Abstract
Nörobiyolojik temeli olan bir çok hastalık durumlarını iyileştirmeye egzersizin olumlu etkisi farkındalık büyük bir artış var; Bu bilişsel işlev ve fiziksel performansı artırmak sayılabilir. Bunun bir sonucu olarak, egzersiz kullanılarak hayvan çalışmalarının sayısında bir artış vardır. Bu zorunlu egzersiz biri içsel değeri araştırmacı davranışsal sonuçlar egzersizin etkisini etkileyebilecek faktörler üzerinde kontrole sahip olduğunu iddia edilmektedir, özellikle egzersiz rejimi sıklığını, süresini ve yoğunluğunu egzersiz. Ancak, zorunlu egzersiz rejimleri uyum ayak-şok istihdam potansiyeli boşa çıkarıcıdır kaçınılmalıdır, özellikle eğer, bir sorun olabilir. Çoğu bilişsel ve lokomotor bozukluklar testi su'nun minimal ihtiyacını sağlamak için bir uyum mümkün olan en yüksek seviyede yaşlı kemirgenler kullanarak düşünmelisiniz bu bozukluk üzerinde egzersiz etkisini belirlemek, yaşlı bireyin grev beri dikkate almak da önemlidirbjects. Burada, ilgili adımları ve bir yaşlı kemirgen modelinde egzersiz koşu bandı neredeyse% 100 uyum sağlamak için gerekli hususlar sunulmuş ve tartışılacaktır. Özellikle egzersiz rejimi araştırmacı tarafından istihdam ediliyor rağmen, bizim protokol yaşlanma ile ilgili Parkinson ve Parkinson hastalığı da dahil olmak üzere yaşlanma ile ilgili bozukluklar, zorla egzersizin potansiyel etkileri özellikle ilgilenen araştırmacılar için faydalı olmalıdır.
Introduction
Her iki genellikle yaşlanma ile ilişkili, önlemek veya biliş ve lokomosyon bozuklukları hafifletmek ya noninvaziv yaşam stratejileri, sağlığı korumak ve 1,2 refahı için uygulanabilir pratikler olarak çekiş kazanıyor. Örneğin, orta yaşlı erkeklerde haftalık ve tutarlı sıkı egzersiz orta ölçüde yaş 3 ilerledikçe benzer yaşlı yaşıtlarına göre lokomotor yetenekleri artırabilirsiniz. Ayrıca, artan kanıtlar egzersiz gibi yaşam tarzı bu stratejiler, Parkinson hastalığı (PH) 4 gibi nörodejeneratif hastalıklar ile ilişkili bozuklukları ters bile hafifletmek veya düşündürmektedir.
Yaşlanma ile ilgili bozuklukların moleküler mekanizmalarını anlamak için çabalar da invaziv olmayan stratejileri, egzersiz gibi, ters ya da bu tür bozukluklara katkıda mekanizmaları zayıflatmak nasıl belirlenmesi yönelmiştir. Bandı egzersiz böyle bir Strat olduğuLokomotor veya bilişsel işlev gelişmelerin gerisinde mekanizmalar hala belirlenmektedir ki burada MSR giderek PH 5-7 ve kognitif bozukluk 1 modellerinde kullanılmış olmasıdır. Ancak, yaşlanma PH nörobiyolojik arka olduğuna işaret etmek önemlidir. Bir hayvan modelinde herhangi bir egzersiz yararı olası çeviri insan durumda gerçekleşmesi için Böylece, dikkate yaşlanma nörobiyolojik arka almalıdır. Örneğin, PD, ilerlemesi esnasında, lokomotor bozukluğu bertaraf telafi edici mekanizmalar 8 yaşlanma süreci ile bozulmuş olabilir. Böylece, o egzersiz paradigmalar sadece varlığında veya hastalık patoloji yokluğunda iki yaşlanma etkilerini dikkate geliştirildi, ama bu da başlatılan ve yaşlı kemirgenlerde muhafaza edilebilir olmalıdır nedenle duruyor.
Bu nedenle, sıçan suşu nörobiyolojik arka plan üzerinde yaşlanma, seçimi dikkatedüşünceli araştırmacı tarafından dikkate alınmalıdır. Çeşitli fare suşları, yaşlanma çalışmalar için uygun olan, özellikle 344 ve Fischer Kahverenkli Norveç / Fischer 344 F 1 (BNF) hibrid. Bu genellikle örneğin, 6-hidroksidopamin PD modeli olarak, nörodejeneratif hastalık modellerinde kullanıldığı gibi yaygın olarak kullanılan Dawley farelerinin (fare cinsinin çiftleştirilmesinden), aynı zamanda, kullanım için elverişlidir. Bizim laboratuar yaşlanma ve nörodejeneratif hastalık çalışmalarında Sprague Dawley ve BNF Her iki suş kullanılır. Bu raporda, biz de suşlar kullanarak bizim egzersiz protokollerini vurgulayarak sonuçlarını sunacak. Bu araştırmacılar kesinlikle yaşla ilgili çalışmalar odaklanarak için BNF gerginlik bazı önemli avantajlar sunuyor. İlk olarak, (tümörler gibi) yaşlanma ile ilgili bozukluklar için nispeten daha az savunmasız ve diğer suşları karşılaştırıldığında olağanüstü uzun ömürlü (tipik ömrü 30 ayı aşıyor) sahiptir. Ayrıca, fizyolojik ve davranışsal sonuçlar 9, bir çok çeşitli daha az değişkenliğe sahipd yaşlanma sürecine müdahale yaklaşımları araştırmak için uygundur. Ayrıca, böyle zorla egzersiz gibi deneyler araştırmacı tarafından önemli kullanım talep ve BNF suşu nazik eğilim avantajlıdır. Yaşlanma ile ilgili striatal dopamin ve orta beyin dokusundaki değişiklikler olarak lokomotor aktivitenin BNF sıçanlar ve primatlarda 10-11 benzerdir. Laboratuvarımız ayrıca karakterize ve BNF zorlanma 12-16 striatal ve beynin dopamin sinyalizasyon yanı sıra lokomotor aktivitesini manipüle geniş bir deneyime sahiptir. Diğer nörobiyolojik temelli hastalıkların riski yaşlanma ile artar, çünkü bu nedenle, nörodejeneratif hastalıkların hayvan modelleri yaşlanma çalışmalarında geniş bir kullanım sicili ile kemirgen suşların kullanmayı düşünmelidir.
Bizim protokolü, burada da araştırmacı sonuçları obtaine yorumunda dikkate alması gereken bazı kritik sorunları giderirBir egzersiz protokol d. Kemirgen koşu bandı cihaz (biz bu raporda vurgulamak hangi kullanımı), tipik olarak devreden çıkartılabilir koşu bandının her kulvarın arkasına elektrik şoku bobinleri ile donatılmıştır. Bu elektrik şoku bobinleri aktive edildiği takdirde bu bobinleri ile temas gibi, küçük bir ayak şoku hastaya teslim edilir. Bu strateji genellikle egzersiz koşu bandı uyumu kolaylaştırmak için egzersiz çalışmalarında kullanılır. Bu, özellikle, dopamin ya da norepinefrin sinyal etkilenir davranışsal çalışmalar dahil olanlar müfettişler için, göz için kritik bir noktadır. Elektrik footshock fizyolojik bir stres kaynağıdır ve her iki nörotransmitter sistemleri üzerindeki etkisi tirozin hidroksilaz 17-18 artmış aktivasyonu ile, iyi belgelenmiştir. Böylece, herhangi olup olmadığını yorumlamak için araştırmacı yatkın hale herhangi bir egzersiz etkisi yorumlanmasına neden olabilir ya nörotransmitter sentezini arttıEgzersiz sonrası davranış gözlenen değişimin egzersiz rejimi veya ayak şoku stresinin kesinlikle kaynaklanmaktadır. Önemlisi, önerilen zorla egzersiz rejimi bandı alışmadan herhangi bir noktada Ayak şokunun kullanımını istihdam veya eğitim dönemleri egzersiz değildir.
Başarılı egzersiz rejimleri de deneklerin egzersiz maksimum uyumu gerektirir. Bağımlı ölçü (daha önce açıklandığı gibi) ayak şoku etkilendiğini sinyalizasyon nörotransmitterlerle ilgili zaman uyumu sağlamak amacıyla Ayak şokunun istihdam deneysel sonuçların yorumlanmasına neden olabilir. Böylece, meydan kemirgenler almak için, ve özellikle yaşlı kemirgenlerde, bir egzersiz rejimi uymak. Bu egzersiz rejimi tamamlamak için gerekli hayvanların sayısını azaltacak gibi herhangi bir egzersiz rejimi bir arzu hedefi, neredeyse% 100 uyum sağlamaktır. Özellikle, azami uyum egzersiz ve egzersiz rejimi sonuçların yorumlanması olabilir baktif (uyanıklık) döngüsü sırasında egzersiz hayvanları sağlayan 1) bir ters ışık-karanlık döngüsü dahil olmak üzere birçok egzersiz öncesi prosedürlerin bir sonucu olarak egzersiz rejimi elde e, 2) sağlanması lokomotor performans taban ayrılığı eşit öncelikli yavaş yavaş egzersiz rejimi şartları onları tanıtan bir alışma süresinden için test konularının tanıtılması kontrolü ve egzersiz grupları, ve 3). Burada, yaklaşık 100% uyumu sağlamak için gerekli bahsedilen deneysel düşünceler ve adımlar bir yaşlı kemirgende egzersiz koşu bandı (> yaş 18 ay) değerlendirilir ve sunulacaktır. Son olarak, egzersiz ile ilişkili çevre stresli olabilir ve bu şekilde mevcut potansiyel egzersiz özgü fizyolojik etkilerini belirlemek için boşa. Bizim protokol de aklimasyonundan fazının her yönüyle nonexercise grubu dahil ederek koşu bandı potansiyel stres uyaran ortama maruz kalma kontrolleri dahil (modest koşu bandı koşu) ve koşu bandı egzersiz eğitim sırasında sabit koşu bandı üzerinde yerleştirerek. Dolayısıyla, bu protokol tek başına egzersizin fizyolojik etkilerini belirlemek için gerekli tedbirleri ortaya koymaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Aşağıdaki prosedürleri LSU Sağlık Bilimleri Merkezi-Shreveport Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi çerçevesinde yürütülen ve Sağlık kılavuzların Ulusal Enstitüsü uygundur.
1. Ön-egzersiz Prosedürleri
Not: Bu zorunlu egzersiz rejiminde ilgili tüm prosedürleri bir zaman çizelgesi Şekil 1 diagrammed olduğunu.
Şekil 1. egzersiz rejimi çizelgesi Zorla. Bu zaman çizelgesi çalışmanın her hafta boyunca bu egzersiz rejiminin her aşamasının önemli olayları ayrıntıları. Önceden alışma evresi (hafta 1-2) deneyci tutuşu ve temel lokomotor aktivite içerir. Aklimasyonundan evresinde (hafta 3-4) tüm sıçanlar 3 gün alışma eğitimi w geçmesiburada onlar sabit koşu bandı üzerinde oturmak ve koşu bandı için aklimasyonundan eğitim sonra 10 gün. 2 haftalık dinlenme dönemi takip egzersiz iki tur (1 yuvarlak = 12 ardışık gün) en az egzersiz eğitim aşamasında (5-10 hafta) sırasında gereklidir. Davranış ve / veya nörokimyasal ölçümleri bu molalarda yapılabilir. Ayrıca, bu tedavi rejimi, bu aşamada egzersizin birden fazla tur içerecek şekilde modifiye edilebilir. Vücut ağırlığı haftalık bazda çalışmanın tüm aşamaları boyunca ölçülür ve daha önce (ilk dönem) ve bir (son oturumunda) Bu egzersiz rejimi her aşaması sonra. Koşu bandı egzersiz eğitimi puanları 4 en yüksek puan olmak, 1-4 tüm alışma ve egzersiz eğitim oturumları sonra atanmış ve aralık vardır. Sıçanlar yardımı olmadan tüm eğitim oturumu egzersiz yaparken Kısaca, 4 eğitim puan atanır. 25'in için yardım: sıçan minimal yardım gerekebilir Benzer şekilde, 3 bir eğitim puanı atamak (olarak tanımlananDeneyci gelen eğitim oturumunun süresi)%. Egzersiz oturumu sırasında deneyci dan: sıçan (eğitim oturumunun süresi fazla% 25 için yardım olarak tanımlanan) çok yardıma ihtiyaç olduğunda 2 bir eğitim puan atayın. Son olarak, uyumlu olmadığı sıçanlara 1 bir eğitim puan tahsis ve bir egzersiz oturumu tamamlamak için başarısız.
- Hayvan koloni girişte, ayrı ve tek başına standart ayakkabı kutusu kafeslere içine tüm konuları barındırmak. Tüm çalışma boyunca konulara yiyecek ve su ad libitum sağlayın.
- Hayvan koloni bir ters 12-saatlik bir ışık-karanlık döngüsü (1800 0600 hr ışıklar) korumak ve denekler bir hafta, en az bu döngü gelmesini sağlar. Öznenin aktif (karanlık) döngü sırasında tüm davranış deneyler yaparak ve aydınlık-karanlık döngüsü değişime 1-2 saat önce.
- Önceden herhangi bir davranışsal deneyler için iki hafta başlayarak, birkaç dakika boyunca tüm test konuları elemalarda günlük deneyci ile konuyu tanıtmak, ve bu lokomotor odası ve koşu bandı olarak yabancı ortamlarında, yenilik kaynaklı stresi azaltmak için.
- Her deneğin vücut ağırlığını haftada bir kez, ve hemen (ilk seansta) öncesi ve sonrası (son dönem) egzersiz paradigmanın her ana aralığını ölçün.
2. Temel Lokomotor Aktivite Değerlendirmeleri: belirlenmesi Zorla Egzersiz Grubu Atamaları
- Temel lokomotor yetenekleri kurmak için 5 ardışık gün boyunca 60 dakika / her gün için deneğin spontan lokomotor aktivitesini değerlendirmek. Ürün kılavuzunda önerildiği gibi kızılötesi ışınların bir ızgara ile bir pleksiglas kutu (45 x 45 x 20 cm 3) içeren otomatik açık alan lokomotor aktivitesi odalarına lokomotor aktivite oturumları yürütmek yatay ve dikey olarak monte.
- Lokomotor aktivite değerlendirmeler, yük, her gün başında ve bilgisayar ve softwa kurmakHer seansta ışın tatili (lokomotor aktivite) sayısını kaydetmek amacıyla açık alan lokomotor aktivitesi odalarına bağlı programın yeniden.
- Her oturum öncesinde lokomotor odasının zemin çam çip yatak yaklaşık 2 bardak ekleyin.
- Onların lokomotor aktivite oturumda hemen önce evlerinde kafeslerde lokomotor aktivite odalarına hayvan kolonisinden konuları taşıyın. Kırmızı ışık altında kendi atanan lokomotor odasına konuları yükleyin ve onlar odasına yerleştirilmiş bir kez bilgisayarda 60 dakika oturumu başlatın.
- Lokomotor aktivite oturumun tamamlanmasından sonra, lokomotor odasından konular kaldırmak ve kırmızı ışık altında evlerine kafes onları geri. Hemen geri hayvan koloni konuları dönün.
- Odasından yatak çıkarın ve her seanstan sonra% 50 etanol ile oda duvarlar ve zemin temizleyin.
- Tekrarlayın ek lokomotor oturumları için her 2,3-2,6 adımlarıTüm konular test edilene kadar günlük olarak ihtiyaç. Hayvanın aktif döngüsü sırasında, karanlıkta tüm lokomotor aktivitesi oturumları yürütmek ve aydınlık-karanlık döngüsü değişime 1-2 saat önce.
- Etkinlik odalarına alışma olasılığı için hesap için, lokomotor aktivite önceki gün farklı bir odasında ölçülür şekilde mevcut odalar arasında her konuyu döndürün.
- Birden fazla seans bir gün içinde yapılacak gerekiyorsa, deneklerin önceki oturumda farklı bir sırayla test edilir şekilde test sırasını değiştirmek.
- Lokomotor aktivitesinin ölçülmesi, aşağıdaki 5 lokomotor parametrelerle birlikte, her hayvanın temel lokomotor aktivitesini belirlemek için kullanılan yazılım tarafından üretilen verinin kaynaktan: toplam mesafe (cm), yatay aktiviteyi (ışın kırılması sayısı), hareket numarası (başlatılan hareketlerin sayısı), seyahat , zaman (sn) hareket geçirdi ve hareket hızı (cm / sn).
- Exercis atamak amacıylaE ve nonexercise grupları, yukarıda adım l'de listelenen 2.9 5 lokomotor parametrelerin her biri için her 5 kez arasında ortalama değeri hesaplanmıştır.
- Bu 5 parametrelerden, egzersiz ve hareket etkinliği eşit aralığı her iki grupta temsil edilecek şekilde nonexercise (kontrol) grupları belirlemek. Bu şekilde, benzer bir hareket yeteneklerine dayalı birlikte fareleri eşleştirmek ve egzersiz grubunun bir sıçan ve nonexercise gruba bir sıçan atayın. Bu durumda, örneğin, (grup çalışmaları rastgele seçilen bir arada) 5 lokomotor parametrelerin en yüksek ortalama sergileyen iki sıçan çifti ve bir egzersiz grubuna sıçan ve nonexercise grubuna atamak için diğer. Kalan konular için bu işlemi tekrarlayın.
- Tüm zorla egzersiz rejimi boyunca ve tüm veri analizleri için eşleştirme koruyun.
- Deneyci lokomotor aktivite egzersiz etkileri ilgilenen varsa, egzersiz sonrası lokomotor aktivite u ölçmekadımlar 2.1-2.8.1 son koşu bandı egzersiz seansından sonra güne başlayan açıklanan aynı prosedürleri şarkı. NOT: araştırmacı ilgilenen ve / veya otomatik lokomotor aktivite yazılım izinleri varsa, anksiyete ile ilgili tedbirleri incelemek (yani, etkinlik odası merkezinde vs çevrede harcanan zaman) lokomotor aktivite değerlendirmeler sırasında deneklerin göreli anksiyete değerlendirmek için.
Koşu Bandı 3. Acclimation
- Hayvanın aktif döngüsü sırasında açık pleksiglas duvarlarla ayrılmış şeritli motorlu bir kemirgen koşu bandı üzerinde tüm koşu bandı egzersiz ile ilgili işlemleri yürütmek, ve ışık-karanlık döngüsü değişikliğine 1-2 saat önce.
- Her sokağın arkasında bulunan elektrik şoku bobinlerin yerine, denekler sürekli elektrik şoku bobinleri ile temas etmeden egzersiz böylece koşu bandı uyacak şekilde özel olarak tasarlanmış bir pleksiglas Geri döndürmez kullanın. Dan dönme kilidi önlemek içineğitim oturumları sırasında kayar, c-kelepçe bir 1.5 ile yerine geri döndürmez kilidin tutun.
- Deneyci için koşu bandı egzersiz eğitimi için gerekli elleçlemesi nedeniyle, üzerinde ışıkları ile tüm koşu bandı egzersiz oturumları yürütmek.
- Hemen önce koşu bandı egzersiz antrenmandan koşu bandı için evlerine kafes Taşıma konular. Koşu bandı sabit olduğunda, yeterli döndürmez kilidin yukarı kaydırarak kendi atanan şeritte koşu bandı üzerine yük sıçanlar konular Geri döndürmez altında manevra olabilir. Konu koşu bandı kuşağı üzerinde yer almaktadır kez dinlenme pozisyonuna geri aşağı geri döndürmez kilidin kaydırın. Tüm konular bu özel oturum için görevlendirildikleri şeritte yerleştirilmiş kadar oturumu başlatmak etmeyin.
- Alışmadan ilk aşamasında, 3 gün boyunca 5-10 dakika / gün için (adım 3.4 de tarif edildiği gibi) sabit bandı dört yollarından biri her sıçan yerleştirin. Birbirini izleyen d her oturumun süresini artırınay (örneğin, günde 1 5 dakika, günde 2 7 dk ve günde 3 10 dk) sıçanlar gibi koşu bandı aparatı aşina olmak ve koşu bandı aparat yenilik stres potansiyelini azaltmak için. Önemli: Her yerde bu aşamada sabit kemer dışında koşu bandı (örneğin, devre dışı elektrik çarpması kangallar) sıçanları koymayın.
- Aklimasyonundan eğitim ikinci aşamasında, geri döndürmez kilidin önünde sabit koşu bandı bir sokağın her sıçan yerleştirin. Bütün konular yerinde olduğunda, yavaş yürüme hızı (örneğin, 6 m / dak) üzerine koşu bandı açın. Ne olursa olsun deneysel gruplama, zorla egzersiz rejimi gözlenen olası etkileri sadece egzersiz yeteneği egzersiz eğitimi sonucu değil, emin olmak için bu aşamasında yürüme bandında tüm fareleri tren.
- Koşu bandı kemer rulo başlar gibi, bütün sıçanlar ileri yönde yürüyor olduğundan emin olun. NE gibi fareleri Yrdyönlendirilmesi ya da hafifçe öne doğru hareket kadar onları dürtüsüyle yapanlara. Aklimasyonundan eğitim döneminde, onlar sürekli deneyci yardımı olmadan yürüme bandında şekilde yürüme bandında fareleri tren.
- Kademeli olarak arka arkaya 10 gün boyunca 5-10 dakika / gün arasında bir süre boyunca hızını arttırarak bandı tüm fareleri alıştırıldı. Ayrıca ilk 5 aklimasyonundan oturumları sırasında 5-10 dakika için düşük hızlarda (6-8 m / dk) sıçan tren, ve 5 daha orta hızlarda (9-10 m / dak) yükselmesi, egzersiz koşu bandı uyumu kolaylaştırmak için son 5 aklimasyonundan seanslarında -10 dk.
- Tüm sıçanlar aklimasyonundan eğitim döneminin son oturumunda 10 dakika boyunca 9-10 m / dakikalık bir hız koruyabilirsiniz emin olun.
- Adım 3.4 'de tarif edildiği gibi bandı alıştırma oturumu işleminin tamamlanmasından sonra, nesnelerin yüklemek için kullanılan aynı şekilde bandı oluşan denekler çıkarın. Hemen evlerine kafesine konuları dönmek vehayvan koloni onları geri taşımak.
- Her koşu bandı egzersiz antrenmandan sonra% 50 etanol ile duvarlar ve koşu bandı kemer dahil olmak üzere her sokaktan aşağı silin.
- Her günlük oturumun bitiminde bir koşu bandı egzersiz puan atayarak egzersiz seansları boyunca her sıçanın egzersiz yeteneklerini teyit edin. Sıçanlar yardımı olmadan tüm eğitim oturumu egzersiz yaparken 4 bir eğitim puan atayın. Deneyci dan: sıçan (eğitim oturumunun süresi az% 25 için yardım olarak tanımlanan) minimal yardım gerektiren Benzer şekilde, 3 eğitim puan atayın. Egzersiz oturumu sırasında deneyci dan: sıçan (eğitim oturumunun süresi fazla% 25 için yardım olarak tanımlanan) çok yardıma ihtiyaç olduğunda 2 bir eğitim puan atayın. Son olarak, uyumlu olmadığı sıçanlara 1 bir eğitim puan tahsis ve bir egzersiz oturumu tamamlamak için başarısız.
NOT: Egzersiz skorlama sistemi uyarlanmıştırDiğer çalışmalar 19 kısmen, içinde.- Nedeniyle uyumsuzluk ve / veya (örneğin, bu aklimasyonundan eğitimin birden fazla ardışık gün için 1 koşu bandı egzersiz eğitimi puan kazanmak sıçan dahil) egzersiz gelen konular engelleyen bir yaralanma aklimasyonundan aşamasını tamamlamak olamaz fareleri hariç.
- Her konunun egzersiz yeteneklerini belirlemek için her eğitim dönemi (örneğin, aklimasyonundan eğitim ve egzersiz eğitimi) karşısında koşu puanları ortalama. Tüm sıçanlar aklimasyonundan dönem sonunda bir antrenman sırasında 4 bir koşu bandı egzersiz puan kazanmak mümkün olduğundan emin olun.
- Bazı sıçanlar bir eğitim oturumu boyunca başkaları tarafından tutulan üst egzersiz hızları uyumlu değilse bunlar zaman aynı miktarda ancak eğitim oturumları boyunca daha yavaş bir hızda egzersiz devam edebiliyoruz, böylece bu sıçanlar için hızını ayarlayabilirsiniz. Bu durumda, daha yavaş Separ fareleri trenoturumları yedik ve konular yavaş hızlarda ayarlamak gibi hızını artırmak.
- Onlar sonraki her egzersiz oturumu ile farklı bir kulvara eğitim böylece koşu bandı kullanılabilir yolları arasında, her sıçan döndürmek, koşu bandı egzersiz eğitim sırasında koşu bandı üzerinde şerit önyargı potansiyelini önlemek için.
4. Koşu Bandı Egzersiz Eğitimi
- Son aklimasyonundan antrenmandan sonraki gün egzersiz eğitim oturumları başlayacak ve 12 gün boyunca fareler egzersiz devam. Hayvanın aktif döngüsü sırasında bu oturumları yürütmek ve ışık-karanlık döngüsü değişikliğine 1-2 saat önce.
- Adımlar 3.2 ve 3.4 'de açıklandığı gibi, aklimasyonundan eğitim sırasında kullanılan her koşu bandı egzersiz eğitim oturumu için aynı set-up prosedürlerini izleyin.
- Her oturumun başında, throug muhafaza edilecektir eğitim hızda (9-11 m / dk) daha düşük, ısınma hızı (8 m / dak) için koşu bandı açınhout egzersiz eğitim oturumunun kalan. Oturumun başında 5-10 dakika süreyle bu ısınma hızı ile devam edin. Eğitim oturumunun kalanı için 9-11 m / dak hızı ayarlayın. Tren egzersiz eğitiminin tüm 12 gün boyunca 30 dakika her oturum ortalama tabi.
- Her egzersiz antrenmandan sonra, adım 3.9 tarif aynı egzersiz skorlama sistemi kullanarak egzersiz grubundaki tüm sıçanlara bir koşu bandı egzersiz puan atayın. Nonexercise farelere koşu bandı egzersiz eğitim döneminde bir eğitim puan atamak etmeyin.
- Egzersiz ve ayrı nonexercise oturumları yürütmek. Onların egzersiz kohort her oturum sırasında eğitim, aynı süre için sabit koşu bandı üzerinde nonexercise sıçan yerleştirin.
- Adım 3.11 açıklandığı gibi, onlar sonraki her egzersiz oturumu ile farklı bir kulvara eğitim böylece koşu bandı kullanılabilir yolları arasında her sıçan döndürün.
- Bir tur tamamlanmasından sonraegzersiz, 14 gün boyunca konuları dinlenme. NOT: Bu dinlenme süresi Şekil 2A ve 2B'de anlatıldığı Pilot çalışmadan elde edilen sonuçlara göre seçilmiştir.
- İstenirse, 12 günlük eğitim süresi sonunda çeşitli davranışsal ve / veya nörokimyasal değerlendirmeler yapmak. Tersine, 14 günlük dinlenme süresi aşağıdaki egzersiz eğitiminin sonraki tur ile devam ediyor.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Zorla egzersiz rejimi her üç fazda olayların zaman çizelgesi şeması herhangi bir deneysel test öncesinde taşıma günlük, ışık-karanlık döngüsü tersine ek olarak. Şekil 1'de gösterildiği ve konular oturup alışma eğitimi, sahne 1 edilir 3 gün üst üste 5-10 dk / gün için sabit koşu bandı üzerinde, zorla egzersiz rejimine uyumu artırmak için uygulanmıştır. Bu prosedürler yeni ortamlar ile ilişkili stresi en aza indirmek amacıyla protokole ilave edildi ve onlar zaten sabit aparatı aşina olsaydı, böylece denekler hareketli koşu bandı üzerinde yürümeye daha eğilimli olacaktır. Şekil 1'de özetlenen bu prosedürler deneklerin 50% önceden Sprague Dawley sıçanlarda yapılan bir zorunlu egzersiz rejimi uyumlu olmayan hangi olarak BNF sıçanlarda yapılan bir pilot çalışma takip istihdam edilmiştir. Bu zorunlu egzersiz rejiminde, 18 aylık yaştaki Sprague-Dawley sıçanlar kullanıldı15 m / dk (Şekil 2) kadar hızlarda arka arkaya 12 gün boyunca egzersiz 30 dakika uygulandı denekler. Bu ilk sonuçlar egzersiz bir yuvarlak (12 ardışık gün) bir hafta sonrası egzersiz için dışarı kalıcı lokomotor aktivite egzersiz bu etkinin süresi, lokomotor aktivite (Şekil 2A) artabileceğini göstermektedir. Bundan başka, orijinal taban çizgisine göre, artan lokomotor etkinlik, bir rebound etkisi, işlem, bir aylık (Şekil 2B) sonra aynı 12 günlük tatbikata rejiminden sonra gözlenmiştir. Dolayısıyla, bu protokol ayrıntılı modifiye zorla egzersiz rejiminde, zorunlu egzersiz biri yuvarlak bir iki haftalık bir dinlenme dönemi izler egzersiz 12 gün üst üste oluşur. Şekil 2'deki sonuçlar, önerilen zorunlu egzersiz rejimi, ilgili taban çizgisi egzersiz aktivitesine göre rölatif aktivitedir sıçanlarda lokomotor etkinliğin artırılması olabileceğini düşündürmektedir.
Daha önce ele alındığı gibi, bu zorunlu ~ egzersiz rejimi için% 100 uyum birçok ön egzersiz ve bandı alıştırma prosedürleri ilavesi ile elde edilebilir. Önemlisi, bu rejiminde uyum sağlamak için atılan adımlar, bu zorlu egzersiz rejimi istihdam ile bir egzersiz etkisi tespit duyarlılığını artırmak. Bir egzersiz etkisini ölçmek için bir yol vücut ağırlığı ölçümleri geçer. Bu paradigmada, vücut ağırlıkları haftalık olarak ölçülür ve daha önce (ilk oturum) ve sonrası (son dönem) egzersiz rejimi her aşaması. Tablo 1 de gösterildiği gibi, fareler, egzersiz Egzersiz öncesi vücut ağırlığına göre 4.43 ±% 0.32 oranında bir ortalama ağırlık kaybı vardı. Iştigalratively, nonexercise fareler, Egzersiz öncesi vücut ağırlığına göre 0.05 ±% 0.55 ortalama bir ağırlık kaybı vardı. Böylelikle, beklendiği gibi, egzersiz ve nonexercise sıçanlarda arasındaki zorunlu egzersiz rejimi boyunca toplam kilo kaybı ve vücut ağırlığının yüzde değişim anlamlı bir fark vardır (n = 7 grup, p <0.01 başına iki kuyruklu t-testi eşleştirilmiş). Benzer şekilde, vücut ağırlığı, kilo kaybı ve yüzde azalma anlamlı farklılıklar tur 1 gözlenmedi ve grup başına zorla egzersiz yuvarlak 2 (n = 7 (n = grup, p <0.01 başına 7 iki uçlu t-testi eşleştirilmiş) p <0.05). Özellikle, bazal veya aklimasyonundan aşamalarında ya parametresinde anlamlı farklılıklar, sadece zorunlu egzersiz eğitim süreleri vücut ağırlığını etkilendiğini belirten vardı. Bu sonuç egzersiz rejimi araştırmacı ölçme diğer değişkenlerden bağımsız olabilir egzersiz grubunda sıçanlarda doğrulanabilir bir fizyolojik etkiye sahip olduğunu gösterir. O vücut ağırlıkları göz önüne alındığındaBu konular çalışma boyunca 378-572 g, vücut ağırlığında% 4 azalma konuların genel refahı için zararlı olarak kabul edilmez değişiyordu, ve ayrıca önceki pilot çalışmanın aralığında Sprague Dawley sıçanların nerede ile egzersiz rejimi zorla vücut ağırlığında,% 6'lık bir azalma aynı süre boyunca gözlendi. Son olarak, lokomotor aktivite, vücut ağırlığının anlamlı bir ilişki Şekil 3 de sayılan ayrı ayrı lokomotor aktivite parametreleri ile tek tek vücut ağırlıkları baz değerlendirmeler gözlenmiştir unutmayın.
Koşu bandı egzersizi puanları her alışma ve koşu bandı egzersiz seansından sonra atanmış ve bu rejimi boyunca her konuya egzersiz yeteneklerini tespit etmek için deneyci açmaktadır. 1 Bir koşu bandı egzersiz puanı noncomp göstergesidir oysa Örneğin, 4 kişilik bir koşu bandı egzersiz puanı, belirli bir oturum için rejime maksimum uyumluluk göstergesidirbelirli bir oturum için rejimine liance. Böylece, uyum kriterleri bu rejiminde kullanıldığında, koşu bandı egzersiz puanları alışma eğitimi sırasında 3 veya 4 puan atayarak gösterilmiştir egzersiz uyumu yansıtmalıdır, egzersiz ve nonexercise sıçanlar hem koşu bandı ve koşu bandı egzersiz puanları egzersiz için eğitilmiştir Sadece bu aşamasında her iki grup için atanır. Tersine, koşu bandı egzersiz puanları sadece zorunlu egzersiz her turda sırasında fareleri egzersiz atanır. Hem alışmadan ve koşu bandı egzersiz antrenmanda koşu bandı egzersiz puan Sonuçları (n = grup başına 7, p = 0.656 alışma eğitimi sırasında, egzersiz ve nonexercise gruplar arasındaki ortalama koşu bandı egzersiz puanı açısından anlamlı bir fark yoktur. Şekil 4'de sunulmuştur Şekil 4A'da gösterildiği gibi ikili), t-testi, iki kuyruklu. Bu iki egzersiz ve nonexercise sıçanlar uyumlu ve tre gelmesini başardık hem olduklarını göstermektediradmill egzersiz benzer. Şekil 4B egzersiz fareler ortalama koşu bandı egzersiz puanları (n = 7, p = 0,2336 bu iki mermi arasında anlamlı bir farklılık yoktu gibi, koşu bandı egzersiz eğitimi iki tur egzersiz koşu bandı ile uyumlu olan iki kuyruklu eşleştirilmiş olduğunu göstermektedir t-testi). Onlar eğitim egzersiz alıştırıldı kez nedenle, egzersiz sıçanlar zorunlu egzersiz iki tur üzerinden uyumlu kalmıştır. Son olarak, test konularının yardım açısından verilen yüksek (ortalama egzersiz puanı kombine = 3.09) hem de alışma eğitimi koşu bandı egzersiz puanlarının ortalamasını ve egzersiz eğitimi (birleştirilmiş ortalama egzersiz puanı = 3.80), araştırmacı tutulumu, dikkat etmek önemlidir, bireysel eğitim seansları sırasında alışma eğitimin ilk birkaç seanstan sonra çok az.
Şekil 1. egzersiz rejimi çizelgesi Zorla. Bu zaman çizelgesi çalışmanın her hafta boyunca bu egzersiz rejiminin her aşamasının önemli olayları ayrıntıları. Önceden alışma evresi (hafta 1-2) deneyci tutuşu ve temel lokomotor aktivite içerir. Aklimasyonundan evresinde (hafta 3-4) tüm fareler hareketsiz koşu bandı üzerinde oturup alışma eğitim 3 gün ve daha sonra koşu bandı için aklimasyonundan eğitim 10 gün geçmesi. Bir iki haftalık dinlenme dönemi takip egzersiz iki tur (1 yuvarlak = 12 ardışık gün) en az egzersiz eğitim aşamasında (5-10 hafta) sırasında gereklidir. Davranış ve / veya nörokimyasal ölçümleri bu molalarda yapılabilir. Ayrıca, bu tedavi rejimi, bu aşamada egzersizin birden fazla tur içerecek şekilde modifiye edilebilir. Vücut ağırlığı haftalık bazda çalışmanın tüm aşamaları boyunca ölçülür ve daha önce (ilk dönem) ve bir (son oturumunda) Bu egzersiz rejimi her aşaması sonra. Treadmill egzersiz eğitimi puanları 4 en yüksek puan olmak, 1-4 tüm alışma ve egzersiz eğitim oturumları sonra atanmış ve aralık vardır. Sıçanlar yardımı olmadan tüm eğitim oturumu egzersiz yaparken Kısaca, 4 eğitim puan atanır. Deneyci dan: sıçan (eğitim oturumunun süresi az% 25 için yardım olarak tanımlanan) minimal yardım gerektiren Benzer şekilde, 3 eğitim puan atayın. Egzersiz oturumu sırasında deneyci dan: sıçan (eğitim oturumunun süresi fazla% 25 için yardım olarak tanımlanan) çok yardıma ihtiyaç olduğunda 2 bir eğitim puan atayın. Son olarak, uyumlu olmadığı sıçanlara 1 bir eğitim puan tahsis ve bir egzersiz oturumu tamamlamak için başarısız.
12 günlük etkisine ilişkin Şekil 2 Pilot çalışmadamiş bir hafta boyunca lokomotor aktivite egzersiz ve hareketsizlik bir ay sonra başlatılan aynı rejiminin etkisi. On sekiz aylık erkek Sprague Dawley sıçanları bir açık alan lokomotor odası içinde tam anma çevre aydınlatma altında inaktif döngüsü (nonwake dönemi) sırasında bazal lokomotor değerlendirmeye alındı. 5 günlük ortalama, 60 dakika toplantıları, her bir sıçan için elde edilmiştir ve daha sonra sıçanlar olan nonexercise grubu (NE) ya da egzersiz grubu (D) için ayrılmış. Nonexercise grup (NE-B) veya egzersiz grubuna (EB) sıçanlarda Baseline hareket sayısı (B) anlamlı olarak farklı değildi. Zorla egzersiz (30 dk / gün, 12-15 m / dak) 12 ardışık gün sonra, lokomotor aktivite (soluk ışıklar ile) aktif (uyanıklık) döngüsü sırasında değerlendirildi. Değerlendirdiğimizde lokomotor aktivite tahmin azdır onların aktif döngüsü sırasında konuyu test başlangıç tedbirlerine karşı hareket sağlayan karşılaştırmalar uyaran doğal bir uyarıcı sağladı ed uyku döngüsü sırasında ve ortam aydınlatması ile. 12 gün boyunca (e-1 yuvarlak) icra Sıçanlar orijinal bireysel taban çizgisine 41% daha yüksek lokomotor aktiviteye arzetmiştir (grup başına n = 5, p <0.01, t = 8.25, iki-kuyruklu t-testi eşleştirilmiş) nonexercise grup (NE-yuvarlak 1) fareler artışa doğru gidişli lokomotor aktivite sergiledi, ancak başlangıca göre anlamlı olarak farklı değildi (n = 5 grup, p = 0.11 başına, t 2,05 =, iki kuyruklu t-testi eşleştirilmiş). Hareketsizlik bir ay sonra, aynı fareler egzersiz grubunda bir özdeş ikinci egzersiz rejimi ve sıçanlar uygulanan (E-yuvarlak 2) kendi orijinal bireysel taban aktivite seviyelerine göre (lokomotor aktivitede% 61 artış göstermiş grup başına n = 4 , p <0.05, t = 5,34 (n = her grup, p = 0.13 için 4 tane) nonexercise grubu (NE boyunca 2 artışa doğru bir eğilim ile karşılaştırıldığında anlamlı olmayan) t-testi, iki kuyruklu eşleştirilmiş t = 2,08 ,) iki kuyruklu t-testi eşleştirilmiş.
Şekil egzersiz ve nonexercise gruplarında başlangıç lokomotor aktivite parametreleri 3. karşılaştırılması. Temel lokomotor aktivitesini belirlemek için, 5 lokomotor denemeler (60 dk / gün; 5 gün) alışma eğitimi koşu bandı önce 18 aylık erkek BNF sıçanlarda için yapılmıştır. Beş lokomotor denemelerin ortalama değerleri ölçülen beş lokomotor parametreleri belirlenmiştir. Lokomotor parametrelerin ortalamaları temsil edilen her iki grupta da, hareket etkinliği bir dizi eşit olduğunu, öyle ki grubu, egzersiz ve nonexercise (kontrol) atamak için kullanılmıştır. Konular, tüm lokomotor değerler benzer değerler bazındadır eşleştirilmiş. Çiftleri ve gruplar bir eşleştirilmiş iki kuyruklu t-testi 5 parametrelerin her biri için gerçekleştirilen ayrıldı sonra l anlamlı farklar olduğunu sağlamak için İki grup arasında ocomotor yetenekleri. Özetle, bir eşleştirilmiş iki kuyruklu t-testi (n = grup, p = 0,7142 başına 8, t 0,3815 =), (B) yatay aktivitenin (no, (A) açısından anlamlı farklılık toplam mesafe (cm) gitti gösterdi kiriş sonları) (n = her grup, p = 0,7767 başına 8, T = 0,2948), (C) hareketi sayısı (başlatılan hareketleri arasında), (her grupta n = p = 0,6186 başına 8, T = 0,5207), ( D) süresi (her grupta n = p = 0,9307 başına 8, T = 0,9011), (sn) hareket geçirdiği, ve (E) hareket hızı (cm / sn) (her grupta n = p = 0,655 başına 8, T = 0,4569 ). Bu sonuçlar lokomotor yetenekleri eşit aralığı her iki grupta temsil olmasını sağlamıştır ve kapasite ve egzersiz yanıt, hem eğitim aklimasyonundan öncesinde gruplar arasında lokomotor aktivitede herhangi farklılıklara dayalı olmadığını.
00 "/>
Alışmadan (A) ve koşu bandı egzersiz eğitimi (B) sırasında Şekil 4. Koşu bandı egzersiz puanları. Koşu Bandı egzersiz skorları her alışma ve koşu bandı egzersiz eğitim döneminden sonra atanan ve her bir seansta bir uyum göstergesi olarak hizmet vermektedir. Skorlar 4 yüksek olmak, 1-4 değişir. Konular yardımı olmadan tüm oturumu egzersiz yaparken 4 puan atanır. Konular deneyci minimal veya maksimal yardım egzersiz yaparken 3 ve 2 puanları sırasıyla atanır. Son olarak, 1 puan egzersiz oturumu bitirmek etmeyen nesneler atanır. Egzersiz ve nonexercise sıçanlar hem de alışma eğitimden ve dolayısıyla, sıçanların her iki grup alışmadan sırasında koşu bandı egzersiz puanları atanır. (A) görüldüğü gibi, egzersiz ve nonexercise sıçanlarda arasındaki ortalama koşu bandı egzersiz skorlarında anlamlı bir fark yoktur. Bu sıçanların her iki grup AcCl mümkün olduğunu düşündürmektedirmak iki grup alışma eğitime uyumlu olduğunu, ayrıca benzer şekilde egzersiz koşu bandı, ve (her grupta n = 7, p = 0.656, t = 2,270, iki uçlu t testi eşleştirilmiş). Nonexercise fareler bu aşamada egzersiz yok çünkü koşu bandı egzersiz eğitimi sırasında, sadece egzersiz sıçan koşu bandı egzersiz puanları atanır. (B) egzersiz sıçanlar egzersiz eğitiminin iki tur üzerinden 3-4 koşu bandı egzersiz puanları korumak mümkün olduğunu göstermektedir. Benzer şekilde, koşu bandı egzersiz skorları egzersiz iki mermi arasında anlamlı fark saptandı (n = 7, p = 0,2336, t 1,234 =, iki kuyruklu t-testi eşleştirilmiş) ve zorla egzersiz iki tur üzerinden uyumlu idi.
| Nonexercise (n = 8) | Alıştırma (n = 7) | ||||||
| Vücut Ağırlığı Önlemler | p-değeri | ||||||
| Başlangıç Vücut Ağırlığı (g) | 457,10 ± 20.16 | 476.00 ± 26.85 | |||||
| Bitiş Vücut Ağırlığı (g) | 450,80 ± 21.63 | 454,90 ± 25.55 | |||||
| Baseline | |||||||
| Kilo kaybı (g) | 5.69 ± 1.46 | 5.21 ± 2.35 | p = 0,982 | ||||
| Vücut ağırlığının yüzde değişim (%) | 1.35 ± 0.36 | 1.10 ± 0.51 | p = 0,811 | ||||
| Aklimasyonundan-Faz 1 | |||||||
| Kilo kaybı (g) | 3.88 ± 0.56 | 3.93 ± 0.74 | p = 0.850 | ||||
| Vücut ağırlığının yüzde değişim (%) | 0.87 ± 0.16 | 0.83 ± 0.16 | p = 0.680 | ||||
| Aklimasyonundan-Faz 2 | |||||||
| Kilo kaybı (g) | 5.81 ± 1.27 | 8.07 ± 2.39 | p = 0.486 | ||||
| Vücut ağırlığının yüzde değişim (%) | 1.29 ± 0.26 | 1.61 ± 0.47 | p = 0,744 | ||||
| Egzersiz 1. Tur | |||||||
| Kilo kaybı (g) | 6.31 ± 1.00 ** | 13.50 ± 1.78 ** | p <0.01 | ||||
| Vücut ağırlığının yüzde değişim (%) | 1.45 ± 0.24 ** | 3.03 ± 0.47 ** | p <0.01 | ||||
| Egzersiz 2. Tur | |||||||
| Kilo kaybı (g) | 0.5 ± 1.254 * | 11.29 ± 3.05 * | p <0.05 | ||||
| Vücut ağırlığının yüzde değişim (%) | 0.07 ± 0.30 * | 2.38 ± 0.63 * | p <0.05 | ||||
| Genel Kilo Kaybı | </ Td> | ||||||
| Kilo kaybı (g) | 1.88 ± 2.63 ** | 21.14 ± 1.93 *** | p <0.01 | ||||
| Vücut ağırlığının yüzde değişim (%) | 0.05 ± 0.55 ** | 4.43 ± 0.32 ** | p <0.01 |
Zorla egzersiz rejimi sırasında Tablo 1. Vücut ağırlığı ölçümleri. Bu paradigmada, vücut ağırlıkları (ilk seansta) haftalık bazda ve önce ölçülür ve (son oturumunda) egzersiz rejimi her aşaması sonra bu zorunlu egzersiz rejimi fizyolojik etkileri bir ölçüsünü sağlamak. Değerler ortalama ± SEM olarak ifade edilir ve bir eşleştirilmiş iki-kuyruklu t-testi kullanıldı Anarejiminin her safhasından sonra egzersiz ve nonexercise gruplar arasındaki farklılıkları Lyze. Toplam olarak, egzersiz sıçan 21.14 ± 1.93 g ortalama ağırlık kaybı ile, vücut ağırlığında 4.43 ± 0.32% azalma oldu. Nispeten, nonexercise sıçan 1.88 ± 2.63 ortalama% ağırlık kaybı ve vücut ağırlığı 0.05 ± 0.55% azalma var. Böylece, toplam kilo kaybında önemli bir fark vardır (n = grup, p = 0.0016 başı 7, t 5,417 =, eşleştirilmiş iki kuyruklu t-testi) ve vücut ağırlığının yüzde azalma (n = grup, p başına 7 = 0.0021 t 5.158 =, egzersiz ve nonexercise sıçanlarda arasındaki bu zorunlu egzersiz rejimi boyunca t-testi) iki kuyruklu eşleştirilmiş. (Her grupta n = p = 0,0036 ortalama 7, t = 4,633, iki-kuyruklu t-testi eşleştirilmiş) ve vücut ağırlığında yüzde azalma (her grupta n = p = 0,0037 ortalama 7, t = 4,603, eşleştirilmiş kilo kaybı önemli farklar ) t-testi, iki kuyruklu kilo kaybı olarak anlamlı bir fark yoktu 1. Benzer sonuçlar, zorunlu egzersiz tur 2 gözlemlenmişlerdir tur sırasında gözlenen (grup başına n = 7 edildi, p = 0,0163T, = 3.305 t-testi, iki kuyruklu) ve vücut ağırlığında yüzde azalma eşleştiği (n = 7 grubu, p = 0,0174 başına, t = 3,255, egzersiz ve nonexercise gruplar arasında) t-testi, iki kuyruklu çiftlenmiş olarak kullanıldı. Ancak, anlamlı farklılıklar, sadece zorunlu egzersiz eğitim süreleri egzersiz grubundaki fareler üzerinde fizyolojik etkisi olduğunu gösteren, bazal veya aklimasyonundan dönemlerinde ya parametresinde gözlenmiştir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Alzheimer hastalığı ve Parkinson 20 gibi nörodejeneratif hastalıkların dahil olmak üzere kronik yaşa bağlı hastalıkları ve kardinal semptomları, için riskini azaltabilir, egzersiz gibi yaşam tarzı stratejiler önermek kanıt yoktur. Dönen bir tekerlek üzerinde istemli egzersiz aksine bir koşu bandı üzerinde zorunlu egzersiz faydası, araştırmacı egzersizin sıklığı, hızı ve / veya egzersiz yoğunluğunu ve süresini belirlemek olabilir. Bu yüzden, artan lokomotor veya bilişsel performansı gibi belirli egzersiz sonrası etkileri, tahmin edilen ya da belirli bir rejim iş aşağıdaki beklenebilir. Ayrıca, insan durumuna zorla koşu bandı egzersiz sonuçların çevirisi çok muhtemeldir. Aslında, PD hastalarında son çalışmalar, hasta bir tandem bisiklet üzerinde bir eğitmen tarafından belirlenen bir egzersiz rejimi ile uyumludur zaman, bu hastalar comparis geliştirilmiş lokomotor puanları sergilediğini göstermektedirPD hastalarından sadece kendi hızda 4 egzersiz kim.
Nörodejeneratif hastalıkların sıklığı belirgin yaşlanma ile artar. Böylece, yaş insan durumuna herhangi bir potansiyel sonuçları çevirmek hedefliyoruz çalışmalar tasarlarken önemli bir husustur. Örneğin, nörodejeneratif hastalığı araştırmak için ergen ya da yetişkin hayvan modelleri kullanan çalışmaları yaşlanma gibi hastalıkların nörobiyolojik arka plan dikkate almayın. Bu potansiyel yaş fizyolojik faktör tamamen bu çalışmalarda görülmemiştir klinik çünkü herhangi bir gözlenebilir etkileri çevirisini boşa. Bilişsel ve lokomotor bozukluklar ayrıca merkezi sinir sistemi 10,12,16 içinde nörokimyasal endekslerinde yaşa bağlı açıkları ile ilişkili olduğundan, bu nedenle, Lokomotor veya bilişsel performansı da egzersizin etkilerini inceleyen çalışmalar, yaşlı hayvan modelleri kullanarak düşünmelisiniz. Bu olanak sağlayacakvarlığında veya hastalık patoloji yokluğunda birinde yaşlanma ile lokomotor ve bilişsel işlev egzersizin nörobiyolojik etkilerini daha germane anlayış.
Son olarak, bilişsel ya da lokomotor performans sonrası egzersiz tedbirler tek başına egzersizin etkilerini tespit etmek amacıyla, üç uygulamalar bir egzersiz rejimi neredeyse% 100 uyum elde etmek için gereklidir. İlk olarak, bu egzersiz rejimi zorunlu tüm aşamaları boyunca bir ters ışık-karanlık döngüsü tutulması önemlidir. Bu test denekler aktif (uyanıklık) döngüsü sırasında eğitim olmasını sağlar. İkincisi, bu denekler yavaş koşu bandı, çevre ve bunların da hareket veya bilişsel performansını belirlemek için kullanılan ekipmanın hem alıştırıldı edilmesi hayati önem taşır. Burada, araştırmacı önerilen zaman çizelgesi Şekil 1'de belirtilen prosedürleri takip etmelidir. Son olarak, elektrikli footshock cihaz bu zorlu egzersiz rejimi her aşamasında asla kullanılmamalıdır.Protokolde belirtildiği gibi yerine, bir pleksiglas döndürmez kilit koşu bandı egzersiz seansları sırasında egzersiz devam etmek konularını teşvik etmek için kullanılabilir. Bu noktada, açıklanan egzersiz rejimi egzersiz rejiminin sıklığı ve süresi araştırmacının paradigmaya göre değiştirilebiliyor olması beklentisi ile, herhangi bir laboratuvar için bir başlangıç noktası olarak kabul edilmelidir. Bu uzun ömürlü sınırları kesinlikle egzersiz rejimi zorla gerçekleştirilecek henüz, ama bir yaralanma engelleme, uyumlu sıçanlar ay bir dizi egzersiz rejimi uyumunu sağlamak mümkün olması gerektiğini varsayalım. Ancak, hız hangi denekler ayar ve maksimum hızı 15 m aşmadı / Anılan çalışmalar dk gerekebilir belirli bir zaman çerçevesi (bu rejimle 30 dk) koşu bandı egzersizi yürütmek olabilir unutulmamalıdır. En iyi uyum 11 m / dak aşmayan hızlarda gerçekleştirilen olması muhtemeldir. Gerçekten de, eğer transGeç-orta yaşlı ve yaşlanan nüfusun egzersiz bulgular, biz en iyi temsil eden hayvan protokol de oldukça hızdan, uzun ömür ve uyum üzerinde duruluyor biridir bekliyor olabilir.
Özetlemek gerekirse, bu zorunlu egzersiz protokolü başta nörodejeneratif hastalık ve yaşlanma odaklanarak olanlar için, hemen her laboratuvar kullanılabilmektedir biridir. Bu raporda kullanılan denekler çalışmanın başında yaşı 18 ay idi. Bundan başka, incelenen deneklerin hemen hemen% 100 uyum elde etmek için gerekli olan temel adımları da tartışılmıştır. Açıkçası araştırmacı önemli bir yarar biri sadece istenilen güçte belirli bir hipotezi test etmek için gerekli olan denek sayısını kullanmak zorunda olacak çünkü öncelikle,% 100 uyum edilir edinme. Ayrıca, bu rejim içinde% 100 uyum elde elektrik Ayak şokunun kullanılmasını gerektirmiyor. Gerçekten de, elektrik ayak şoku eliminasyonu interpr için zorunludurve özellikle dopamin, katekolaminler bağlı davranışsal tedbirler egzersizin etkisi, katekolamin biyosentezi 17-18 üzerine footshook gibi stres uzun zamandır bilinen bir etkisi verilmiştir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Bu iş için finansman (AG040261) Ulusal Yaşlanma Enstitüsü MF Salvatore verilen bir araştırma hibe tarafından sağlandı. Yazarlar ayrıca çalışma ile ilişkili davranışsal deneyler koşu bandı için Geri döndürmez inşaatı ile yaptığı yardım için Mackenzie Orchard sunulan ve ona yardım için Victoria alanları kabul etmek istiyorum.
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 |
References
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Dishman, R. K., et al.
