محاكاة رحلة فضائية إلى كوكب المريخ باستخدام تفريغ اللكتات وتحمل في الفئران الوزن الجزئي

يوفر بروتوكولنا ميزة كبيرة من خلال خلق إمكانية تعريض الحيوانات لمستويات تفريغ متتالية. في الماضي، استخدمت النماذج الأرضية إما تفريغ الحمولة الخلفية أو تحمل الوزن الجزئي بشكل منفصل. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي استخدام جهاز واحد وبيئة واحدة لتوفير العديد من الاحتمالات مثل محاكاة رحلة إلى، والبقاء لفترة قصيرة على سطح المريخ.

وسيساعد هذا النموذج على فهم الحالة الفسيولوجية عند الهبوط على سطح المريخ والتحديات الفسيولوجية لرواد الفضاء المعرضين لمستويات عديدة من التفريغ خلال مهمتهم. يمكن أن يساعد هذا النموذج الباحثين على استكشاف مجموعة واسعة من التغيرات الفسيولوجية بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر السلوك أو الذاكرة أو الأداء أو الإجهاد. إثبات الإجراء سيكون دانييلا ريفروس، زميلة أبحاث في مختبرنا.

لأداء تفريغ hindlimb، ضع الجرذ مخدر بالكامل على مقاعد البدلاء مع الغاز مخدر القادمة من مخروط الأنف مع isoflurane 2٪ وتدفق الأكسجين من 1.5 لتر في الدقيقة. وضع الفئران في موقف عرضة ووضع تسخير الحوض في حركة rostrocaudal. ثني بلطف تسخير الحوض لتوفير نوبة دافئ في حين يجري الحرص على عدم الضغط على الأطراف الخلفية لمنع السحجات وعدم الراحة.

إرفاق سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ مع المشبك قطب إلى الجزء العلوي من تسخير الحوض، حيث يتم إرفاق هوك في قاعدة الذيل. إزالة الفئران من التخدير ووضع الحيوان في قفص مخصص مع سلسلة ممتدة في أقصى حد لها. مرة واحدة في الفئران مستيقظا تماما ومتحرك، وتقصير سلسلة باستخدام المشبك قطب أعلى حتى الأطراف الخلفية لم يعد من الممكن الوصول إلى الأرض.

تحويل hindlimb تفريغ جهاز التعليق إلى جهاز تعليق جزئي تحمل الوزن عن طريق إضافة جزء مثلث على شكل, تتألف من سلاسل الفولاذ المقاوم للصدأ وقضيب الظهر. ضع سترة حبل من الحجم المناسب على أطرافه في الـقدم من الجرذ، واغلقها باستخدام موسع حمالة الصدر الخلفي. نعلق مشبك واحد من الجزء مثلث على شكل هوك تقع على تمديد حمالة الصدر الخلفية، والمشبك المعاكس على هوك تقع على تسخير الحوض في قاعدة الذيل.

وضع الفئران على رأس المقياس لتسجيل وزن الجسم محملة بما في ذلك وزن الجهاز بأكمله دون تقصير السلسلة. تقصير سلسلة حتى يعرض مقياس 40٪ من وزن الجسم محملة وتسجيل مستوى الجاذبية المحققة. مع قضيب، وإزالة الجهاز بأكمله من المقياس ووضع الفئران مرة أخرى في قفص لها.

لتقييم قوة قبضة hindlimb، عقد الفئران مع ضبط النفس التقليدية عن طريق وضع يد واحدة تحت أطرافه في المقدمة. أمسكي الذيل بلطف مع اليد الثانية. اقترب من شريط قبضة مع الكفوف الخلفية، وتأكد من أن كلا الكفوف هي يستريح تماما على شريط.

وأخيرا، سحب بلطف الفئران مباشرة إلى الوراء حتى يطلق قبضته. كرر ثلاث مرات وسجل القوة القصوى المعروضة على محول. حساب متوسط القياسات الثلاثة لحساب التعب.

أسبوع واحد من HLU تليها أسبوع واحد من PWB40 أدى إلى فقدان وزن الجسم كبيرة مماثلة لما لوحظ في الفئران التي تعرضت في PWB40 فقط لنفس المدة. ومع ذلك، واصلت هذه الفئران فقدان الوزن مع مرور الوقت في حين تتعرض في وقت لاحق ل PWB40. أدى أسبوع واحد من إجمالي التفريغ إلى انخفاض في قوة قبضة hindlimb مقارنة بالضوابط المطابقة للعمر.

ومع ذلك، بعد أسبوع واحد لاحقة من PWB40، لم يلاحظ أي تغيير آخر فيما يتعلق بقوة قبضة. بالإضافة إلى ذلك، الفئران التي خضعت للتفريغ الكلي متبوعة بالوزن الجزئي الحامل عرض أكبر بكثير فقدان قوة قبضة مقارنة مع مجموعة PWB40. PWB40 في HLU-PWB40 كان مجموعات كتلة أقل بكثير الرطب من سولس، gastrocnemius، وعضلات تيبياليس الأمامية من الضوابط مطابقة للعمر.

ومع ذلك، لم يلاحظ فرق كبير بين الكتلة الرطبة للمجموعات PWB40 وHLU-PWB40. نجاح هذه الطريقة يعتمد على دقة مستوى الوزن الجزئي. المراقبة المتكررة أمر بالغ الأهمية لتقييم صحة الحيوان والتفريغ يوميا.

هذه الطريقة غير الغازية، وبالتالي لا يمنع استخدام إجراءات اختبار إضافية فيما يتعلق بجميع الأنظمة. كما أن من السهل تنفيذ التدابير الطولية إذا كان وقت التحميل لا يزال خاضعاً للرقابة. وقد تم تطوير هذه الطريقة بالكامل في المختبر ويمكن أن يكون استخدام المعدات المخصصة تحديًا للفرق الجديدة.

هذه التقنية يفتح الطريق لدراسات مستفيضة في الوزن الجزئي الذي هو في اللعب. ويمكن أن يشمل ذلك حالات سريرية مثل استخدام المعدات المساعدة، على سبيل المثال العكازات أو العكازات أو الجبس، وكذلك العلاج المائي.