Um rato do modelo de fadiga Central usando um modificado método de plataforma múltipla

Summary

Aqui, apresentamos um protocolo para apresentar um modelo do rato de fadiga central usando o modificado método de plataforma múltipla (MMPM).

Abstract

Neste artigo, apresentamos um modelo do rato de fadiga central usando o modificado método de plataforma múltipla (MMPM). A caixa de plataforma múltipla foi concebida como um tanque de água com plataformas estreitas na parte inferior. Os ratos do modelo foram colocados no tanque e ficou nas plataformas para 14 h (18:00-08:00) por dia por 21 dias consecutivos, com um grupo de controle em branco para contraste. No final da modelagem, ratos no grupo modelo mostraram uma aparência cansada óbvia. Para avaliar o modelo, realizamos vários testes comportamentais, incluindo o campo aberto (OFT), teste da elevada além de labirinto (EPM) e o teste de natação exaustiva (ES). Os resultados mostraram que essa ansiedade, comprometimento da cognição espacial, desempenho pobre do músculo e recusada atividade voluntária apresentado em ratos modelo confirmam o diagnóstico da fadiga central. Alterações de neurotransmissores a central também verificado o resultado. Em conclusão, o modelo simulado com êxito a fadiga central, e estudos futuros com o modelo podem ajudar a revelar o mecanismo patológico da doença.

Introduction

A fadiga é um dos principais fatores que ameaçam a saúde humana¹. Nas últimas décadas, várias pesquisas provaram que fadiga é acionada por perifericamente mas centralmente orientada e sempre acompanhado com distúrbios emocionais e cognitivos. Fisiologista italiano Mosso r. proposto pela primeira vez a palavra fadiga Central². Geralmente é definida como a actividade voluntária limitada e comprometimento da cognição devido à disfunção da transmissão do impulso no sistema nervoso central (SNC)³. Comparado com fadiga muscular periférica, fadiga central enfatiza alterações no SNC, bem como as consequentes perturbações emocionais/comportamentais, incluindo depressão, ansiedade, deficiência de cognição e perda de memória. Um estudo mostra que muitos fatores podem induzir a fadiga central, entre os quais excessiva atividade física e estresse mental, são imprescindíveis⁴. Quanto a patogênese, teorias como o triptofano-Quinurenina via hipótese⁵ explicar alterações em determinadas vias; no entanto, estudos mais aprofundados ainda são necessários para revelar as correlações central-periférico da fadiga central.

Como o mecanismo subjacente de fadiga central ainda não está claro, um modelo animal eficaz é muito importante para futuras pesquisas. Os modelos existentes de fadiga são principalmente induzidos por exercício excessivo, como escadas rolantes⁶ e natação peso carregado⁷, com pouca preocupação sobre fatores mentais. Para melhor simular o desenvolvimento da fadiga central, nosso grupo desenvolveu um modelo do rato com o MMPM. Durante o processo de modelagem, ratos permanecem em pé nas plataformas estreitas na caixa múltipla plataforma por longas horas, incluindo a parte do tempo de sono. Diferente dos modelos de exercício excessivo, o modelo MMPM usa a privação do sono parcial como um fator mental tendo em consideração a complexa patogênese da fadiga central.

Para avaliação do modelo, usamos os OFT e EPM testes para determinar o clima de ansiedade e voluntariado. O teste de ES é realizado para medir o desempenho muscular periférica. Além disso, tomamos o cérebro do rato e detectar a dopamina (DA) / conteúdo de serotonina (5-HT) em ambos os hypothalamuses para observar as diferenças de neurotransmissor central.

O protocolo apresentado abaixo destina-se à fadiga central de modelo induzida pela atividade física repetida e falta de sono, imitando uma condição comum na vida humana. No entanto, ao ajustar a duração do modelo, pode ser usada em muitos outros campos, como em estudos de observação e estresse do sono. No futuro, pesquisa, esperamos que este modelo vai ajudar a descobrir mais mudanças do CNS e sua conexão com o sistema periférico, para revelar o mecanismo de patogênese da fadiga central.

Protocol

Todos os animais foram mantidos em conformidade com as diretrizes da legislação chinesa sobre o uso ético e cuidar de animais de laboratório. 1. pré-modelagem preparação Preparação do laboratório Execute a lâmpada de UV durante pelo menos 30 min antes do experimento. Controle a temperatura do laboratório a 25 ± 3 ° C e umidade relativa em torno de 30%. Ligue o laboratório luz às 06:00 e desligar às 18:00 para estabele…

Representative Results

Descrevemos um modelo do rato de fadiga central usando MMPM. 24 ratos Wistar são aleatoriamente divididos em grupo controle e o grupo modelo, com 12 ratos em cada grupo. O aparelho modelo é projetado como um tanque de água com plataformas estreitas na parte inferior (Figura 1). Ratos do modelo fique nas plataformas para 14 h por dia, incluindo o tempo de sono parcial, durante 21 dias (Figura 2). <p class="jove_content" fo:…

Discussion

O MMPM é projetado originalmente por privação de sono⁹. Ratos são lançados em um tanque de água com plataformas fixadas na parte inferior. Impulsionado pelo medo instintivo de água, ratos permanecem em pé nas plataformas e ocorre sem dormir. O estudo mostra que diferentes horas de privação de sono levam a várias alterações no comportamento do rato e humor, incluindo reconhecimento de imparidade¹⁰en¹¹e fadiga central. Alguns pesquisadores…

Materials

multiple platform sleep deprivation water tank	Customization,it is provided by the neuroimmunological laboratory of Beijing University of Chinese Medicine		110cm x 60cm x 40cm. There are 15 plastic small platforms at the bottom. The small platform is 6.5cm in diameter and 8cm high
Wistar rats	Beijing Weitong Lihua Experimental Animal Technology Company	license number SYXK (Beijing) 2016-0011	Use 32 Wistar healthy male rats ,8 week old (200-210 g)
Agilent 1100LC high performance liquid chromatograph	Agilent	G1379A, G1311A, G1313A , G1316A	G1379A, G1311A type chromatographic pump, G1313A automatic sampler, G1316A column temperature box
DECADE II SDC electrochemical detector	Dutch ANTEC company		glassy carbon electrode, Ag/AgCl reference electrode, workstations (Clarity CHS)
Biofuge Stratos high-speed refrigeration centrifuge	HERAEUS
VCX130 ultrasonic fracturing instrument	SONICS
ACS-ZEAS electronic scale	Phos technology development, Beijing.		The weight of the weighing rats can be accurate to 0.1g.
Open Field Box	Customization,it is provided by the neuroimmunological laboratory of Beijing University of Chinese Medicine		wooden box of open field  100 cm by 100 cm x 40 cm, inside wall and bottom as the gray.The bottom is divided into 25 equal area squares, each of which is 20cm x 20cm, and the 16 grids along the outer wall are the external ones, and the other 9 grids are central.The camera is mounted above the median.
Elevated Plus-maze	Beijing zhongshi dechuang technology development co. LTD.		The open arms and close  arms of the cross are composed of 30cm x 5cm x 15cm, and the central area is 5cm x 5cm, with a camera mounted above the center and 45cm high.
rat swimming bucket.	Zhenhua biological instrument equipment co., LTD. Anhui,China.		The volume of plastic drum is 70cm x 30cm x 110cm, which is used for swimming in rats.
Thermometer	Shiya instrument co., LTD., changzhou,China.		Control water temperature
Small water pump	Xincheng technology co., LTD., chengdu,China.		Used for water tank and swimming behavior.
Ethovition3.0 behavioral software.	Nuldus,Netherlands		Measurement analysis of rat behavior videos.