Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Att ta sig till överensstämmelse i tvångs Övning i Gnagare: En kritisk standard för att bedöma Övning Impact i åldersrelaterade sjukdomar och sjukdomar

Published: August 22, 2014 doi: 10.3791/51827

Abstract

Det är en stor ökning av medvetenheten om de positiva effekterna av träning på att förbättra flera sjukdomstillstånd med neurobiologisk grund; dessa inkluderar förbättrad kognitiv funktion och fysisk prestation. Som ett resultat, det finns en ökning av antalet djurstudier som använder motion. Det hävdas att ett egenvärde av påtvingad övning är att utredaren har kontroll över de faktorer som kan påverka effekten av motion på beteende utfall, särskilt utöva frekvens, varaktighet och intensitet av träningsprogram. Dock kan efterlevnaden i tvångs motion regimer vara ett problem, särskilt om potentiella blandar ihop för att anställa mul-chock ska kunna undvikas. Det är också viktigt att beakta att eftersom de flesta kognitiva och rörelseapparaten nedsättningar strejk i åldern individen, bestämma effekter av träning på dessa försämringar bör överväga att använda åldern gnagare med en högsta möjliga nivå av efterlevnad för att säkerställa minimalt behov av provning subjects. Här kommer de relevanta åtgärder och överväganden som är nödvändiga för att uppnå nästan 100% överensstämmelse med löpband övning i en åldrig gnagarmodell att presenteras och diskuteras. Trots de speciella träningsprogram vara anställd av prövaren, bör våra protokoll vara till nytta för utredare som är särskilt intresserade av de potentiella effekterna av påtvingad motion på åldersrelaterade funktionshinder, bland annat åldersrelaterade parkinsonism och Parkinsons sjukdom.

Introduction

Noninvasiv livsstils strategier som antingen kan förhindra eller mildra nedskrivningar på kognition och förflyttning, både ofta förknippas med åldrande, vinner dragkraft som livskraftiga metoder för att upprätthålla hälsa och välbefinnande 1,2. Till exempel, måttlig till rigorös träning varje vecka och konsekvent sätt i medelålders män kan avsevärt öka rörelseapparaten kapacitet jämfört med motsvarande sätt-åldern kamrater med stigande ålder 3. Dessutom tyder allt fler bevis på att dessa livsstilsstrategier, såsom motion, kan minska eller till och med vända nedskrivningar i samband med neurodegenerativa sjukdomar som Parkinsons sjukdom (PD) 4.

Arbetet med att förstå de molekylära mekanismerna för åldersrelaterade nedskrivningar har också riktats mot att identifiera hur icke-invasiva strategier, som motion, bakåt eller försvaga de mekanismer som bidrar till sådana försämringar. Löpband motion är en sådan strattegi alltmer används i modeller för PD 5-7 och kognitiv nedsättning 1, där mekanismerna bakom förbättringar i rörelseapparaten eller kognitiv funktion fortfarande bestäms. Det är emellertid viktigt att påpeka att åldrande är den neurobiologiska bakgrund av PD. Således, för eventuell översättning av varje övning fördel i en djurmodell som förverkligas i människans villkor måste ta hänsyn till den neurobiologiska bakgrunden av åldrandet. Exempelvis skulle kompensationsmekanismer som avvärja rörelsenedsättning under PD progression försämras av processen för åldrande 8. Därför är det förståeligt att motion paradigm måste utvecklas som inte bara beakta effekterna av åldrandet i antingen närvaro eller frånvaro av sjukdomspatologi, men som också kan ske under i åldern gnagare.

Därför med tanke på åldrande på neurobiologiska bakgrunden, val av råttstammenbör tänk beaktas av prövaren. Flera stammar råtta är tillgängliga för åldrande studier, särskilt Fischer 344 och Brown-Norge / Fischer 344 F 1 (BNF) hybrid. Den vanligen använda Sprague Dawley råtta (en utavlade stam) är också mottaglig för sådan användning, eftersom det är vanligt i neurodegenerativa sjukdomsmodeller, till exempel 6-hydroxidopamin PD-modellen. Vårt laboratorium använder både Sprague Dawley och BNF stammarna i åldrande och neurodegenerativa sjukdomar arbete. I denna rapport kommer vi att presentera resultaten belyser våra övningsprotokoll med båda stammarna. För de utredare strikt fokus på åldersrelaterade studier, erbjuder BNF stammen några viktiga fördelar. Det första är det jämförelsevis mindre sårbar för åldersrelaterade sjukdomar (t.ex. tumörer) och har exceptionell livslängd (typiska livslängden överstiger 30 månader) jämfört med andra stammar. De har också mindre variabilitet i en mängd olika fysiologiska och beteenderesultat 9, end är också lämpliga att utreda metoder att ingripa med åldrandet. Vidare experiment som tvångs motion kräver betydande hantering av utredaren, och den milda disposition av BNF-stammen är fördelaktig. Åldersrelaterade förändringar i striatum och mitthjärnan innehåll dopamin vävnad, samt rörelseaktivitet förändringar är liknande i BNF råttor och primater 10-11. Vårt laboratorium har även stor erfarenhet av att karakterisera och manipulera striatum och mitthjärnan dopaminsignaler samt rörelseaktivitet i BNF stammen 12-16. Därför, på grund av risken för andra neurobiologiskt baserade sjukdomar ökar med åldrandet, bör djurmodeller av neurodegenerativa sjukdomar överväga användningen av gnagare stammar med en omfattande historia av användning i åldrandestudier.

Vår protokoll häri också tar upp några kritiska frågor som utredaren ska överväga i tolkningen av deras resultat obtained från en övning protokoll. Den gnagare löpband apparaten (vars användning vi kommer att belysa i denna rapport), vanligtvis utrustad med elchocks spolar på baksidan av varje körfält på löpband som kan stängas av. Men när dessa elektriska stötar spolar är aktiverade, är en liten fotchock levereras till ämnet som det kommer i kontakt med spolarna. Denna strategi är ofta i träningsstudier för att underlätta efterlevnaden löpband motion. Detta är en kritisk punkt för övervägande, särskilt för de utredare som arbetar med beteendestudier som påverkas av dopamin- eller noradrenalin-signalering. Elektrisk fotchock är en fysiologisk stressfaktor, och dess inverkan på både signalsubstanssystem är väl dokumenterat, med ökad aktivering av tyrosin hydroxylas 17-18. Därmed ökade biosyntesen av antingen signalsubstans kan förbrylla tolkningen av varje övning effekt, vilket utredaren ansvarig för tolkning om någonobserverade beteendeförändring efter träning är strikt beror på övning regim eller fotchock stress. Viktigt är det föreslagna tvångs träningsprogram inte anställa användning av fotchock när som helst i löpbandet acklimatisering eller utöva utbildningsperioder.

Framgångsrika motion regimer kräver också maximal efterlevnad att utöva från försökspersoner. Anställning av fotchock för att uppnå överensstämmelse kan påverka bedömning av experimentella resultat när den beroende åtgärden är relaterad till neurotransmittor signalerar att påverkas av fotchock (som tidigare diskuterats). Således är utmaningen att få gnagare, särskilt åldern gnagare, att följa ett träningsprogram. Ett önskvärt mål för varje övning regim är att uppnå nästan 100% överensstämmelse, eftersom detta kommer att minska antalet djur som krävs för att slutföra träningsprogram. Specifikt till maximal efterlevnad utöva och tolkning av träningsprogram utfall kan be erhållits i vårt träningsprogram som ett resultat av flera för-motion förfaranden inklusive, 1) en omvänd ljus-mörker cykel som gör att djuren att utöva under sin aktiva (wake) cykel, 2) säkerställer rörelseapparaten prestanda baslinjer är lika före segregering av kontroll och motionsgrupper, samt 3) att införa försökspersonerna till en acklimatiseringsperiod som gradvis introducerar dem till kraven i träningsprogram. Här, till ovannämnda experimentella överväganden och åtgärder som krävs för att uppnå nästan 100% överensstämmelse löpband övning i en gammal gnagare (> 18 månader) kommer att utvärderas och presenteras. Slutligen kan miljön i samband med motion vara stressigt, och som sådan, förvirrar nuvarande möjligheter att bestämma fysiologiska effekter specifika att utöva. Vår protokollet kontrollerar även att exponering för potentiella stressframkallande miljö löpbandet genom att inkludera nonexercise grupp i varje aspekt av acklimatisering fasen (inklusive modest löpband kör) och placera dem på den stationära löpbandet under löpband träning. Således är syftet med detta protokoll för att beskriva de åtgärder som krävs för att fastställa den fysiologiska effekten av motion.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alla följande förfaranden genomförs enligt Institutional Animal Care och användning kommittén vid LSU Health Sciences Center-Shreveport och följa National Institute of Health riktlinjer.

1. Pre-motion procedurer

Anmärkning: En tidslinje över alla relevanta förfaranden i detta tvångs motion regim är schematiskt i Figur 1.

Figur 1
Figur 1 Tvångs träningsprogram tidslinje. Denna tidslinje beskrivs de viktigaste händelserna i varje fas av denna övning regim under varje vecka av studien. För-acklimatisering fas (vecka 1-2) innebär försöks hantering och baslinjen rörelseaktivitet. Under acklimatisering fasen (vecka 3-4) alla råttor genomgår 3 dagars acklimatisering träning wHär sitter de på den stationära löpbandet och sedan 10 dagars acklimatisering utbildning löpbandet. Det krävs minst två omgångar av träning (1 v = 12 dagar i följd), följt av ett uppehåll under 2 veckor under träning fasen (veckorna 5-10). Beteende och / eller neurokemiska mätningar kan göras under dessa viloperioder. Dessutom kan denna regim ändras för att inkludera flera omgångar av övning i denna fas. Kroppsvikten mäts i alla faser av undersökningen en gång i veckan, och innan (första mötet) och efter (sista session) varje fas i detta träningsprogram. Löpband träning poäng tilldelas efter alla Acklimatisering och motion träningspass, och sträcker sig från 1-4 där 4 är högsta möjliga poäng. I korthet är en tränings poäng av 4 delas när råttorna utövar hela träningspasset utan hjälp. Likaså tilldela en tränings poäng 3 när råttor kräver minimal assistans (definierat som: stöd till mindre än 25% Av tiden på träningspasset) från försöksledaren. Tilldela en tränings poäng 2 då råttor kräver mycket stöd (definierat som: stöd till mer än 25% av tiden på träningspasset) från försöksledaren under träningspasset. Slutligen, tilldela en tränings poäng på 1 till råttor som är noncompliant och misslyckas med att slutföra ett träningspass.

  1. Vid ankomsten till djuret kolonin, separat och var för sig hysa alla ämnen i vanliga skokartong burar. Ge mat och vatten efter behag till individer genom hela studien.
  2. Upprätthåll en omvänd 12-tim ljus-mörkercykel (ljus på från 1800 till 0600 h) i djurkolonin, och tillåta patienter att acklimatisera sig till denna cykel för minst en vecka. Utför alla beteendeförsök under motivets aktiva (mörk) cykel, och 1-2 h före det ljus-mörkercykel förändring.
  3. Med början två veckor före eventuella beteendeexperiment, hantera alla försökspersoner för flera minuternuter dagligen att bekanta motivet med försöksledaren, och för att minska nyhet inducerad stress för obekanta miljöer, till exempel rörelsekammaren och löpbandet.
  4. Mät varje ämne kroppsvikt en gång i veckan, och omedelbart före (första mötet) och efter (sista session) varje större intervall av övningen paradigm.

2. Baseline rörelseaktivitet Bedömningar: Bestämma Tvångs Motion Group Uppdrag

  1. Utvärdera varje patients spontana rörelseaktiviteten under 60 min / dag i 5 på varandra följande dagar för att etablera baslinjen motoriska förmåga. Genomföra rörelseaktivitet sessioner i automatiserade frilandsrörelseaktivitet avdelningar med en plexiglaslåda (45 x 45 x 20 cm 3) med ett rutnät av infraröda strålar monteras horisontellt och vertikalt som föreslås i produkthandboken.
  2. Vid början av varje dag av bedömningar rörelseaktivitet, last, och ställa in datorn och software program ansluten till frilandsrörelseaktivitet avdelningar för att registrera antalet balk raster (rörelseaktivitet) under varje session.
  3. Tillsätt ca 2 dl av tall-chip strö på golvet i rörelse kammaren före varje session.
  4. Transportera ämnen från djurkolonin till rörelseaktivitet kamrarna i sina hem burar omedelbart före deras rörelseaktivitet session. Ladda ämnen i deras tilldelade rörelsekammare under ett rött ljus, och starta 60 min session på datorn när de har placerats i kammaren.
  5. Efter avslutad rörelseaktivitet sessionen, ta bort ämnen från rörelse kammaren och återföra dem till deras hem bur under rött ljus. Omedelbart tillbaka de ämnen tillbaka till djuret kolonin.
  6. Ta sängkläder från kammaren och rengör kammarens väggar och golv med 50% etanol efter varje session.
  7. Upprepa steg från 2,3 till 2,6 för extra rörelseapparaten sessioner varderadag vid behov tills alla ämnen har testats. Genomför alla rörelseaktivitet sessioner i mörker, under djurets aktiva cykeln, och 1-2 h före det ljus-mörkercykel förändring.
  8. För att beakta möjligheten att tillvänjning till aktivitetskamrarna, vrid varje ämne bland de tillgängliga kamrarna så att rörelseaktivitet mäts i en annan kammare från föregående dag.
    1. Om flera sessioner behöver genomföras på en dag, ändra ordningen på att testa så att ämnen testas i en annan ordning än den föregående sessionen.
  9. Från de data som genereras av den programvara som används för att mäta rörelseaktivitet, bestämmer varje djurs baslinje rörelseaktivitet med följande fem rörelseapparaten parametrar: sammanlagda sträcka (cm), horisontell aktivitet (antal balk raster), rörelsenummer (antal initierade rörelser) , tillbringade tid i rörelse (s), och rörelsehastighet (cm / sek).
    1. För att tilldela exercise och nonexercise grupper, beräknar medelvärdet i alla fem sessioner för varje rörelseapparaten parametrarna 5 listade i steg 2.9 ovan.
  10. Av dessa fem parametrar, bestämmer motion och nonexercise (kontroll) grupper så att en lika stor utbud av rörelseaktivitet är representerat i båda grupperna. På detta sätt koppla ihop råttor tillsammans utifrån liknande rörelseförmåga, och tilldela en råtta till träningsgruppen och en råtta till nonexercise gruppen. Så till exempel, koppla ihop de två råttor som uppvisar den högsta genomsnittliga för alla 5 i rörelseparametrar tillsammans, och tilldela en råtta till träningsgruppen och den andra till den nonexercise gruppen (grupparbeten väljs slumpmässigt). Upprepa processen för de återstående ämnena.
    1. Behåll hoppar hela tvångs träningsprogram för alla dataanalyser.
  11. Om försöksledaren är intresserad av effekterna av träning på rörelseaktivitet, mäta efterträningsrörelseaktivitet usjunga samma förfaranden som beskrivits i stegen 2.1-2.8.1 börjar dagen efter den sista löpband träningspass. OBS: Om utredaren är intresserade och / eller de automatiserade rörelseaktivitet programvara tillstånd, undersöka ångestrelaterade åtgärder (dvs tiden i periferin mot centrum för verksamheten kammaren) för att bedöma den relativa ångest ämnen under bedömningar rörelseaktivitet.

3 Acklimatisering till löpband

  1. Genomför alla löpband motion relaterade procedurer på ett motordrivet gnagare löpband med banor som är avgränsade med klara plexiglasväggar under djurets aktiva cykel och 1-2 timmar före det ljus-mörkercykel förändring.
  2. I stället för de elektriska chock spolar placerade på baksidan av varje bana, använd en plexiglasbackspärr som utformats speciellt för att passa löpbandet så att individer kontinuerligt kan träna utan att komma i kontakt med de elektriska chock spolar. För att förhindra att backspärren frånglider under träningspassen, håll backspärren på plats med en 1,5 i C-klämma.
  3. På grund av försöksledaren hantering krävs för löpband träning, utföra alla löpband träningspass med lamporna på.
  4. Transportförsökspersoner i deras hem buren till löpbandet omedelbart före deras löpband motion träningspass. När löpbandet är stationär, last råttor fast på löpbandet i deras tilldelade körfält genom att skjuta upp backspärren bara tillräckligt att patienter kan manövrera under backspärren. Skjut backspärren tillbaka till viloläge när motivet ligger på löpbandet. Starta inte sessionen tills alla ämnen har placerats i deras tilldelade körfält för just session.
    1. Under den första fasen av acklimatisering, placera varje råtta på en av de fyra körfält i den stationära löpbandet (som beskrivs i steg 3.4) i 5-10 min / dag under 3 på varandra följande dagar. Öka tiden för varje session med varje successiv day (t ex 5 min på dag 1, 7 min dag 2, och 10 min på dag 3) som råttorna bekanta sig med löpbandet apparaten och för att minska risken för nyhet stress löpbandet apparaten. Viktigt: Placera inte råttor någonstans på löpbandet (t.ex. deaktiverade elektriska stötar spolar) förutom den stationära bältet i detta skede.
  5. Under den andra fasen av acklimatisering utbildning, placera varje råtta på ett körfält i den stationära löpband framför backspärren. När alla ämnen är på plats, vrid löpbandet på en långsam gånghastighet (t.ex. 6 m / min). Oavsett experimentell gruppering, tränar alla råttor att gå på löpbandet under denna fas för att säkerställa att alla potentiella effekter som observerats från tvångs träningsprogram följer av träning och inte bara från möjligheten att utöva.
  6. Eftersom bandet på löpbandet börjar rulla, se till att alla råttor vandrar i riktning framåt. Assist råttor som nevändig genom att orientera eller försiktigt petade dem tills de går framåt. Under acklimatisering praktikperiod, tränar råttor att gå på löpbandet så att de hela tiden gå på löpbandet utan hjälp från försöksledaren.
    1. Acklimatisera samtliga råttor för löpmaskinen genom att gradvis öka den hastighet över en period av 5 till 10 min / dag under 10 dagar i följd. För att ytterligare underlätta efterlevnaden löpband motion, träna råttorna vid låga hastigheter (6-8 m / min) för 5-10 min under de första fem Acklimatisering sessioner, och öka till mer måttliga hastigheter (9-10 m / min) för 5 -10 minuter under de senaste 5 Acklimatisering sessioner.
    2. Se till att alla råttor kan hålla en hastighet på 9-10 m / min i 10 min vid sista mötet i acklimatisering praktikperiod.
  7. Efter avslutad löpbandet acklimatisering sessionen, ta bort ämnen från löpbandet på samma sätt som används för att läsa in ämnen som beskrivs i steg 3.4. Omedelbart återvända ämnen till sina hem bur ochtransportera dem tillbaka till djuret kolonin.
  8. Torka varje enskilt körfält inklusive väggar och löpbandet med 50% etanol efter varje enskild löpband övning träningspass.
  9. Ta reda tränings kapaciteten hos varje råtta över träningspass genom att tilldela ett löpband övning poäng vid slutet av varje daglig session. Tilldela en tränings poäng av 4 då råttor utöva hela träningspasset utan hjälp. Likaså tilldela en tränings poäng 3 när råttor kräver minimal assistans (definierat som: stöd till mindre än 25% av tiden på träningspasset) från försöksledaren. Tilldela en tränings poäng 2 då råttor kräver mycket stöd (definierat som: stöd till mer än 25% av tiden på träningspasset) från försöksledaren under träningspasset. Slutligen, tilldela en tränings poäng på 1 till råttor som är noncompliant och misslyckas med att slutföra ett träningspass.
    OBSERVERA: Utövandet poängsystem är anpassadDelvis från andra studier 19.
    1. Uteslut råttor som inte kan slutföra acklimatisering fasen på grund av bristande efterlevnad och / eller en skada som hindrar individer från att utöva (t.ex., detta inkluderar råttor som tjänar ett löpband träning poäng på 1 för mer än en dagen i rad av acklimatisering utbildning).
  10. Medelvärdet löpband poäng över varje träningsperiod (t.ex. acklimatisering utbildning och träning) för att bestämma träningsmöjligheter för varje ämne. Se till att alla råttor kan tjäna ett löpband övning poäng av 4 under ett träningspass i slutet av acklimatiseringsperioden.
    1. Om vissa råttor inte är kompatibel med de bästa träningshastighet upprätthålls av andra under hela träningspasset, justera hastigheten för dessa råttor så att de kan fortsätta att utöva under samma tid, men med en lägre hastighet under hela träningen. I detta fall, träna långsammare råttor i separåt sessioner och öka hastigheten när de ämnen anpassa sig till de lägre hastigheter.
  11. För att undvika risken för körfält partiskhet på löpbandet under löpband träning, vrid varje råtta bland de tillgängliga gränderna i löpbandet så att de tränar på ett annat körfält med varje efterföljande träningspass.

4 löpband träning

  1. Börja övningen träningspass dagen efter den sista acklimatisering träningspass, och fortsätta att utöva råttor under 12 dagar i följd. Genomför dessa sessioner under djurets aktiva cykeln, och 1-2 h före det ljus-mörkercykel förändring.
  2. Följ samma set-up rutiner för varje löpband övning träningspass används under acklimatisering utbildning, som beskrivs i steg 3.2 och 3.4.
  3. I början av varje session, slå på löpbandet till en lägre, uppvärmningshastighet (8 m / min) än träningshastighet (9-11 m / min) som kommer att bibehållas rakt igenomhout återstoden av övningen träningspass. Fortsätt med detta uppvärmningshastighet för 5-10 min vid början av sessionen. Anpassa hastigheten till 9-11 m / min för resten av träningspasset. Tåg utsätter genomsnitt 30 minuter varje session för hela 12 dagars träning.
  4. Efter varje övning träningspass, tilldela ett löpband övning poäng till alla råttor i träningsgruppen med samma övning poängsystem beskrivs i steg 3.9. Tilldela inte en tränings poäng under löpband träning period nonexercise råttor.
  5. Genomför övningen och nonexercise sessioner separat. Placera nonexercise råttorna på den stationära löpband under samma tid som deras utövande kohort utbildas under varje session.
  6. Som beskrivs i steg 3.11, vrid varje råtta bland de tillgängliga gränderna i löpbandet så att de tränar på ett annat körfält med varje efterföljande träningspass.
  7. Vid slutförandet av en omgång avmotion, vila ämnen för 14 dagar. OBS: Denna viloperiod valdes baserat på resultaten från pilotstudien beskrivs i figurerna 2A och 2B.
  8. Om du vill kan genomföra olika beteendemässiga och / eller neurokemiska bedömningar i slutet av 12-dagars träningsperiod. Omvänt fortsätter med efterföljande omgångar av träning efter 14 dagars viloperiod.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ett diagram över tidslinjen för händelser i alla tre faser av tvångs träningsprogram visas i figur 1. Förutom att vända den ljus-mörkercykel, daglig hantering före någon experimentell testning, och etapp 1 av acklimatisering utbildning, där försökspersoner sitta på den stationära löpband för 5-10 min / dag i 3 dagar i följd, har genomförts för att öka efterlevnaden till tvångs träningsprogram. Dessa förfaranden lades till protokollet för att minimera stress i samband med nya miljöer, och så att patienter skulle vara mer benägna att gå på den rörliga löpbandet om de redan bekanta med den stationära apparaten. Dessa förfaranden som beskrivs i figur 1 användes efter en pilotstudie genomfördes i BNF råttor där 50% av försökspersonerna var noncompliant till tvångs träningsprogram som tidigare genomförts i Sprague Dawley. I den här tvångs träningsprogram, 18 månader gamla Sprague Dawley varförsökspersoner som genomgick 30 min av övning för 12 på varandra följande dagar med hastigheter upp till 15 m / min (figur 2). Dessa preliminära resultat tyder på att en omgång av träning (12 dagar i följd) kan öka rörelseaktivitet (Figur 2A), med längden på denna effekt av träning på rörelseaktivitet som varar ut till en vecka efter träning. Dessutom en rebound effekt av ökad rörelseaktivitet, i förhållande till den ursprungliga baslinjen observerades efter samma 12 dagars träningsprogram efter en månad av inaktivitet (Figur 2B). Således, i den modifierade tvångs träningsprogram som beskrivs i detta protokoll, en omgång av tvångs motion består av 12 dagar i följd av träning följt av en viloperiod två veckor. Resultaten i figur 2 visar att den föreslagna tvångs träningsprogram kan öka rörelseaktivitet hos råttor som utövar i förhållande till deras respektive baslinjeaktivitet.

figur 3. När ihopkopplad med respektive kohort, det finns ingen signifikant skillnad i baslinjen rörelseaktivitet mellan de tilldelade grupperna utsetts för motion och nonexercise grupper för någon av de fem rörelseapparaten parametrar inklusive (A) sammanlagda sträcka (cm), (n = 8 per grupp, p = 0,7142, parade två-svansade t-test), (B) horisontell aktivitet (# av balk raster), (n = 8 per grupp, p = 0,7767, parade två-svansade t-test), (C) förflyttning nummer, (# av initierade rörelser), (n = 8 per grupp, p = 0,6186, parade två-svansade t-test), (D) tid som tillbringas i rörelse (sek), (n = 8 per grupp, p = 0,9307, parade två -svansade t-test), och (E) rörelsehastighet (cm / sek) (n = 8 per grupp, p = 0,655, parade två-svansade t-test). Sålunda these Resultaten visar att en lika stor utbud av rörelseapparaten funktioner är representerat i båda grupperna, och att både kapaciteten och svar på motion kommer inte att baseras på eventuella skillnader i rörelseaktivitet mellan grupperna före acklimatisering utbildning.

Som tidigare diskuterats, ~ 100% överensstämmelse med detta tvingas träningsprogram kan erhållas med tillägg av flera för-motion och löpband Acklimatisering förfaranden. Viktigt är de åtgärder som vidtagits för att uppfylla kraven i denna regim öka känsligheten för detektering av en övning effekt med anställning av denna påtvingad träningsprogram. Ett sätt att mäta en övning effekt är genom kroppsviktmätningar. I detta paradigm är kroppsvikter mäts varje vecka, och innan (första mötet) och efter (sista session) varje fas av träningsprogram. Som framgår av tabell 1, hade tränings råttor en genomsnittlig viktminskning på 4,43 ± 0,32% jämfört med deras pre-motion kroppsvikt. Comparatively hade nonexercise råttor en genomsnittlig viktminskning på 0,05 ± 0,55% jämfört med deras pre-motion kroppsvikt. Således, som väntat, det finns en signifikant skillnad i total viktminskning och procentuell förändring i kroppsvikt under tvångs träningsprogram mellan motion och nonexercise råttor (n = 7 per grupp, p <0,01, parat tvåsidiga t-test). På samma sätt var signifikanta skillnader i viktminskning och procent minskning i kroppsvikt observerades under omgång 1 (n = 7 per grupp, p <0,01, parat tvåsidiga t-test) och omgång 2 tvångs träning (n = 7 per grupp, p <0,05). Noterbart är att det inte fanns några signifikanta skillnader i någon parameter under baslinjen eller Acklimatisering faser, vilket tyder på att endast de tvingas motion utbildningsperioder påverkade kroppsvikten. Detta resultat indikerar att träningsprogram har en verifierbar fysiologisk effekt på råttor i träningsgruppen, som kan vara oberoende av andra variabler som utredaren mäter. Med tanke på att kroppsvikterdessa frågor varierade från 378 till 572 g under hela studien, är en 4% minskning av kroppsvikten inte vara till skada för det allmänna välbefinnandet ämnen, och är också inom räckhåll för vår tidigare pilotstudie tvingade träningsprogram med Sprague Dawley där en 6% minskning av kroppsvikten observerades under samma tidsperiod. Slutligen noterar vi att ingen signifikant korrelation mellan kroppsvikt till rörelseaktivitet har observerats i baslinjen bedömningar av enskilda kroppsvikter mot enskilda rörelseaktivitet parametrar som anges i figur 3.

Löpband tränings poäng tilldelas efter varje acklimatisering och löpband träningspass, och göra det möjligt för försöksledaren att fastställa utövar funktionerna i varje ämne under denna regim. Till exempel är indikativ för maximal överensstämmelse med en behandling för en viss session ett löpband övning poäng av 4, medan ett löpband övning poäng av 1 indikerar noncompliance till regim för en viss session. Så när efterlevnadskriterierna används i denna regim, bör löpband motion poäng avspeglar träningsplan där det framgår genom att tilldela poäng av 3 eller 4 under acklimatisering utbildning är både motion och nonexercise råttor utbildade för att utöva på löpband och löpband motion poäng tilldelas för båda grupperna under bara denna fas. Omvänt är löpband motion poäng endast tilldelats utöva råttor under varje omgång av påtvingad träning. Resultat av löpband motion poäng från både acklimatisering och löpband träning presenteras i Figur 4. Under acklimatisering utbildning finns det ingen signifikant skillnad i medelvärdet löpband motion poäng mellan motion och nonexercise grupper (n = 7 per grupp, p = 0.656, parade två-svansade t-test), såsom visas i figur 4A. Detta tyder på att både motion och nonexercise råttor var både kompatibel och kunna acklimatisera till Treadmill övning på liknande sätt. Figur 4B demonstrerar att tränings råttor var kompatibel att löpband motion genom två omgångar av löpband träning, som medel löpband motion poängen var inte signifikant olika mellan dessa två rundor (n = 7, p = 0,2336, parade två-tailed t-test). Således, när de brukade utöva utbildning förblev övnings råttor kompatibel genom två omgångar av påtvingad träning. Slutligen är det viktigt att notera att med tanke på den höga genomsnittet av löpband motion poäng i både acklimatisering utbildning (genomsnittligt lösen poäng = 3,09) och träning (kombinerad genomsnittlig lösen poäng = 3,80), utredare engagemang när det gäller att bistå försökspersoner, under enskilda träningspass är minimal efter de första sessionerna i acklimatisering utbildning.

Figur 1
Figur 1 Forced träningsprogram tidslinje. Denna tidslinje beskrivs de viktigaste händelserna i varje fas av denna övning regim under varje vecka av studien. För-acklimatisering fas (vecka 1-2) innebär försöks hantering och baslinjen rörelseaktivitet. Under acklimatisering fasen (vecka 3-4) alla råttor genomgår 3 dagars acklimatisering utbildning där de sitter på den stationära löpbandet och sedan 10 dagars acklimatisering utbildning löpbandet. Det krävs minst två omgångar av träning (1 v = 12 dagar i följd) följt av en viloperiod två veckor under träning fasen (veckorna 5-10). Beteende och / eller neurokemiska mätningar kan göras under dessa viloperioder. Dessutom kan denna regim ändras för att inkludera flera omgångar av övning i denna fas. Kroppsvikten mäts i alla faser av undersökningen en gång i veckan, och innan (första mötet) och efter (sista session) varje fas i detta träningsprogram. Treadmill träning tränings poäng tilldelas efter alla Acklimatisering och motion träningspass, och sträcker sig från 1-4 där 4 är högsta möjliga poäng. I korthet är en tränings poäng av 4 delas när råttorna utövar hela träningspasset utan hjälp. Likaså tilldela en tränings poäng 3 när råttor kräver minimal assistans (definierat som: stöd till mindre än 25% av tiden på träningspasset) från försöksledaren. Tilldela en tränings poäng 2 då råttor kräver mycket stöd (definierat som: stöd till mer än 25% av tiden på träningspasset) från försöksledaren under träningspasset. Slutligen, tilldela en tränings poäng på 1 till råttor som är noncompliant och misslyckas med att slutföra ett träningspass.

Figur 2
Figur 2 Förstudie av effekterna av 12 dagars förced träning på rörelseaktivitet i en vecka och effekterna av samma regim när initierats efter en månad av inaktivitet. Arton månader gamla Sprague Dawley gick baslinjen rörelse bedömning under sin inaktiva cykeln (nonwake period) under full nominell miljöbelysning i ett öppet fält rörelsekammare. Den genomsnitt 5 per dag, var 60 min sessioner uppnås för varje råtta, och råttorna var därefter segregerade till nonexercise gruppen (NE) eller träningsgruppen (E). Baslinje rörelse nummer (B) i råttorna i den nonexercise gruppen (NO-B) eller träningsgruppen (EB) var inte signifikant olika. Efter 12 dagar i följd av påtvingad träning (30 min / dag, 12-15 m / min), var rörelseaktivitet utvärderas under deras aktiva (wake) cykel (med nedtonade ljus). Testa ämnen under sin aktiva cykeln som en naturlig stimulans som framkallar rörelse möjliggör jämförelser utifrån grundläggande åtgärder där rörelseaktivitet är förutsägbart mindre när bedöma ed under sömncykel och med omgivande ljus. Råttor som utövas (E-round 1) för 12 på varandra följande dagar uppvisade 41% större rörelseaktivitet i förhållande till deras ursprungliga individuella baslinjen (n = 5 per grupp, p <0,01, t = 8,25, parad två-svansade t-test), medan råttor i nonexercise gruppen (NE-runda 1) uppvisade rörelseaktivitet tendera mot en ökning, men inte signifikant skilt från sin baslinje (n = 5 per grupp, p = 0,11, t = 2,05, parad två-svansade t-test). Efter en månad av inaktivitet, samma råttor genomgick en identisk andra träningsprogram och råttor i träningsgruppen (E-round 2) uppvisade en ökning 61% av rörelseaktivitet jämfört med sina respektive ursprungliga individuella minimiaktivitetsnivåer (n = 4 per grupp , p <0,05, t = 5,34, parad två-svansade t-test) jämfört med en icke signifikant trend mot en ökning av nonexercise grupp (NE-round 2) (n = 4 per grupp, p = 0,13, t = 2,08 , parade två-svansade t-test).

ntent "fo: keep-together.within-page =" always "> Figur 3
Figur 3 Jämförelse mellan baslinjen rörelseaktivitet parametrar i motion och nonexercise grupper. Att etablera baslinjen rörelseaktivitet, 5 rörelseapparaten prövningar (60 min / dag, 5 dagar) genomfördes i 18-månader gamla manliga BNF råttor före löpband acklimatisering utbildning. Medelvärdena för de fem rörelseapparaten försöken bestämdes för alla fem rörelseapparaten parametrar som mäts. Medlen för de rörelseapparaten parametrar användes för att tilldela motion och nonexercise (kontroll) grupper så att det fanns en lika stor utbud av rörelseaktivitet representerat i båda grupperna. Ämnen var parat baserade på liknande medelvärden för samtliga rörelseapparaten parametrar. När paren och grupper blev tilldelade ett parat tvåsidigt t-test utfördes för varje fem parametrar för att säkerställa att det inte fanns några signifikanta skillnader i l ocomotor kapacitet mellan de två grupperna. Sammanfattningsvis ett parat tvåsidigt t-test visade inga signifikanta skillnader i (A) sammanlagda sträcka (cm), (n = 8 per grupp, p = 0,7142, t = 0,3815), (B) horisontell aktivitet (# av balk raster), (n = 8 per grupp, p = 0,7767, t = 0,2948), (C) förflyttning nummer, (# av initierade rörelser), (n = 8 per grupp, p = 0,6186, t = 0,5207), ( D) tid som tillbringas i rörelse (sek), (n = 8 per grupp, p = 0,9307, t = 0,9011), och (E) rörelsehastighet (cm / sek) (n = 8 per grupp, p = 0,655, t = 0,4569 ). Dessa resultat sett till att en lika stor utbud av rörelseapparaten kapacitet representerades i båda grupperna, och att både kapaciteten och svar på motion inte grundade sig på eventuella skillnader i rörelseaktivitet mellan grupperna före acklimatisering utbildning.

00 "/>
Figur 4 Löpband tränings poäng under acklimatisering (A) och löpband träning (B). Löpband tränings poäng tilldelas efter varje acklimatisering och löpband träning period, och fungerar som en indikator på överensstämmelse under varje session. Poängen ges 1-4, där 4 är det högsta. En poäng på 4 tilldelas när individer utövar hela passet utan hjälp. Mängder av 3 och 2 tilldelas när individer utövar med minimal eller maximal hjälp från försöksledaren, respektive. Slutligen är en poäng av 1 delas ämnen som inte avsluta träningspasset. Både motion och nonexercise råttor genomgår acklimatisering träning, och sålunda är de båda grupperna av råttor tilldelade löpband motion betygsättning under acklimatisering. Såsom visas i (A), det finns ingen signifikant skillnad i medel löpband motion poäng mellan motion och nonexercise råttor. Detta tyder på att båda grupper av råttor kunde ACCLimate att löpband motion liknande, och dessutom, att de båda grupperna var kompatibel till acklimatisering utbildning (n = 7 per grupp, p = 0,656, t = 2,270, parade två-svansade t-test). Under löpband träning är det bara tränings råttorna tilldelade löpband motion poäng eftersom nonexercise råttor inte utövar i denna fas. (B) visar att motion råttor kunde upprätthålla löpband motion poäng av 3-4 genom två omgångar av träning. Likaså menar löpband motion poängen var inte signifikant olika mellan de två rundorna av motion (n = 7, p = 0,2336, t = 1,234, parade två-svansade t-test) och var kompatibel genom två omgångar av påtvingad övning.

Nonexercise (n = 8) Motion (n = 7)
Kroppsvikt Åtgärder p-värde
Starta Kroppsvikt (g) 457,10 ± 20,16 476,00 ± 26,85
End Kroppsvikt (g) 450,80 ± 21,63 454,90 ± 25,55
Baslinje
Viktminskning (g) 5,69 ± 1,46 5,21 ± 2,35 p = 0,982
Procentuell förändring i kroppsvikt (%) 1,35 ± 0,36 1,10 ± 0,51 p = 0,811
Acklimatisering-Fas 1
Viktminskning (g) 3,88 ± 0,56 3,93 ± 0,74 p = 0,850
Procentuell förändring i kroppsvikt (%) 0,87 ± 0,16 0,83 ± 0,16 p = 0,680
Acklimatisering-Fas 2
Viktminskning (g) 5,81 ± 1,27 8,07 ± 2,39 p = 0,486
Procentuell förändring i kroppsvikt (%) 1,29 ± 0,26 1,61 ± 0,47 p = 0,744
Övning Omgång 1
Viktminskning (g) 6,31 ± 1,00 ** 13,50 ± 1,78 ** p <0,01
Procentuell förändring i kroppsvikt (%) 1,45 ± 0,24 ** 3,03 ± 0,47 ** p <0,01
Övning Omgång 2
Viktminskning (g) 0,5 ± 1,254 * 11,29 ± 3,05 * p <0,05
Procentuell förändring i kroppsvikt (%) 0,07 ± 0,30 * 2,38 ± 0,63 * p <0,05
Total viktminskning </ Td>
Viktminskning (g) 1,88 ± 2,63 ** 21,14 ± 1,93 *** p <0,01
Procentuell förändring i kroppsvikt (%) 0,05 ± 0,55 ** 4,43 ± 0,32 ** p <0,01

Tabell 1 Kroppsvikt mätningar under den påtvingade träningsprogram. I detta paradigm är kroppsvikter mäts varje vecka och innan (första mötet) och efter (sista session) varje fas av träningsprogram för att ge ett mått på de fysiologiska effekterna av detta tvingas träningsprogram. Värdena representeras som medelvärde ± SEM, och en parad två-svansade t-test användes för att anaLyze skillnader mellan motion och nonexercise grupper efter varje fas av regimen. Totalt hade tränings råttor en genomsnittlig viktminskning på 21.14 ± 1,93 g och en 4,43 ± 0,32% minskning av kroppsvikten. Jämförelsevis, nonexercise råttor har en genomsnittlig viktminskning på 1,88 ± 2,63%, och en 0,05 ± 0,55% minskning av kroppsvikten. Således finns det en signifikant skillnad i total viktförlust (n = 7 per grupp, p = 0,0016, t = 5,417, parade två-svansade t-test) och procent minskning i kroppsvikt (n = 7 per grupp, p = 0,0021 , t = 5.158, parat tvåsidiga t-test) under denna tvångs träningsprogram mellan motion och nonexercise råttor. Signifikanta skillnader i viktminskning (n = 7 per grupp, p = 0,0036, t = 4,633, parat tvåsidiga t-test) och procent minskning i kroppsvikt (n = 7 per grupp, p = 0,0037, t = 4,603, parade tvåsidiga t-test) observerades under rundan 1. Liknande resultat observerades under omgång 2 tvångs övning i att det var så stor skillnad i viktminskning (n = 7 per grupp, p = 0,0163, T = 3.305, parat tvåsidiga t-test) och procent minskning i kroppsvikt (n = 7 per grupp, p = 0,0174, t = 3.255, parat tvåsidiga t-test) mellan motion och nonexercise grupper. Dock inga signifikanta skillnader observerades i någon parameter under baslinjen eller acklimatiseringsperioden, visar att endast de tvångs träning perioder utövar fysiologiska effekter på råttor i träningsgruppen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det finns tecken som tyder på att livsstilsstrategier, såsom motion, kan minska risken för kroniska åldersrelaterade sjukdomar och deras kardinalsymtom, inklusive de av de neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers sjukdom och PD 20. Fördelen med forcerad träning på ett löpband, i motsats till frivillig träning på ett löphjul, är att utredaren kan bestämma frekvensen, hastigheten och / eller intensiteten i övningen, och varaktigheten av träningspasset. Således särskilda post-motion effekter, såsom ökad rörelse eller kognitiv förmåga, kan förutses eller förväntas efter att anställa en viss regim. Dessutom är översättningen av resultat från tvångs löpband motion för att det mänskliga tillståndet mycket troligt. Faktum nya studier i PD-patienter visar att när patienten följer ett träningsprogram som anges av en tränare på en tandem cykel, dessa patienter uppvisar förbättrade rörelseapparaten poäng i comparistill PD-patienter som enbart träna i sin egen takt 4.

Incidensen av neurodegenerativa sjukdomar ökar markant med åldern. Därför är en viktig faktor vid utformningen av studier som syftar till att omsätta eventuella resultat till människans villkor ålder. Till exempel behöver studier som utnyttjar ungdomar eller vuxna djurmodeller för att studera neurodegenerativ sjukdom inte hänsyn till att åldrande är den neurobiologiska bakgrund av sådana sjukdomar. Detta förvirrar potentiellt översättningen av observerbara effekter kliniskt eftersom den fysiologiska faktorn ålder inte är helt beaktas i sådana studier. Därför studier som undersökt effekten av träning på båda rörelse eller kognitiv förmåga, bör överväga att använda åldern djurmodeller eftersom kognitiva och rörelseapparaten nedsättningar är också förknippade med åldersrelaterade brister i neurokemiska index inom det centrala nervsystemet 10,12,16. Detta skulle möjliggöra enmer förbunden förståelse för de neurobiologiska effekterna av träning på motionsbesvär och kognitiv funktion med åldrandet i antingen närvaro eller frånvaro av sjukdomspatologi.

Slutligen, för att fastställa effekten av motion på post-motion åtgärder inom kognitiv eller motorisk prestanda, tre metoder är viktigt att få nästan 100% överensstämmelse med ett träningsprogram. För det första är det viktigt att upprätthålla en omvänd cykel ljus-mörker genom alla faser av tvångs träningsprogram. Detta säkerställer att försökspersoner tränar under sin aktiva (wake) cykel. För det andra är det viktigt att försökspersonerna långsamt acklimatiserad till både löpband miljön och den utrustning som används för att bestämma deras rörelse eller kognitiv förmåga. Här ska utredaren följa procedurerna i figur 1 i tidslinjen rekommenderas. Slutligen bör den elektriska fotchock apparaten aldrig användas under någon del av denna påtvingad träningsprogram.I stället, vilket betonas i protokollet, ett plexiglas backspärr kan utnyttjas för att uppmuntra individer att fortsätta att utöva under löpband träningspass. I detta läge bör träningsregim beskrivs ses som en startpunkt för alla laboratorier, med förväntningen att frekvensen och varaktigheten av träningsprogram kan varieras enligt utredarens paradigm. Gränserna till livslängden för denna tvångs träningsprogram förvisso ännu inte förverkligas, men man kan anta att spärra skada bör kompatibla råttor kunna upprätthålla efterlevnaden av träningsprogram för ett antal månader. Det bör dock noteras att den hastighet med vilken testpersoner kan utföra löpband träning inom en given tidsram (30 min i denna regim) kan behöva justeras och maxhastigheter har inte överstigit 15 m / min ovan nämnda studier. Bäst överensstämmelse sannolikt kommer att förverkligas i hastigheter som inte överskrider 11 m / min. Ja, om vi ska transsen träningsresultaten till den medelålders och åldrande befolkning, kan vi förvänta oss de mest representativa djur protokollet är en som fokuserar på livslängd och efterlevnad, snarare än hastighet.

För att summera, är denna tvångsövningsprotokoll ett som kan användas i praktiskt taget alla laboratorier, särskilt för dem med fokus på neurodegenerativ sjukdom och åldrande. Försökspersonerna i denna rapport var alla 18 månaders ålder vid studiens start. Dessutom har de grundläggande steg som behövs för att få så gott som 100% överensstämmelse i försökspersonerna också diskuterats. Självklart att förvärva 100% efterlevnad är en betydande fördel för utredaren, främst eftersom man behöver bara använda antalet ämnen som krävs för att testa en given hypotes på önskad effekt. Dessutom uppnå 100% överensstämmelse i denna regim inte kräver anställning av elektriska fotchock. Faktum är eliminering av elektriska fotchock absolut nödvändigt för att interpret effekten av motion på beteende åtgärder som är beroende av katekolaminer, speciellt dopamin, med tanke på den lång kända effekterna av stressfaktorer som footshook vid katekolamin biosyntesen 17-18.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Finansieringen för detta arbete lämnades delvis av ett forskningsbidrag tilldelas MF Salvatore från National Institute on Aging (AG040261). Författarna vill också tacka för Victoria Fields för hennes hjälp med beteendeexperiment i samband med arbetet presenteras och Mackenzie Orchard för hans hjälp med konstruktionen av backspärr för löpbandet.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Erickson, K. I., et al. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108 (7), 3017-3022 (2011).
  2. Zigmond, M. J., Cameron, J. L., Hoffer, B. J., Smeyne, R. J. Neurorestoration by physical exercise: Moving forward. Parkinsonis., and Related Dis. 18 (S1), S147-S150 (2012).
  3. Savela, S. L., et al. Physical activity at midlife and health-related quality of life in older men. Arch. Intern. Med. 170 (13), 1171-1172 (2010).
  4. Ridgel, A. L., Vitek, J. L., Alberts, J. L. Forced, not voluntary, exercise improves motor function in Parkinson's disease patients. Neurorehabil. Neural Repair. 23 (6), 600-608 (2009).
  5. Demirel, H. A., Serova, L., Sabban, E. L., Broxson, C. S., Powers, S. K. Gene expression of catecholamine biosynthetic enzymes following exercise: modulation by age. Neuroscience. 103 (3), 703-711 (2001).
  6. Petzinger, G. M., et al. Effects of treadmill exercise on dopaminergic transmission in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned mouse model of basal ganglia injury. J. Neurosci. 27 (20), 5291-5300 (2007).
  7. Yoon, M. C., et al. Treadmill exercise suppresses nigrostriatal dopaminergic neuronal loss in 6-hydroxydopamine-induced Parkinson's rats. Neurosci. Lett. 423 (1), 12-17 (2007).
  8. Collier, T. J., et al. Aging-related changes in the nigrostriatal dopamine system and the response to MPTP in nonhuman primates: Diminished compensatory mechanisms as a prelude to parkinsonism. Neurobiol. Dis. 26 (1), 56-65 (2007).
  9. Phelan, J. P., Austad, S. N. Selecting animal models of human aging: inbred strains often exhibit less biological uniformity than F1 hybrids. J. Gerontol. 49 (1), B1-B11 (1994).
  10. Yurek, D. M., Hipkens, S. B., Hebert, M. A., Gash, D. M., Gerhardt, G. A. Age-related decline in striatal dopamine release and motoric function in brown Norway/Fischer 344 hybrid rats. Brain Res. 791 (1-2), 246-256 (1998).
  11. Spangler, E. L., Waggie, K. S., Hengemihle, J., Roberts, D., Hess, B., Ingram, D. K. Behavioral assessment of aging in male Fischer 344 and brown Norway rats strains and their F1 hybrid. Neurobiol. Aging. 15 (3), 319-328 (1994).
  12. Salvatore, M. F., Pruett, B. S., Spann, S. L., Dempsey, C. Aging reveals a role for nigral tyrosine hydroxylase ser31 phosphorylation in locomotor activity generation. PLoS One. 4 (1), (2009).
  13. Pruett, B. S., Salvatore, M. F. GFR α-1 receptor expression in the aging nigrostriatal and mesoaccumbens pathways. J. Neurochem. 115 (3), 707-715 (2010).
  14. Salvatore, M. F., Pruett, B. S., Dempsey, C., Fields, V. Comprehensive profiling of dopamine regulation in substantia nigra and ventral tegmental area. J. Vis. Exp. (66), e4171 (2012).
  15. Salvatore, M. F., Pruett, B. S. Dichotomy of tyrosine hydroxylase and dopamine regulation between somatodendritic and terminal field areas of nigrostriatal and mesoaccumbens pathways. PLoS One. 7 (1), e29867 (2012).
  16. Pruett, B. S., Salvatore, M. F. Nigral GFR α-1 infusion in aged rats increases locomotor activity, nigral tyrosine hydroxylase, and dopamine content in synchronicity. Mol. Neurobiol. 47 (3), 988-999 (2013).
  17. Abercrombie, E. D., Zigmond, M. J. Chapter 31: Modification of central categcholaminergic systems by stress and injury: Functional significance and clinical implications. Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress. Bloom, ,F. .E., Kupfer, D. .J. 31, Raven Press Ltd. New York. 355-361 (1995).
  18. Ong,, et al. Neurobiological consequences of acute footshock stress; effects on tyrosine hydroxylase phosphorylation and activation in the rat brain and adrenal medulla. J. Neurochem. , (2013).
  19. Al-Jarrah, M., et al. Endurance exercise promotes cardiorespiratory rehabilitation without neurorestoration in the chronic mouse model of parkinsonism with severe neurodegeneration. J. Neurosci. 149 (1), 28-37 (2007).
  20. Dishman, R. K., et al. Neurobiology of exercise. Obesity. 14 (3), 345-356 (2006).

Tags

Beteende motion motoriskt Parkinsons sjukdom åldrande löpband bradykinesi parkinsonism
Att ta sig till överensstämmelse i tvångs Övning i Gnagare: En kritisk standard för att bedöma Övning Impact i åldersrelaterade sjukdomar och sjukdomar
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Arnold, J. C., Salvatore, M. F.More

Arnold, J. C., Salvatore, M. F. Getting to Compliance in Forced Exercise in Rodents: A Critical Standard to Evaluate Exercise Impact in Aging-related Disorders and Disease. J. Vis. Exp. (90), e51827, doi:10.3791/51827 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter