2017年2月2日
有氧运动和在复杂环境中给予的刺激性体验对啮齿类动物大脑神经可塑性的多种评估指标具有积极益处。本文将探讨将这些干预措施作为 "超级干预" 结合了跑轮运动和环境复杂性,将解决这些干预措施的局限性。
该行为干预的总体目标是通过在受控的实验室环境中让实验啮齿类动物进行自主的心血管运动并接触复杂的环境,从而增强其环境刺激。该技术有助于回答康复医学和神经可塑性领域中的关键科学问题。该方法强调了社会性运动和探索行为在青春期神经发育以及成年期健康维持中的重要性。
该方法的主要优势在于,它以协同方式结合了运动和环境复杂性,且如有需要,可分别对各个组分进行独立分析。实验开始时,将断奶的幼鼠放入合适的笼子中,并确保它们始终可以自由获取食物和饮水。一周后,即在它们发育的第30天,将一半的幼鼠转移至配备跑轮的运动笼中。
每个跑轮应配备转数计数器,并保持可自由进入状态。同一天内,称量所有大鼠的体重。此后每天同一时间,检查跑轮上的转数。
在第36天,再次称量大鼠的体重。然后,将它们保留在各自相应的饲养条件下,持续12天,直至第42天。在发育第42天的早期,准备好环境丰富的笼具。
30 英寸 × 18 英寸 × 36 英寸的镀锌钢笼应具有多个层级,能够承受多只大鼠的重量。这些笼子还必须能够容纳标准垫料以及多个食物和水分配装置。在笼内放置大小和形状各异的新奇彩色物体。
首先,在笼内放置六个大型玩具,每个玩具的大小应足以让三只或更多大鼠同时进行互动。接着,在笼内放置六个中型玩具,每个中型玩具也应足够大,可供三只或更多大鼠同时使用。然后,在笼内放置至少20个小型玩具,这些玩具可能每次仅能容纳一只大鼠使用。
选择不同颜色和形状的玩具以增加复杂性。每种玩具的新颖性对于这种干预形式至关重要。在笼子的两端分别放置食物分配器,并安装水瓶,使每个笼子各有两个食物分配器和两个水瓶。
笼具准备好后,称量所有动物的体重,并将其转移至环境复杂的笼具中。每笼饲养9至12只动物,确保每只动物均有唯一的标识。每两天更换一次所有玩具。
确保准备足够的玩具,使动物在实验范式中很少两次遇到相同的玩具。更换玩具时,同时补充食物和水。每三天清洁一次笼子。
将大鼠暂时以每组两到三只的方式饲养,并更换垫料、食物和水。在这些日子里,除非清洁时间与玩具更换计划重合,否则应将相同的玩具放回笼中。通过BrdU染色评估,跑轮运动和复杂环境干预影响了齿状回的成年神经发生。
在正常发育、早期生活应激以及酒精暴露的动物中,干预措施的跑轮运动阶段后均观察到细胞增殖增加。复杂环境干预提高了成年期新生细胞在齿状回中的存活率,这些动物在新生期曾暴露于应激或酒精。此外,尽管动物在新生期曾暴露于酒精或插管应激,干预措施仍导致分化为神经元表型的细胞数量增加,表现为成年出生的齿状回颗粒细胞数量增多。
研究齿状回颗粒细胞双皮质阳性的树突长度发现,在经过跑轮运动和环境丰富化干预后,酒精暴露组大鼠与对照组大鼠之间无显著差异。观看本视频后,您应能充分掌握如何合理设置环境丰富化笼具,以及如何将动物饲养于跑轮运动笼具和环境丰富化笼具中。在实施该操作时,务必彻底清洁所有实验材料,并每天对动物进行检查。
通过该方案,可评估行为学、神经生理学和神经解剖学指标,以确定跑轮运动和环境复杂性干预暴露后的效应。该技术建立后,为神经可塑性领域的研究人员探索神经系统疾病啮齿类动物模型中依赖经验的改变奠定了基础。
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本文讨论了一种旨在通过心血管运动和环境复杂性来增强实验啮齿类动物神经可塑性的行为干预措施。文章重点阐述了这些干预措施的协同效应及其对康复和神经系统发育的意义。
nn在啮齿类动物模型中结合自主有氧运动与环境复杂性,可对与神经发育障碍和神经退行性疾病相关的神经可塑性机制进行深入研究。这种双重干预范式有助于提高针对脑修复和功能恢复的临床前研究的预测可靠性。该方法可用于指导以中枢神经系统为靶点的早期治疗假设验证及机制层面的风险评估。
该干预措施位于早期发现与临床前研究的交汇点,可在神经发育和神经退行性疾病模型中实现机制研究和靶点验证。