह से चरित्र नहीं किया गया है । इस कारण से, हम स्वायत्त परिणाम उपायों पर ध्यान केंद्रित करने के साथ हमारे प्रशिक्षण प्रतिमान को लागू करने, चार अलग समूहों है कि दो गैर प्रशिक्षित नियंत्रण और एक चयापचय/व्यायाम गैर वजन असर समूह एक एलटी समूह है कि समय की नकल के साथ शामिल का उपयोग कर, सत्र की अवधि, मैनुअल सहायता और वजन समर्थन है कि नैदानिक अध्ययन में उपयोग किया जाता है19,21,22,23,24।
चूहों पर ABT के हमारे तरीकों के बाद विज्ञान एक उपंयास चिकित्सीय हस्तक्षेप है । जबकि व्यायाम और पशु मॉडल में कदम प्रशिक्षण के अंय तरीकों३५,३६,३७मौजूद हो सकता है, इस पद्धति की नकल लेफ्टिनेंट बाहर विज्ञान मानव आबादी में नैदानिक किया जाता है, जहां हम23आशाजनक परिणाम देखा है । हमारे सेटअप, आहार, और नियंत्रण जानवरों के उपयोग के संयोजन के साथ, हमारे प्रशिक्षण प्रतिमान का उपयोग करने से प्राप्त परिणामों को विज्ञान के बाद ABT के लाभों को समझने में मदद मिलेगी । इस प्रोटोकॉल के भविष्य के अनुप्रयोगों के वर्णित परिणामों को देख शामिल विभिंन प्रशिक्षण समय पर ABT के साथ ही प्रभाव है कि ABT विभिंन स्तरों और चोट की सीमा से वसूली पर है ।
इस डिजाइन की एक सीमा इस तरह के प्रयोगों के लिए समय की लंबाई है । यह देखते हुए कि हमारे प्रत्येक जानवर के लिए प्रशिक्षण आहार प्रति दिन 1 घंटे की आवश्यकता है, 10 सप्ताह के लिए हर दिन, पर्याप्त कर्मियों समय और एक संगठित कार्यक्रम की आवश्यकता है । एक महत्वपूर्ण पहलू है कि विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है एफटी समूह है, जो हुक और पाश सामग्री पट्टियों के साथ अद्वितीय दोहन किया है वजन समर्थन के उंमूलन के लिए ट्रेडमिल से ऊपर हिंद अंग सुरक्षित शामिल हैं । यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि पशु वजन का समर्थन प्राप्त नहीं है, यही वजह है कि एक मंच है चूहे हिंद पंजे के नीचे तैनात नहीं है । इसके अलावा, पिछले अध्ययनों के रूप में संकेत दिया है कि संवेदी इनपुट रीढ़ की हड्डी में हरकत प्रणाली प्लास्टिक की एक प्रमुख चालक है३८,३९,४०, क्यूटी समूह की सहायता करने के लिए हैंडलिंग की एक निरंतर आवश्यकता है नैदानिक सेटिंग में भौतिक चिकित्सक के रूप में बहुत ही कदम के साथ ।
एक महत्वपूर्ण वाणिज्यिक उपलब्ध ट्रेडमिल जानवरों के लिए इस्तेमाल किया प्रणाली को बनाया संशोधन ध्रुवीयता reversing था । मोटर को उजागर करने के बाद पॉजिटिव और नेगेटिव तारों को स्विच किया गया जो दिशा को रिवर्स करते हुए ट्रेडमिल की ओर ले जाता है । यह और अधिक स्थान और आसान पहुंच के लिए अनुमति देता है तक पहुंचने और जानवरों को प्रशिक्षित करने में मदद (प्रणाली एक छोर है कि गैर रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है पर एक सदमे ग्रिड के साथ आता है दोहन, बंद ट्रेडमिल बेल्ट कदम से स्पिन बरकरार पशुओं) ।
The authors have nothing to disclose.
लेखक डीआरएस को स्वीकार करते हैं । पेट्रीसिया वार्ड, अप्रैल Herrity और सुसान Harkema उनके इनपुट और मार्गदर्शन के लिए, क्रिस्टीन Yarberry शल्य चिकित्सा सहायता के लिए, Yangsheng चेन, Andrea Willhite और जॉनी मोरहाउस सहायता के लिए तकनीकी सहायता और Darlene बर्क के लिए सांख्यिकी और व्यवहार आकलन के साथ । इस काम के लिए अनुदान सहायता रक्षा विभाग द्वारा प्रदान की गई थी (W81XWH-11-1-0668 और W81XWH-15-1-0656) और केंटुकी रीढ़ की हड्डी और सिर पर चोट अनुसंधान ट्रस्ट (KSCHIRT 14-5) ।
Exer-3R treadmill | Columbus Instruments | reversed polarity of the motor | |
Body weight support system | N/A | N/A | modified spring scales with alligator clips |
Rat harness | N/A | N/A | Our harnesses are custom made; please refer to Figure 1 for visual. |
Infinite Horizon (IH) impactor device | Precision Systems and Instrumentation | Model 0400 | |
Ketamine HCl | Hospira | NDC 0409-2053-10 | |
Xylazine (AnaSed Injection) | Akorn Animal Health | NDC 59399-110-20 | |
Meloxicam (Eloxiject) | Henry Schein Animal Health | NDC 116695-6925-2 | |
Gentamicin Sulfate (GentaFuse) | Henry Schein Animal Health | NDC 11695-4146-1 | |
urethane, 97% | Argos Organics | CAS 51-79-6 | |
4-0 monofilament suture kit (4-0 Ethilon Nylon Suture) | Ethicon, LLC | 205016 | |
Michel suture clips (9mm Auto Clips) | MikRon Precision, Inc. | 1629 | |
Heating pad | Mastex Industries, Inc | Model 500 | |
Tootie Fruitys cereal | Malt O Meal | For training reward | |
Male Wistar rats | Envigo | ||
Size 10 surgical scalpel blades | Miltex | SKU: 4-110 |