لتشغيل الآلية المبتكرة القائمة على عجلة لتحسين الأداء الجرذ التدريب

تقدم هذه الدراسة نظام التنقل الحيوان المبتكرة القائمة على عجلات تشغيل لقياس نشاط ممارسة فعالة في الفئران. وبنيت اختبارات سهلة الفئران، وذلك باستخدام منحنى تسريع التكيف محددة سلفا، وعلاقة ارتباط قوية بين معدل ممارسة فعالة وحجم احتشاء تشير إمكانات بروتوكول للتجارب الوقاية من السكتة الدماغية.

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد نشاط تمرين فعال للوقاية من السكتة الدماغية الإقفارية في الفئران باستخدام عجلة الجري لتحديد المواقع. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال الطب الصغير فيما يتعلق بالوقاية من السكتة الدماغية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تظهر نظام عجلة جري فعال للغاية يمكن استخدامه للوقاية من السكتة الدماغية الإقفارية في الفئران.

الآثار المترتبة على هذه التقنية فعالية الوقاية من السكتة الدماغية لأن نتائج التعدي على الشريان الدماغي الأوسط تظهر أن نظام PRW المقترح لدينا تفوق على نظام جهاز المشي التقليدي. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة للوقاية من السكتة الدماغية ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا على نماذج الأمراض الأخرى مثل مرض الزهايمر. سيوضح الإجراء Ling-Yu Tang و Chung-Ham Wang ، فنيان من مختبرنا.

ابدأ بالحصول على عجلة تشغيل أكريليك شفافة ، قطرها 55 سم ، وعرضها 15 سم. قم بقطع ربع دائرة تفتح في جانب واحد من عجلة الجري لتكون بمثابة مدخل ومخرج للفئران. ثم ضع طبقة من المسار المطاطي عالي الاحتكاك داخل عجلة الأكريليك.

بعد ذلك ، قم بتوصيل قضيب حديدي بمحامل بعجلة الجري. بعد ذلك ، ضع عمودين مثلثين من الأكريليك على جانبي عجلة الجري ليكون بمثابة إطار الدعم. استخدم البراغي لربط لوح أكريليك شفاف نصف دائري بسمك واحد ملليمتر واحد على الجوانب الخارجية للعمودين المثلثين.

تأكد من أن ألواح الأكريليك تبعد حوالي ثلاثة سنتيمترات عن كل جانب من جوانب عجلة الجري. استخدم هذه الورقة لوضع مستشعرات الأشعة تحت الحمراء ؛ للقيام بذلك ، قم بحفر ثقب في كل لوح أكريليك كل زيادة قدرها 45 درجة مقدما. بعد ذلك ، قم بإنشاء ثقوب بنفس حجم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء.

لتشغيل عجلة الجري ، استخدم محرك DC بدون فرش وسائق محرك. قم بتركيب قرص مطاطي قطره 10 سم على المحور المركزي للمحرك. باستخدام الإطار الحديدي والينابيع لدعم المحرك ، قم بتوصيل القرص المطاطي من المحور المركزي للمحرك بالجانب الخارجي لعجلة التشغيل.

بعد ذلك ، استخدم متحكم دقيق لتدوير القرص المطاطي ، ومراقبة دوران عجلة التشغيل. بعد ذلك ، قم بتركيب أربعة بواعث الأشعة تحت الحمراء على جانب واحد ، وأجهزة استقبال الأشعة تحت الحمراء الأربعة المقابلة على الجانب الآخر بالتتابع بين صفر درجة و 135 درجة. أخيرا ، قم بتوصيل أربعة أزواج من مستشعرات الأشعة تحت الحمراء المثبتة في كلتا لوحي الأكريليك بالدبابيس العامة للمتحكم الدقيق باستخدام كبلات أحادية النواة ، من أجل تشكيل نظام عجلة تشغيل الموضع.

قبل ثلاثة أيام من بدء التمرين التدريبي لمدة ثلاثة أسابيع ، اسمح للفئران بالتعرف على بيئة الجري عن طريق تشغيل عجلة الجري يدويا. أثناء التدريب الذي يتم تشغيله يدويا ، قم بتسريع سرعة الجري تدريجيا حتى يصبح الجرذ غير قادر على مواكبة ذلك. بمجرد حدوث ذلك ، قلل السرعة حتى يستعيد الجرذ وتيرة تشغيل ثابتة ، ثم قم بزيادة السرعة تدريجيا مرة أخرى حتى يصل الجرذ إلى 20 مترا في الدقيقة.

بعد ثلاثة أيام ، ابدأ تدريب التمرين لمدة ثلاثة أسابيع بالضغط على زر البدء في المتحكم الدقيق كل أسبوع لتنفيذ نموذج تدريب حيث يركض الجرذ لمسافة 20 مترا في الدقيقة لمدة 30 دقيقة خلال الأسبوع الأول ، و 30 مترا في الدقيقة لمدة 30 دقيقة خلال الأسبوع الثاني ، و 30 مترا في الدقيقة لمدة 60 دقيقة خلال الأسبوع الثالث. حافظ على الجرذ في حالة ثابتة من الجري بين صفر درجة و 135 درجة ، والتي تعرف بأنها منطقة التمرين الفعالة. ابدأ بتقييم الأداء السلوكي من خلال درجات الشدة العصبية في جميع الفئران المصابة بالسكتة الدماغية في اليوم السابق للجراحة ، وكذلك يوميا لمدة سبعة أيام بعد الجراحة.

بعد ذلك ، قم بقياس قوة أطراف الفئران باستخدام مستوى مائل. للقيام بذلك ، ضع الفئران على جهاز تسلق مائل على أساس يومي ، وتأقلم الفئران مع الجهاز وظروف الاختبار قبل أسبوع واحد من الاختبار. أثناء الاختبار ، ضع الجرذ في الجزء العلوي من الجهاز في اتجاه يتماشى فيه محور الجسم مع المحور الطولي للمستوى المائل.

تأكد من بقاء الجرذ على طول منحدر السطح المضلع بالمطاط للمستوى المائل ، والذي يجب ضبطه بزاوية 25 درجة. قم بزيادة الزاوية ديناميكيا باستخدام برغي كروي متصل بمحرك متدرج لتحديد الزاوية القصوى التي يمكن للفأر من خلالها التمسك بالمستوى. قم بزيادة زاوية المستوى المائل تدريجيا حتى يفشل الجرذ في التمسك ، ثم اكتشف حدث الانزلاق لأسفل.

أخيرا ، اطلب من اثنين من المراقبين الساذجين فحص جميع الاختبارات السلوكية وتسجيلها بشكل مستقل. قدمت هذه الدراسة نهجا علميا لقياس نشاط التمرين الفعال في التدريب على الوقاية من السكتة الدماغية ، واستخدمت درجات الشدة العصبية ، أو M-N-S-S ، للتحقق من الطريقة المقترحة. تظهر هذه النتائج تباينا كبيرا بين جميع التمارين ومجموعات التحكم ، مما يشير إلى أن التمرين يفيد الوقاية من السكتة الدماغية.

توفر مجموعة PRW أدنى درجة بين مجموعات التمرين ، مما يدل على آلية حماية عصبية متفوقة لأنظمة التدريب الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، تكتسب مجموعة PRW حجم احتشاء أصغر بكثير من المجموعة الضابطة ، وتحتل المرتبة الأدنى بين جميع مجموعات التمرين ، مما يثبت التأثير البارز ل PRW على الوقاية من السكتة الدماغية. ما هي هذه التقنية يمكن إجراؤها في ستة عشر ساعة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.

أثناء حضور هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر الاعتماد على النتائج والمؤشرات ومتابعتها لتفصيل المعدلات والوقت والموضع. باتباع هذا الإجراء ، يمكن تنفيذ طرق أخرى ، مثل عجلة الجري الآلية التقليدية ، من أجل الإجابة على أسئلة إضافية حول التعلم المستقر. بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال فسيولوجيا التمرين لاستكشاف الطب الوقائي في الفئران.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إنشاء نظام عجلة جري عالي الفعالية للوقاية من السكتة الدماغية الإقفارية في الفئران.