مقالة منهجية

تشغيل عجلة وتعقيد البيئة باعتبارها تدخل علاجي في نموذج حيواني من FASD

DOI:

10.3791/54947

⸱

فبراير 2, 2017

 , 
1Department of Psychological and Brain Sciences, University of Delaware

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ممارسة القلب والأوعية الدموية وتحفيز الخبرات في بيئة معقدة لها فوائد إيجابية على تدابير متعددة من المرونة العصبية داخل الدماغ القوارض. هذه المادة سوف يناقش تنفيذ هذه التدخلات بأنها "superintervention" الذي يجمع بين تشغيل عجلة وتعقد البيئة وستتناول القيود المفروضة على هذه التدخلات.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التمارين الرياضية (على سبيل المثال، عجلة تشغيل (WR) المستخدمة على نطاق واسع في البحوث الحيوانية) يؤثر إيجابا تدابير عديدة من إمكانات المرونة العصبية في الدماغ، مثل معدلات تكوين الخلايا العصبية الكبار، الأوعية الدموية، والتعبير عن عوامل عصبية في القوارض. وقد تبين أيضا هذا التدخل للتخفيف من الجوانب السلوكية وتشريحي عصبي من الآثار السلبية للteratogens (أي التعرض التنموي على الكحول) والتنكس العصبي المرتبط بالعمر في القوارض. وقد تبين تعقيد البيئة (EC) لإنتاج العديد من الفوائد المرونة العصبية في الهياكل القشرية وتحت القشرية ويمكن أن يقترن مع عجلة دوارة لزيادة انتشار وبقاء خلايا جديدة في الحصين الكبار. الجمع بين هذه التدخلات اثنان يوفر "superintervention" قوية (WR-EC) والتي يمكن تنفيذها في مجموعة من نماذج القوارض من الاضطرابات العصبية. وسوف نناقش تنفيذ WR / EC والمكونة لها فيterventions لاستخدامها بوصفها التدخل العلاجي أكثر قوة في الفئران باستخدام نموذج حيواني من تعرض الجنين للكحول في البشر. سنناقش أيضا الذي عناصر من إجراءات ضرورية للغاية لتدخلات ويمكن تغييرها تلك التي يتوقف على سؤال أو مرافق مجرب.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المعروف منذ وقت طويل تربية في بيئات مختلفة لإحداث تغييرات في مختلف التدابير العافية العصبية. العديد من الدراسات نظرة على الآثار المفيدة للتربية في بيئة معقدة (EC) بدءا من البحوث الرائدة التي كتبها الماس وروزنويج (على سبيل المثال، 1، 2) وجرينوف (على سبيل المثال، 3، 4). وقد تجلى EC أن يكون لها آثار إيجابية لا يمكن إنكارها على التغييرات متشابك والخلوية في الدماغ 5، 6، 7. المفوضية الأوروبية يمكن أن تؤثر على عدد وافر من مناطق الدماغ بما في ذلك الحصين 8 و 9 و القشرة البصرية 10، 11، المخطط البطني 12، 13، وكذلكوظيفة neuroimmune على نطاق الدماغ (إعادة النظر في 14). وقد وضعت أهمية خاصة من الدراسات حول الحصين بعد أن تبين لها أن الاتحاد الأوروبي يمكن أن تزيد من معدل البقاء على قيد الحياة من الخلايا الحبيبية المولد الكبار من التلفيف المسنن من خلال اللدونة شجيري 9 و 13. وقد جمعت هذه النقطة الأخيرة الكثير من الاهتمام نظرا لمجموعة متزايدة من الأدبيات تشير إلى أن ممارسة القلب والأوعية الدموية وتشجع تكوين الخلايا العصبية الكبار في كل من صحية وتلف الدماغ 15، 16، 17، 18. تشغيل عجلة (WR) هو وسيلة سهلة لتنفيذ شكل من أشكال النشاط الطوعي القلب والأوعية الدموية التي ثبت أن يكون مفيدا في نماذج القوارض من اضطرابات عصبية أو الشيخوخة 17، 19، 20. WR يؤثر على التعبير من عوامل النمو في كل من النظام المركزي والمحيطي العصبي 21، 22، 23.

الجمع بين (لاحقا) WR والمفوضية الأوروبية إلى "superintervention" (WR-EC) (أي 12 يوما من WR تليها 30 يوما في EC) يوفر زيادة قوية في تكوين الخلايا العصبية الكبار قرن آمون وزيادة بقاء الخلايا انتشرت حديثا 8، أثر ذلك في نموذج حيواني من FASD لم يتحقق من قبل المكونات الفردية (أنظر أدناه). لأن كلا من مكونات WR-EC تؤثر مجموعة متنوعة من الهياكل داخل الدماغ 13 (WR استعراضها في 22، والمفوضية الأوروبية التي استعرضت في 24)، ويمكن بسهولة أن تطبق تنفيذ هذا التدخل إلى نماذج القوارض في كل من الحياة نماذج الظهور التنموية وفي وقت لاحق من العصبية انخفاض (على سبيل المثال، تعرض الكحول الأطفال حديثي الولادة، والشيخوخة، والإجهاد الحياة في وقت مبكر).

الإقليم الشمالي "> دمج WR-EC في فترات المراهقة وأوائل الكبار (أي أيام بعد الولادة 30-72) يمكن أن يخفف من بعض الآثار السلبية للنموذج الفئران من اضطرابات الكحول الطيف الجنين (FASDs) 8 مجموعة من الدراسات. أثبتت أن القوارض يتعرض لالكحول من يوم ما بعد الولادة (PD) من 4 إلى عجز كبير 9 العرض في التدابير تشريحي عصبي مثل تعقيد شجيري 25، والتنمية المخيخ 26 و 27 و الاستجابة neuroimmune 28 وكذلك مظاهر ضعف في التعلم والذاكرة 29، 30، 31 وحتى خفض كمية من التعرض للكحول ضمن هذا الإطار الوقت (أي PD 7 إلى 9) يمكن أن يؤدي إلى عجز في التعلم والذاكرة في المراهقين والكبار الفئران 32 في حين أن بعض الهياكل لم تعد ترى سيجnificant ضعف تشريحي عصبي 27. تم تخفيفها بعد التعرض لهذا النموذج WR-EC 8، 33 أو WR وحدها 25، 31 - كثير من هذه العجوزات - بالإضافة إلى ضعف السلوكية في المهام التي تعتمد على الحصين. على الرغم من أن WR وحدها كانت تدخل المستخدمة على نطاق واسع، لم تستخدم مزيج من WR-EC في الأدب على الرغم من قدرته على الحفاظ على الفوائد قصيرة الأجل نسبيا من WR 8. هذه المادة سوف يناقش تنفيذ تدخل WR-EC خلال فترة المراهقة. على الرغم من أن يستخدم هذا النموذج في سياق أوائل التعرض للكحول بعد الولادة، يمكن أن تكون على قدم نماذج مختلفة من القوارض لتقييم إمكانات الدماغ عن المرونة العصبية في نماذج من اضطرابات الدماغ.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بيان الأخلاق: تمت الموافقة على البروتوكول التالي لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي (IACUC) من جامعة ولاية ديلاوير.

1. التعرض التنموي (أو نموذج لمثل الشراهة عند التعرض الإيثانول)

  1. على PD3، تحديد جنس كل حيوان وعبر تشجيع أي الحيوانات إذا لزم الأمر للحفاظ على حجم القمامة (8 الحيوانات)، وتوزيع الجنس (4 ذكور: 4 إناث) ثابت في كل بطن.
    ملاحظة: من المهم للحفاظ على حجم القمامة وتوزيع الجنس ثابت قدر الإمكان لتجنب يفند التجريبية. على الرغم من أن هذا البروتوكول يستخدم 8 الجراء (4 ذكور و 4 إناث) في القمامة، والقمامة أحجام بديلة أو توزيعات الجنس قد يكون متلائما مع احتياجات التصميم التجريبي.
  2. تحت الجلد حقن كمية صغيرة من الهند الحبر الاسود في الكفوف لتحديد الحيوانات في كل بطن.
  3. شبه عشوائي تعيين الفضلات كما التجريبية (التي تحتوي على 50٪ ضبط تنبيب صورية (AE المعرضة للكحول) و 50٪ (SI) الجروق) أو يرضع التحكم (SC) (الحيوانات التي لا تخضع لأية التنبيب، لقطة الذيل، أو بروتوكولات الانفصال عن PD 4-9 باستثناء وزنها يوميا والأذن واللكم).
    1. للاحتفاظ ثابت حجم المجموعة، تعيين مرتين العديد من الفضلات التجريبية كما الفضلات SC.
  4. وزن كل حيوان ثم إعادته إلى قفص وطنه. وزن الحيوان يجب أن تحدث يوميا خلال الفترة التنبيب (PD 4-9).
    1. إزالة القمامة كاملة من السد.
    2. ضع الجراء على لوحة ساخنة.
    3. تسجيل وزن كل الجرو الفردية.
  5. على PD4، بعد وزنها كل حيوان حساب كمية الكحول اللازمة ليصبح المجموع 5.25 جم / كجم / يوم لكل حيوان (على أساس الوزن الجرو من الخطوة 1.4) 8.
    1. إدارة الكحول كما 11.9٪ من الإيثانول في والحليب البديل (المجلد / المجلد).
  6. ابتداء من الساعة 09:00، إزالة أحد الجراء القمامة من الأم في وقت واحد.
  7. إدارة الايثانول في الحليب إلى كل الجرو AE 34.
  8. الشام تدخله كل الجرو SI 8.
  9. كرر الخطوات من 1.5. من خلال 1.8. لكل القمامة التجريبية.
  10. ساعتين بعد الجرعة الأولى، كرر الإجراء الجرعات (الخطوات 1.5 خلال 1.8) لجرعة الكحول الثانية.
  11. بعد ساعة ونصف جرعة الكحول الثانية (النقطة التي يتحقق ذروة محتوى الكحول في الدم اليومي)، وجمع والدم أجهزة الطرد المركزي من الجراء AE وSI عبر ذيل قطة لتحليل المحتوى في المستقبل الكحول في الدم 35.
    1. جمع 60 ميكرولتر من الدم.
    2. وضع الدم في أنبوب microcentrifuge 1 مل. الدم أجهزة الطرد المركزي عند 1.5 x ج لمدة 25 دقيقة.
    3. بعناية جمع المصل طاف من أنبوب الطرد المركزي وحفظ لتحليل محتوى الكحول في الدم في المستقبل.
  12. كرر الإجراء الجرعات (الخطوات 1.5 خلال 1.8) باستخدام الحليب بدلا من الايثانول في الحليب لمنع نقص التغذية من عجز التمريض في AEالجراء.
    1. أداء ما مجموعه 2 جرعات الحليب تكميلية 2 ح بصرف النظر عن PD 4.
  13. كرر الخطوات 1.4 خلال 1.12 (باستثناء الخطوة 1.11) على PD 5-9.
  14. بعد الجرعة الحليب تكميلية النهائية على PD9 والأذن لكمة جميع الجراء لتحديد الهوية في قفص EC.
    1. تنسيق الأذن لكمات مع قدر من عدد القمامة أو معرف (على سبيل المثال، فإن الفضلات الوتر ضمن فوج الحصول على الأذن اليسرى لكمات في حين الحيوانات من الفضلات زوجية سيحصل على آذانهم اليمنى لكمات). وهذا سيجعل من الأسهل تحديد الحيوانات في قفص EC يجب حيوانات متعددة من الفضلات المختلفة لها نفس النمط pawmark.

2. الفطام

  1. على PD 23، بيت جميع الحيوانات في أقفاص من 2-3.
    1. التأكد من أن جميع الحيوانات الموجودة في نفس القفص هي نفس الجنس.
    2. تشمل SC احد، واحد SI، والحيوان AE واحد في قفص عندما يكون ذلك ممكنا.
    3. تقليل عدد من زملائه في قفص عشرفي هي من نفس القمامة.
    4. تأكد من أن جميع الحيوانات قادرة على الحصول على الغذاء والماء.

الجري 3. العجلة

  1. على PD30، تخصيص نصف أقفاص مع الحيوانات لWR. منزل هذه الحيوانات في أقفاص مع حرية الوصول إلى تعلق عجلة الفولاذ المقاوم للصدأ على التوالي.
    1. تأكد من أن العجلات لها عداد لتقييم عدد من الثورات.
  2. تزن كل الحيوانات على PD 30 و PD 36.
  3. التحقق من عدد من الثورات في كل عجلة في 09:00 كل يوم.
  4. ترك الحيوانات في حالة المساكن الخاصة بهم لمدة 12 يوما.

4. التعقيد البيئي

  1. إعداد قفص EC قبل 09:00 في اليوم الذي يتوافق مع PD 42 لحيوانات التجارب.
    1. الحصول على 30 "× 18" × 36 "قفص من الصلب المجلفن.
      ملاحظة: يجب أن يكون القفص مستويات متعددة، تكون قادرة على دعم وزن الفئران متعددة، تكون مليئة القياسيةالفراش، ولها مواقع متعددة لتوصيل زجاجات المياه وموزعات الغذاء.
    2. وضع الرواية، والأشياء الملونة من الأحجام والأشكال المتغيرة في القفص.
      1. وضع 6 اللعب كبيرة في قفص EC. تأكد من أن كل لعبة كبيرة بما يكفي لمدة 3 أو أكثر من الفئران للتفاعل مع متزامن.
      2. وضع 6 اللعب المتوسطة في قفص EC. تأكد من أن كل لعبة كبيرة بما يكفي ل3-4 الفئران للتفاعل مع متزامن.
      3. وضع الكثير (20 على الأقل) من اللعب الصغيرة في قفص EC.
      4. تستخدم اللعب من الألوان مختلفة، والأشكال، حجم، الخ الجدة أمر بالغ الأهمية لهذا التدخل (انظر المناقشة).
    3. وضع طبقين من الطعام على طرفي نقيض من القفص.
    4. وضع اثنين من زجاجات المياه على طرفي نقيض من القفص.
  2. في 09:00 على PD 42، تزن كل الحيوانات ونقل الحيوانات WR إلى القفص EC. وينبغي أن يتضمن كل قفص EC 9-12 الحيوانات.
    1. تأكد من أن أي الحيوانات على حد سواء في نفس pawmark والأذن التوريةأنماط CH.
  3. تحقق من كل الطعام والماء يوميا.
  4. كل يومين، وإزالة اللعب من القفص EC وتحل محلها (وفقا لخطوة 4.1.2).
  5. كل ثلاثة أيام، وتنظيف القفص EC.
    1. إزالة الحيوانات من القفص EC ووضعها في أقفاص التخزين المؤقت من 2-3 الحيوانات.
    2. إزالة كافة الفراش من الجزء السفلي من القفص.
    3. إرجاع نفس اللعب إلى القفص ما لم يتزامن هذا اليوم مع الجدول الزمني لعبة استبدال (وفقا إلى الخطوة 4.4).
    4. استبدال كل من الغذاء والماء.
    5. استبدال الفئران في قفص EC.

5. الأنسجة اجمع

ملاحظة: جمع الأنسجة (على سبيل المثال، نضح مع امتصاص العرق) والتخزين (على سبيل المثال، تجميد، البارافين التضمين) لا يمكن أن يؤديها مع مجموعة متنوعة من الطرق. وفيما يلي شرح عملية نضح مع 4٪ لامتصاص العرق في 0.1 M الفوسفات مخزنة المالحة (4٪ امتصاص العرق في برنامج تلفزيوني) حل 8.

تحذير: لامتصاص العرق هو مادة مسرطنة، ويمكن أيضا أن يسبب تهيج الجلد، حساسية رد فعل الجلد، أو الأضرار التي تصيب العين. استخدام المناسبة لحماية العين / الجلد.

  1. كشف الفئران في وقت واحد لالأيزوفلورين لتخدير طفيفة الحيوان.
  2. البريتونى حقن الفئران مع 2 مل / كغ من خليط الكيتامين / زيلازين (1.5 مل زيلازين مختلطة مع 10 مل من الكيتامين).
    ملاحظة: الكيتامين وزيلازين على حد سواء في تركيزات الأسهم من 100 ملغ / مل قبل الجمع بين لخليط الحقن.
  3. مرة واحدة الفئران لم يعد يستجيب، يروي الحيوان مع 0.1 M الفوسفات مخزنة المالحة (PBS، ودرجة الحموضة = 7.2)، يليه بنسبة 4٪ لامتصاص العرق في برنامج تلفزيوني (الرقم الهيدروجيني = 7.2).
  4. إزالة المخ وتخزينها في 4٪ امتصاص العرق في برنامج تلفزيوني في 4 درجة مئوية لمدة 48 ساعة.
  5. بعد 2 أيام، ونقل إلى حل 30٪ سكروز تضاف إلى 4٪ لامتصاص العرق في برنامج تلفزيوني في 4 درجات مئوية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

من أجل تقييم أثر التدخل عظمى، يجب أن ننظر إلى آثار كل العناصر المكونة لها - WR وEC - على اجراءاتنا من الفائدة. أرقام من 1 إلى 3 (أدناه) ظهرت في منشور سابق باستخدام هذا النموذج 8. الشكل (4) ظهرت في أطروحة الدكتوراه (36). وتوضح هذه البيانات تأثير WR-EC على تكوين الخلايا العصبية الكبار الحصين في التلفيف المسنن. جميع الرسوم البيانية توضح ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في البروتوكول أعلاه، أثبتنا التدخل المناسب لانقاذ عجز تشريحي عصبي بعد التعرض الكحول حديثي الولادة. هذا التدخل يمكن أن تستخدم العلاجية في النماذج الحيوانية الأخرى نظرا لمتانة كل عنصر من العناصر للتدخل. وقد تبين نشاط القلب والأوعية الدموية الطوعي في شكل WR للاستفادة عدة نتائج سلوكية 38 و 39 و لحث على التعديلات البلاستيك وظيفية في مناطق الدماغ مثل الحصين (استعرضت في 40). هذا ويرجع ذلك جزئيا إلى التعبير...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نود أن نكرس هذا العمل لذكرى الراحل الدكتور ويليام تي جرينو ، وهو معلم عظيم وزميل وصديق. تم دعم هذا العمل من قبل منحة المعاهد الوطنية للصحة / NIAAA رقم AA009838 و NIH / NIGMS COBRE: منحة أبحاث مركز ديلاوير لعلوم الأعصاب 1P20GM103653 إلى AYK. نحن ممتنون للأعضاء السابقين والحاليين في مختبر كلينتسوفا.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
أنثى حاملا أثناء الوقت لونغ إيفانز راتسإنفيجو (سابقا: Harlan، Inc.)متوسط حجم القمامة هو 8-10 صغار
Black India InkHiggins (Chartpak، Inc.)44201
المحاقن وإبر الحقنBecton و Dickinson and Company (BD)لحقن حبر الرهن ، تم إيقاف إعطاء محلول الحليب والكحول
Ear PunchKent Scientific CorporationINS750076
RunningWheels Wahmann LabsWahmann Running Wheel. واحد لكل قفص.
EC CageMartin's Cages، Inc.R-695
ألعاب EC صغيرة متنوعة
ألعاب ECيجب أن تكون قادرة على استيعاب 1-2 فئران داخل / أعلى الكائن
تكون قادرة على استيعاب 3 فئران أو أكثر داخل / فوق الجسم
متنوعة متوسطة متنوعة يجب أن

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Diamond, M. C., et al. Increases in cortical depth and glia numbers in rats subjected to enriched environment. J Comp Neurol. 128 (1), 117-126 (1966).
  2. Rosenzweig, M. R., Bennett, E. L., Hebert, M., Morimoto, H. Social grouping cannot account for cerebral effects of enriched environments. Brain Res. 153 (3), 563-576 (1978).
  3. Greenough, W. T. Experiential modification of the developing brain. Am Sci. 63 (1), 37-46 (1975).
  4. Volkmar, F. R., Greenough, W. T. Rearing complexity affects branching of dendrites in the visual cortex of the rat. Science. 176 (4042), 1445-1447 (1972).
  5. Greenough, W. T., Volkmar, F. R., Juraska, J. M. Effects of rearing complexity on dendritic branching in frontolateral and temporal cortex of the rat. Exp Neurol. 41 (2), 371-378 (1973).
  6. Sampedro-Piquero, P., Zancada-Menendez, C., Begega, A. Housing condition-related changes involved in reversal learning and its c-Fos associated activity in the prefrontal cortex. Neuroscience. 307, 14-25 (2015).
  7. Sirevaag, A. M., Greenough, W. T. Differential rearing effects on rat visual cortex synapses. III. Neuronal and glial nuclei, boutons, dendrites, and capillaries. Brain Res. 424 (2), 320-332 (1987).
  8. Hamilton, G. F., Boschen, K. E., Goodlett, C. R., Greenough, W. T., Klintsova, A. Y. Housing in environmental complexity following wheel running augments survival of newly generated hippocampal neurons in a rat model of binge alcohol exposure during the third trimester equivalent. Alcohol Clin Exp Res. 36 (7), 1196-1204 (2012).
  9. Kempermann, G., Kuhn, H. G., Gage, F. H. More hippocampal neurons in adult mice living in an enriched environment. Nature. 386 (6624), 493-495 (1997).
  10. Juraska, J. M., Greenough, W. T., Elliott, C., Mack, K. J., Berkowitz, R. Plasticity in adult rat visual cortex: an examination of several cell populations after differential rearing. Behav Neural Biol. 29 (2), 157-167 (1980).
  11. Turner, A. M., Greenough, W. T. Differential rearing effects on rat visual cortex synapses. I. Synaptic and neuronal density and synapses per neuron. Brain Res. 329 (1-2), 195-203 (1985).
  12. Brenes, J. C., Rodriguez, O., Fornaguera, J. Differential effect of environment enrichment and social isolation on depressive-like behavior, spontaneous activity and serotonin and norepinephrine concentration in prefrontal cortex and ventral striatum. Pharmacol Biochem Behav. 89 (1), 85-93 (2008).
  13. Kolb, B., Gorny, G., Soderpalm, A. H., Robinson, T. E. Environmental complexity has different effects on the structure of neurons in the prefrontal cortex versus the parietal cortex or nucleus accumbens. Synapse. 48 (3), 149-153 (2003).
  14. Singhal, G., Jaehne, E. J., Corrigan, F., Baune, B. T. Cellular and molecular mechanisms of immunomodulation in the brain through environmental enrichment. Front Cell Neurosci. 8, 97(2014).
  15. Helfer, J. L., Goodlett, C. R., Greenough, W. T., Klintsova, A. Y. The effects of exercise on adolescent hippocampal neurogenesis in a rat model of binge alcohol exposure during the brain growth spurt. Brain Res. 1294, 1-11 (2009).
  16. van Praag, H., et al. Functional neurogenesis in the adult hippocampus. Nature. 415 (6875), 1030-1034 (2002).
  17. van Praag, H., Shubert, T., Zhao, C., Gage, F. H. Exercise enhances learning and hippocampal neurogenesis in aged mice. J Neurosci. 25 (38), 8680-8685 (2005).
  18. Vivar, C., Peterson, B. D., van Praag, H. Running rewires the neuronal network of adult-born dentate granule cells. Neuroimage. 1 (131), 29-41 (2015).
  19. Mustroph, M. L., et al. Increased adult hippocampal neurogenesis is not necessary for wheel running to abolish conditioned place preference for cocaine in mice. Eur J Neurosci. 41 (2), 216-226 (2015).
  20. Patten, A. R., et al. Long-term exercise is needed to enhance synaptic plasticity in the hippocampus. Learn Mem. 20 (11), 642-647 (2013).
  21. Carro, E., Nunez, A., Busiguina, S., Torres-Aleman, I. Circulating insulin-like growth factor I mediates effects of exercise on the brain. J Neurosci. 20 (8), 2926-2933 (2000).
  22. Cotman, C. W., Berchtold, N. C. Exercise: a behavioral intervention to enhance brain health and plasticity. Trends Neurosci. 25 (6), 295-301 (2002).
  23. Praag, H., Fleshner, M., Schwartz, M. W., Mattson, M. P. Exercise, energy intake, glucose homeostasis, and the brain. J Neurosci. 34 (46), 15139-15149 (2014).
  24. van Praag, H., Kempermann, G., Gage, F. H. Neural consequences of environmental enrichment. Nat Rev Neurosci. 1 (3), 191-198 (2000).
  25. Hamilton, G. F., Criss, K. J., Klintsova, A. Y. Voluntary exercise partially reverses neonatal alcohol-induced deficits in mPFC layer II/III dendritic morphology of male adolescent rats. Synapse. 69 (8), 405-415 (2015).
  26. Goodlett, C. R., Thomas, J. D., West, J. R. Long-term deficits in cerebellar growth and rotarod performance of rats following "binge-like" alcohol exposure during the neonatal brain growth spurt. Neurotoxicol Teratol. 13 (1), 69-74 (1991).
  27. Goodlett, C. R., Lundahl, K. R. Temporal determinants of neonatal alcohol-induced cerebellar damage and motor performance deficits. Pharmacol Biochem Behav. 55 (4), 531-540 (1996).
  28. Boschen, K., Ruggiero, M., Klintsova, A. Neonatal binge alcohol exposure increases microglial activation in the developing rat hippocampus. Neuroscience. 324, 355-366 (2016).
  29. Goodlett, C. R., Peterson, S. D. Sex differences in vulnerability to developmental spatial learning deficits induced by limited binge alcohol exposure in neonatal rats. Neurobiol Learn Mem. 64 (3), 265-275 (1995).
  30. Murawski, N. J., Klintsova, A. Y., Stanton, M. E. Neonatal alcohol exposure and the hippocampus in developing male rats: effects on behaviorally induced CA1 c-Fos expression, CA1 pyramidal cell number, and contextual fear conditioning. Neuroscience. 206, 89-99 (2012).
  31. Thomas, J. D., Sather, T. M., Whinery, L. A. Voluntary exercise influences behavioral development in rats exposed to alcohol during the neonatal brain growth spurt. Behav Neurosci. 122 (6), 1264-1273 (2008).
  32. Hamilton, G. F., et al. Neonatal alcohol exposure disrupts hippocampal neurogenesis and contextual fear conditioning in adult rats. Brain Res. 1412, 88-101 (2011).
  33. Hamilton, G. F., et al. Exercise and environment as an intervention for neonatal alcohol effects on hippocampal adult neurogenesis and learning. Neuroscience. 265, 274-290 (2014).
  34. Kelly, S. J., Lawrence, C. R. Alcohol: Methods and Protocols. Nagy, L. E. , (2008).
  35. Helfer, J. L., et al. Binge-like postnatal alcohol exposure triggers cortical gliogenesis in adolescent rats. J Comp Neurol. 514 (3), 259-271 (2009).
  36. Hamilton, G. F. Behavioral Interventions to Alleviate the Impact of Neonatal Alcohol Exposure on Cell Morphology in the Rodent Hippocampus and Medial Prefrontal Cortex. Doctor of Philosophy thesis. , University of Delaware. (2012).
  37. Klintsova, A. Y., et al. Persistent impairment of hippocampal neurogenesis in young adult rats following early postnatal alcohol exposure. Alcohol Clin Exp Res. 31 (12), 2073-2082 (2007).
  38. Brockett, A. T., LaMarca, E. A., Gould, E. Physical exercise enhances cognitive flexibility as well as astrocytic and synaptic markers in the medial prefrontal cortex. PLoS One. 10 (5), e0124859(2015).
  39. Creer, D. J., Romberg, C., Saksida, L. M., van Praag, H., Bussey, T. J. Running enhances spatial pattern separation in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (5), 2367-2372 (2010).
  40. Patten, A. R., et al. The benefits of exercise on structural and functional plasticity in the rodent hippocampus of different disease models. Brain Plast. 1 (1), 97-127 (2015).
  41. Van der Borght, K., et al. Physical exercise leads to rapid adaptations in hippocampal vasculature: temporal dynamics and relationship to cell proliferation and neurogenesis. Hippocampus. 19 (10), 928-936 (2009).
  42. Johansson, B. B., Belichenko, P. V. Neuronal plasticity and dendritic spines: effect of environmental enrichment on intact and postischemic rat brain. J Cereb Blood Flow Metab. 22 (1), 89-96 (2002).
  43. Sirevaag, A. M., Greenough, W. T. Differential rearing effects on rat visual cortex synapses. II. Synaptic morphometry. Brain Res. 351 (2), 215-226 (1985).
  44. Pham, T. M., Winblad, B., Granholm, A. C., Mohammed, A. H. Environmental influences on brain neurotrophins in rats. Pharmacol Biochem Behav. 73 (1), 167-175 (2002).
  45. Patten, A. R., et al. Long-term exercise is needed to enhance synaptic plasticity in the hippocampus. Learn Mem. 20 (11), 642-647 (2013).
  46. Patten, A. R., et al. The Benefits of Exercise on Structural and Functional Plasticity in the Rodent Hippocampus of Different Disease Models. Brain Plasticity. 1 (1), 97-127 (2015).
  47. Abou-Ismail, U. A. Are the effects of enrichment due to the presence of multiple items or a particular item in the cages of laboratory rat? Appl Ani Behav Sci. 134 (1-2), 72-82 (2011).
  48. Stranahan, A. M., Khalil, D., Gould, E. Social isolation delays the positive effects of running on adult neurogenesis. Nat Neurosci. 9 (4), 526-533 (2006).
  49. Boschen, K. E., Hamilton, G. F., Delorme, J. E., Klintsova, A. Y. Activity and social behavior in a complex environment in rats neonatally exposed to alcohol. Alcohol. 48 (6), 533-541 (2014).
  50. Artola, A., et al. Long lasting modulation of the induction of LTD and LTP in rat hippocampal CA1 by behavioural stress and environmental enrichment. Eur J Neurosci. 23 (1), 261-272 (2006).
  51. Bergami, M., et al. A critical period for experience-dependent remodeling of adult-born neuron connectivity. Neuron. 85 (4), 710-717 (2015).
  52. Fréchette, M., Rennie, K., Pappas, B. A. Developmental forebrain cholinergic lesion and environmental enrichment: behaviour, CA1 cytoarchitecture and neurogenesis. Brain Res. 1252, 172-182 (2009).
  53. Rogers, J., et al. Dissociating the therapeutic effects of environmental enrichment and exercise in a mouse model of anxiety with cognitive impairment. Transl Psychiatry. 6, e794(2016).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

BrdU

مقالات ذات صلة