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Methodenartikel

Anreise nach Compliance im Zwangsübung in Nagetiere: Eine kritische Standard in Übung Auswirkungen in altersbedingten Erkrankungen und Krankheits Bewerten

14K Aufrufe

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DOI:

10.3791/51827

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22. August 2014

 , 
1Department of Pharmacology, Toxicology, & Neuroscience, Louisiana State University Health Sciences Center

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Bewegung kann Verhaltensbeeinträchtigungen lindern, die mit neurodegenerativen Erkrankungen verbunden sind. Studien zu den Mechanismen, die trainingsvermittelten Effekten zugrunde liegen, haben in Krankheitsmodellen zugenommen, aber der neurobiologische Hintergrund, der mit diesen Krankheiten, insbesondere dem Altern, einhergeht, wird wahrscheinlich nicht berücksichtigt. Hier veranschaulichen wir Maßnahmen, um die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Trainingsparadigmas bei gealterten Ratten zu erhöhen.

Zusammenfassung

Es ist eine große Zunahme der Sensibilisierung für den positiven Auswirkungen von Bewegung auf die Verbesserung mehrere Krankheitszustände mit neurobiologischen Grundlagen; Dazu gehören die Verbesserung der kognitiven Funktion und körperliche Leistungsfähigkeit. Als Ergebnis gibt es eine Zunahme in der Anzahl von Tierstudien unter Verwendung Übung. Es wird argumentiert, dass ein Eigenwert von Zwangs Übung ist, dass die Ermittler die Kontrolle über die Faktoren, die die Wirkung von Bewegung auf die Verhaltensergebnisse beeinflussen können, insbesondere ausüben Häufigkeit, Dauer und Intensität der Übung Regime. Jedoch kann die Einhaltung der Zwangs Übung Therapien ein Problem sein, insbesondere dann, wenn potenzielle verwechselt der Verwendung von Fuß-Schock zu vermeiden sind. Es ist auch wichtig, dass betrachten, da die meisten kognitiven und Bewegungsstörungen im Alter schlagen einzelne, Bestimmung Auswirkungen von Bewegung auf diesen Beeinträchtigungen sollten überlegen, im Alter von Nagetieren, die mit einem möglichst hohen Grad der Einhaltung minimaler Bedarf an Test su gewährleistenbjects. Hier werden die relevanten Schritte und Überlegungen notwendig, um fast 100% zu erreichen, um die Einhaltung Übung in einem Alter von Nagetiermodell Laufband vorgestellt und diskutiert werden. Ungeachtet der besonderen Trainingsprogramm durch die Ermittler beschäftigt, sollte unser Protokoll von Nutzen Ermittler, die besonders daran interessiert, die möglichen Auswirkungen der Zwangs Übung auf alterungsbedingte Beeinträchtigungen, einschließlich altersbedingten Parkinson und Parkinson-Krankheit sind sein.

Einleitung

Nichtinvasive Lifestyle-Strategien, die entweder verhindern oder zu mildern können Beeinträchtigungen der Kognition und Fortbewegung, sowohl oft mit dem Altern verbunden sind an Zugkraft gewinnen als lebensfähig Practices für die Erhaltung der Gesundheit und des Wohlbefindens 1,2. Zum Beispiel, mäßige bis strenge Ausübung auf einer wöchentlichen Basis und konsequent bei Männern im mittleren Alter deutlich Bewegungsmöglichkeiten im Vergleich zu ähnlich Alters Gleichaltrigen mit zunehmendem Alter 3 zu erhöhen. Weiterhin schlägt zunehmend Hinweise, dass diese Lebensstrategien, wie Bewegung, kann mildern oder sogar umkehren Beeinträchtigungen, die mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson-Krankheit (PD) 4 verbunden.

Um die molekularen Mechanismen des Alterns bedingten Beeinträchtigungen verstehen, werden auch auf die Feststellung, wie nicht-invasive Strategien, wie Bewegung, aufheben oder mildern die Mechanismen, die zu solchen Beeinträchtigungen beitragen gerichtet. Laufband-Training ist eine solche Stratgie zunehmend in Modellen der PD 5-7 und kognitive Beeinträchtigung 1 verwendet, wobei die Mechanismen hinter Verbesserungen in motorische oder kognitive Funktion werden noch festgelegt. Es ist jedoch wichtig, darauf hinzuweisen, dass das Altern ist die neurobiologische Hintergrund der PD. So kann jeder potentielle Übersetzung von jeder Übung Nutzen in einem Tiermodell, um in den menschlichen Zustand realisiert werden kann, muss Berücksichtigung der neurobiologische Hintergrund der Alterung zu nehmen. Zum Beispiel könnten Ausgleichsmechanismen, die aus Bewegungs Beeinträchtigung während PD Progression Daube durch den Prozess des Alterns 8 beeinträchtigt werden. Somit liegt es nahe, dass die Ausübung Paradigmen entwickelt werden, dass nicht nur die Auswirkungen des Alterns entweder die Anwesenheit oder Abwesenheit von Krankheitspathologie betrachten, sondern könnte auch initiiert und Alter Nagetiere gehalten werden.

Daher, unter Berücksichtigung der Alterung auf die neurobiologische, die Auswahl des Rattenstammsollte nachdenklich durch die Ermittler in Betracht gezogen werden. Mehrere Rattenstämme sind für die Alterung Studien zur Verfügung, vor allem die Fischer 344 und der Brown-Norway / Fischer 344 F 1 (BNF) Hybrid. Die üblicherweise verwendeten Sprague Dawley Ratte (ein ausgezüchteten Stamm) ist auch zugänglich für eine derartige Verwendung, wie sie im allgemeinen bei neurodegenerativen Krankheitsmodellen verwendet werden, wie 6-Hydroxydopamin PD-Modell. Unser Labor verwendet sowohl die Sprague Dawley und die BNF-Stämme in Altern und neurodegenerativen Erkrankung Arbeit. In diesem Bericht werden wir unsere Ergebnisse Hervorhebung Übung mit beiden Protokollen Stämme zu präsentieren. Für diejenigen, die sich auf Ermittler streng altersbedingten Studien, bietet die BNF-Stamm einige wichtige Vorteile. Erstens ist es relativ weniger anfällig für alterungsbedingte Störungen (wie Tumoren) und hat außergewöhnliche Haltbarkeit (typische Lebensdauer 30 Monate überschreitet) im Vergleich zu anderen Stämmen. Sie haben auch weniger Variabilität in einer Vielzahl von physiologischen und Verhaltensergebnisse 9, eind sind ebenfalls geeignet, um Ansätze, die mit dem Alterungsprozeß eingreifen zu untersuchen. Außerdem Experimente wie Zwangs Übung verlangen erhebliche Handhabung durch den Ermittler, und die Sanftmut der BNF Stamm ist von Vorteil. Alterungsbedingte Veränderungen im Striatum und Mittelhirn Dopamin Gewebe Inhalt, sowie der Bewegungsaktivität Veränderungen sind ähnlich in der BNF Ratten und Primaten 10-11. Unser Labor verfügt über umfangreiche Erfahrung mit der Charakterisierung und Manipulation von Striatum und Mittelhirn Dopamin Signalisierung sowie der Bewegungsaktivität in der BNF-Stamm 12-16. Deshalb, weil das Risiko von anderen neurobiologisch-basierte Krankheiten, die mit Alterung erhöht, Tiermodellen von neurodegenerativen Erkrankung sollte die Verwendung von Nagerstämmen mit einer umfangreichen Erfolgsbilanz der Einsatz in Alterungsstudien berücksichtigen.

Unser Protokoll hier auch behebt einige kritische Fragen, die der Prüfer muss bei der Interpretation ihrer Ergebnisse obtaine betrachtend von einer Übung Protokoll. Das Nagetier Laufbandvorrichtung (die Verwendung von dem wir in diesem Bericht hervorheben), wird in der Regel mit Elektroschockwendeln auf der Rückseite jeder Spur von dem Laufband, die deaktiviert werden kann. Jedoch, wenn diese elektrischen Schlag Spulen aktiviert werden, wird eine kleine Fußschock dem Subjekt geliefert, wie es in Kontakt mit den Spulen kommt. Diese Strategie wird häufig in Studien eingesetzt, um Übung zu erleichtern, um die Einhaltung Laufband. Dies ist ein kritischer Punkt für die Prüfung, insbesondere für die Ermittler in Verhaltensstudien beteiligt, die durch Dopamin oder Noradrenalin-Signalisierung beeinflusst werden. Elektrische Fußschock ist ein physiologischer Stressor, und ihre Auswirkungen auf beide Neurotransmitter-Systeme ist gut dokumentiert, mit einer erhöhten Aktivierung der Tyrosin-Hydroxylase 17-18. So erhöhte Biosynthese von beiden Neurotransmitter könnte die Auslegung einer Übung Wirkung verwechseln, so dass die Ermittler haftet für die Auslegung, ob einebeobachtete Veränderung im Verhalten nach dem Training ist streng aufgrund der Trainingsprogramm oder die Fuß-Schock Stress. Wichtig ist, dass die vorgeschlagene Zwangstrainingsprogramm nicht die Verwendung von Fußschock beschäftigen an jedem Punkt in dem Laufband oder ausüben Akklimatisierung Ausbildungszeiten.

Erfolgreiche Übung Therapien erfordern auch größtmögliche Übereinstimmung von Testpersonen auszuüben. Der Einsatz von Fuß-Schock, um die Einhaltung zu erreichen könnte Interpretation der experimentellen Ergebnisse zu verwechseln, wenn die abhängige Maßnahme steht im Zusammenhang mit Neurotransmitter signalisiert, dass durch Fußschock beeinflusst (wie zuvor beschrieben). So ist die Herausforderung, um Nagetiere zu bekommen, insbesondere im Alter von Nagetieren, mit einem Trainingsprogramm zu erfüllen. Eine wünschenswerte Ziel jeder Trainingsprogramm ist auf nahezu 100% Übereinstimmung zu erreichen, da dies die Anzahl der Tiere notwendig, um die Trainingsprogramm absolvieren zu reduzieren. Insbesondere maximale Compliance zu trainieren und die Interpretation der Ergebnisse Trainingsprogramm kann be in unserem Trainingsprogramm als Ergebnis von mehreren Vor-Übungsverfahren, einschließlich, 1) eine umgekehrte Licht-Dunkel-Zyklus, der Tiere ermöglicht, die während ihrer aktiven (Wake) Zyklus ausüben erhalten, 2) die Gewährleistung der Bewegungs Performance Baselines sind gleich vor der Trennung von Steuerung und Bewegung Gruppen und 3) Einführen der Testpersonen auf einer Akklimatisierungszeit die allmählich führt sie an die Anforderungen des Übungsprogramm. Hier werden die oben genannten experimentellen Überlegungen und Schritte notwendig, um fast 100% zu erreichen, um die Einhaltung Übung in einem Alter von Nagetier Laufband (> 18 Monate alt) werden ausgewertet und dargestellt werden. Schließlich kann die Umgebung mit Übung verbunden stressig sein, und als solche, verwechselt vorhanden Potenzial, bestimmte physiologische Wirkungen ausüben zu bestimmen. Unser Protokoll steuert auch für die Belichtung auf das Potential verspannungsinduzierenden Umfeld des Laufband durch die Einbeziehung der Nichtausübung Gruppe in jedem Aspekt der Akklimatisierung Phase (einschließlich modest Laufband) und sie auf dem Laufband während des stationären Laufband-Training. So soll dieses Protokoll zu der notwendig ist, die physiologischen Auswirkungen von Bewegung allein bestimmen, Maßnahmen zu beschreiben.

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Protokoll

Alle folgenden Verfahren werden in Übereinstimmung mit der Institutional Animal Care und Use Committee an der LSU Health Sciences Center-Shreveport durchgeführt und entsprechen dem National Institute of Health Richtlinien.

1. Pre-Übungsverfahren

Hinweis: Eine Zeitleiste alle relevanten Verfahren in diesem Trainingsprogramm gezwungen ist in Abbildung 1 schematisch dargestellt.

figure-protocol-1
Abbildung 1. Zwangstrainingsprogramm Timeline. Diese Timeline beschreibt die wichtigsten Ereignisse der einzelnen Phasen dieser Übung Regime während jeder Woche der Studie. Die Pre-Akklimatisierung Phase (Wochen 1-2) beinhaltet Experimentator Handhabung und Basisbewegungsaktivität. Während der Eingewöhnungsphase (Wochen 3-4) alle Ratten unterziehen 3 Tage der Akklimatisierung Ausbildung whier sind sie an der stationären Laufband sitzen und dann von 10 Tagen Akklimatisierung Training am Laufband. Während der Übung Trainingsphase (Wochen 5-10) ist ein Minimum von zwei Runden Training (1 Runde = 12 aufeinanderfolgende Tage), gefolgt von einer 2-wöchigen Ruhezeit erforderlich. Verhaltens-und / oder neurochemische Messungen können während dieser Ruhezeiten gemacht werden. Darüber hinaus kann dieses Schema modifiziert werden, um mehrere Runden der Bewegung in dieser Phase umfassen. Körpergewicht ist in allen Phasen der Studie auf einer wöchentlichen Basis gemessen, und vor (erste Sitzung) und nach (letzte Sitzung) jede Phase dieser Übung Regime. Laufband-Training Trainingsergebnisse werden nach allen Akklimatisierung und Bewegung Trainingseinheiten 1-4 zugewiesen und Bereich, wobei 4 die höchste mögliche Punktzahl. Kurz gesagt, wird ein Trainings Punktzahl von 4 zugeordnet, wenn Ratten üben die gesamte Trainingseinheit ohne Hilfe. Ebenso weisen Sie eine Ausbildung Score von 3, wenn Ratten benötigen nur minimale Unterstützung (definiert als: Hilfe für weniger als 25% Der Zeit des Trainings) vom Experimentator. Vergeben Sie einen Trainings Score von 2, wenn Ratten benötigen viel Unterstützung (definiert als: Hilfe für mehr als 25% der Zeit der Trainingseinheit) von der Experimentator während der Trainingseinheit. Schließlich, teilen einen Ausbildungs ​​Punktzahl von 1 bis Ratten, die nicht konforme sind und nicht zu einer Trainingseinheit beenden.

  1. Nach der Ankunft in der Tierkolonie, zu trennen und einzeln zu beherbergen alle Fächer in Standardkäfigen Schuhkarton. Bieten Nahrung und Wasser ad libitum zu Probanden während der gesamten Studie.
  2. Achten Sie auf eine umgekehrte 12-Stunden-Hell-Dunkel-Zyklus (Licht an 1800-0600 hr) in der Tierkolonie und ermöglichen auf diese Themen Zyklus für ein Minimum von einer Woche akklimatisieren. Führen Sie alle Verhaltensexperimente während der aktiven (dunkel) Zyklus des Subjekts, und 1-2 Stunden vor dem Licht-Dunkel-Zyklus Veränderung.
  3. Ab zwei Wochen vor allen Verhaltensexperimente, behandeln alle Testpersonen für mehrere minnuten täglich auf den Gegenstand mit dem Experimentator vertraut zu machen und Neuheit induzierte Spannung zu einer fremden Umgebung, wie dem Bewegungsraum und dem Laufband zu verringern.
  4. Messen Sie jedes Thema Körpergewicht einmal pro Woche, und unmittelbar vor der (ersten Sitzung) und nach (letzte Sitzung) jede Hauptintervall der Übung Paradigma.

2. Baseline Bewegungsaktivität Assessments: Ermittlung Zwangsübung Gruppenzuordnungen

  1. Beurteilen spontane Bewegungsaktivität jedes Thema für 60 min / Tag an 5 aufeinanderfolgenden Tagen auf die Grundlinie der Bewegungsmöglichkeiten zu schaffen. Bewegungsaktivität führen Sitzungen in automatisierten offenen Feld der Bewegungsaktivität Kammern, bestehend aus einer Plexiglas-Box (45 x 45 x 20 cm 3) mit einem Raster von Infrarot-Strahlen horizontal und vertikal montiert, wie im Produkthandbuch vorgeschlagen.
  2. Zu Beginn eines jeden Tages des Bewegungsaktivität Einschätzungen, laden und den Computer und Softwa eingestelltre-Programm auf die Open-Feld der Bewegungsaktivität Kammern, um die Anzahl der Strahlpausen (Bewegungsaktivität) während jeder Sitzung aufzeichnen verbunden.
  3. Mit ca. 2 Tassen Kiefer-Chip-Betten auf den Boden des Bewegungsraum vor jeder Sitzung.
  4. Transportieren Sie die Themen aus der Tier-Kolonie auf die Bewegungsaktivität Kammern in ihre Käfige unmittelbar vor der Sitzung der Bewegungsaktivität. Laden Themen in den ihnen zugewiesenen Bewegungsraum unter einem roten Licht, und starten Sie die 60 min-Sitzung auf dem Computer, wenn sie einmal in die Kammer gelegt.
  5. Nach Abschluss der Sitzung der Bewegungsaktivität, entfernen Sie Themen aus dem Bewegungsraum und bringt sie zu ihren eigenen Käfig unter Rotlicht. Die Themen sofort zurück in die Tierkolonie zurück.
  6. Bettwäsche aus der Kammer zu entfernen und die Kammerwände und Boden mit 50% Ethanol reinigen nach jeder Sitzung.
  7. Wiederholen Sie die Schritte 2.3-2.6 für zusätzliche Bewegungseinheiten jeTag, bis alle Probanden getestet wurden. Führen alle Sitzungen der Bewegungsaktivität in der Dunkelheit, während der aktiven Zyklus des Tieres, und 1-2 Stunden vor dem Licht-Dunkel-Zyklus Veränderung.
  8. Um die Möglichkeit der Gewöhnung an den Aktivitätskammern ausmachen, drehen jedes Thema unter den verfügbaren Kammern, so dass die Bewegungsaktivität wird in einer anderen Kammer vom Vortag gemessen.
    1. Wenn mehrere Sitzungen brauchen, um an einem Tag durchgeführt werden, ändern Sie die Reihenfolge der Prüfung, so dass Themen werden in einer anderen Reihenfolge als der vorherigen Sitzung getestet.
  9. Aus den von der verwendet wird, um die Bewegungsaktivität zu messen, ermitteln Grundlinie der Bewegungsaktivität der einzelnen Tiere mit den folgenden 5 Bewegungsparameter Software generierten Daten: Gesamtstrecke (cm), horizontale Aktivität (Anzahl der Strahlpausen), Werknummer (Anzahl der eingeleiteten Bewegungen) verbrachte Zeit bewegt (s) und Bewegungsgeschwindigkeit (cm / sec).
    1. Um exercis zuweisene und Nichtausübung Gruppen, die Berechnung der Mittelwert über alle 5 Sitzungen für jede der in Schritt 5 2.9 oben genannten Bewegungsparameter.
  10. Von diesen 5-Parameter bestimmen, Bewegung und Nichtausübung (Kontrolle) Gruppen, so dass eine gleiche Reihe von Bewegungsaktivität wird in beiden Gruppen vertreten. Auf diese Weise koppeln Ratten zusammen auf der Grundlage ähnlicher Bewegungsmöglichkeiten und weisen eine Ratte in die Übungsgruppe und eine Ratte auf die Nichtausübung Gruppe. So ist beispielsweise, Paar die zwei Ratten, die den höchsten Durchschnitt aller 5 Bewegungsparameter zusammen ausstellen, und weisen Sie eine Ratte auf der Trainingsgruppe und die andere auf die Nichtausübung Gruppe (Gruppenzuordnungen werden zufällig ausgewählt). Wiederholen Sie diesen Vorgang für die übrigen Untertanen.
    1. Pflegen Paarung während der gesamten Übung Regime gezwungen und für alle Datenanalysen.
  11. Wenn der Experimentator interessiert sich für die Auswirkungen von Bewegung auf die Bewegungsaktivität, messen Sie nach dem Training der Bewegungsaktivität usingen in Schritten 2.1-2.8.1 beginnend am Tag nach der letzten Trainingseinheit Laufband beschrieben vorgehen. HINWEIS: Wenn die Forscher interessiert ist und / oder die automatisierte Bewegungsaktivität Software erlaubt, zu prüfen Angst Maßnahmen (dh die Zeit, in der Peripherie gegen Zentrum der Aktivität Kammer verbracht), um die relative Angst der Probanden während der Bewegungsaktivität Einschätzungen zu beurteilen.

3. Akklimatisierung an die Laufband

  1. Führen alle Laufband-bezogenen Verfahren auf einem motorisierten Nagetier Laufband mit Gassen, die durch klare Plexiglaswände während der aktiven Zyklus des Tieres getrennt sind, und 1-2 Stunden vor dem Licht-Dunkel-Zyklus Veränderung.
  2. An die Stelle der elektrischen Schlag Spulen auf der Rückseite jeder Bahn befindet, verwenden Sie eine Plexiglasrücklaufsperre speziell entwickelt, um das Laufband passen, so dass die Probanden kontinuierlich üben, ohne in Kontakt mit den elektrischen Schock Spulen. Um die Rücklaufsperre verhindernGleiten während der Trainingseinheiten, halten Sie die Rücklaufsperre in Ort mit einer 1,5 in c-Klemme.
  3. Aufgrund der Experimentator Handhabung für Laufband-Training Ausbildung erforderlich, führen alle Laufband-Training-Sessions mit den Lichtern auf.
  4. Transport Themen in ihren eigenen Käfig zu dem Laufband unmittelbar vor der Laufband-Training Trainingseinheit. Wenn das Laufband stationär ist, Last Ratten auf das Laufband in die ihnen zugewiesenen Spur, indem die Rücklaufsperre gerade genug, dass Probanden unter der Rücklaufsperre zu manövrieren. Schieben Sie die Rücklaufsperre zurück in die Ruheposition, wenn sich das Motiv auf dem Laufband entfernt. Sie die Sitzung zu starten, bevor nicht alle Themen in ihren zugewiesenen Spur für die betreffende Sitzung gelegt.
    1. Während der ersten Phase der Akklimatisierung Platzieren jeder Ratte auf einem der vier Spuren des stationären Laufband 3 aufeinanderfolgenden Tagen (wie in Schritt 3.4 beschrieben) für 5-10 min / Tag. Erhöhen Sie die Zeit jeder Sitzung mit jeder day (zB 5 min am Tag 1, 7 min am Tag 2 und 10 Minuten am Tag 3) als der Ratten werden mit der Laufbandvorrichtung vertraut und das Potential für die Neuheit Belastung auf die Laufbandvorrichtung zu reduzieren. Wichtig: Stellen Sie keine Ratten überall auf dem Laufband (zB deaktivierten Stromschlag-Spulen) mit Ausnahme der stationären Band in diesem Stadium.
  5. Während der zweiten Phase der Akklimatisierung Ausbildung, platzieren Sie jede Ratte auf einer Fahrspur der stationären Laufband vor der Rücklaufsperre. Wenn alle diese Themen sind an Ort und Stelle, schalten Sie das Laufband auf eine langsame Gehgeschwindigkeit (zB 6 m / min). Unabhängig von experimentellen Gruppierung, trainieren alle Ratten, die auf dem Laufband in dieser Phase zu gehen, um sicherzustellen, dass alle von den Zwangstrainingsprogramm beobachtet mögliche Auswirkungen ergeben sich aus der Ausübung Ausbildung und nicht nur aus der Fähigkeit zu trainieren.
  6. Wenn sich das Band des Laufbandes zu rollen beginnt, müssen alle Ratten in der Vorwärtsrichtung gehen. Assist Ratten als newendig durch Orientierung oder sanft Drängen sie, bis sie sich vorwärts bewegen. Während der Akklimatisierung Ausbildungszeit trainieren Ratten auf dem Laufband, so dass sie kontinuierlich auf dem Laufband gehen, ohne Hilfe aus dem Experimentator zu gehen.
    1. Akklimatisieren alle Ratten am Laufband durch die schrittweise Erhöhung der Geschwindigkeit über einen Zeitraum von 5-10 min / Tag für 10 aufeinanderfolgende Tage. Zur weiteren Erleichterung Einhaltung Laufband trainieren die Ratten bei niedrigen Drehzahlen (6-8 m / min) für 5-10 min während der ersten 5 Akklimatisierung Sitzungen und zu erhöhen, um mehr mäßiger Geschwindigkeit (9-10 m / min) für 5 -10 min in den letzten 5 Akklimatisierung Sitzungen.
    2. Sicherzustellen, dass alle Ratten kann eine Geschwindigkeit von 9-10 m / min für 10 Minuten aufrecht zu erhalten von der letzten Sitzung der Akklimatisierung Ausbildungszeit.
  7. Nach Abschluss der Laufband Akklimatisierung Sitzung entfernen Themen aus dem Laufband in der gleichen Weise verwendet werden, um Themen zu laden, wie in Schritt 3.4 beschrieben. Themen sofort in ihre Heimat zurückzukehren und Käfigtransportieren sie zurück zum Tierkolonie.
  8. Wischen Sie jede einzelne Spur, einschließlich der Wände und Laufband mit 50% Ethanol nach jedem einzelnen Laufband-Training Trainingseinheit.
  9. Festzustellen, die Übungsmöglichkeiten jeder Ratte über die Trainingseinheiten durch die Zuweisung eines Laufband-Training Punktzahl am Ende jeder täglichen Sitzung. Vergeben Sie einen Trainings Punktzahl von 4, wenn Ratten üben die gesamte Trainingseinheit ohne Hilfe. Ebenso weisen Sie eine Ausbildung Score von 3, wenn Ratten benötigen nur minimale Unterstützung (definiert als: Hilfe für weniger als 25% der Zeit der Trainingseinheit) aus dem Experimentator. Vergeben Sie einen Trainings Score von 2, wenn Ratten benötigen viel Unterstützung (definiert als: Hilfe für mehr als 25% der Zeit der Trainingseinheit) von der Experimentator während der Trainingseinheit. Schließlich, teilen einen Ausbildungs ​​Punktzahl von 1 bis Ratten, die nicht konforme sind und nicht zu einer Trainingseinheit beenden.
    HINWEIS: Die Übung Scoring-System angepasstZum Teil aus anderen Untersuchungen 19.
    1. Ratten, die nicht die Akklimatisierung Phase aufgrund Nichteinhaltung und / oder einer Verletzung, die verhindert, dass Probanden von der Ausübung (zB enthält diese Ratten, die ein Laufband Ausübung Ausbildung Punktzahl von 1 verdienen mehr als ein Tag in Folge Akklimatisierung Ausbildung) abgeschlossen werden kann ausgeschlossen werden.
  10. Der Mittelwert der Noten Laufband über jede Ausbildungszeit (zB Akklimatisierung Ausbildung und Bewegungstraining), um die Übung Fähigkeiten jedes Thema zu bestimmen. Sicherzustellen, dass alle Ratten sind in der Lage zu verdienen eine Laufband-Score von 4 während einer Trainingseinheit am Ende der Eingewöhnungszeit.
    1. Wenn einige Ratten sind nicht kompatibel zu den beliebtesten Trainingsgeschwindigkeiten von anderen während eines Trainingseinheit beibehalten wird, passen Sie die Geschwindigkeit für diesen Ratten, so dass sie in der Lage, auch weiterhin die Ausübung für die gleiche Menge an Zeit, aber mit einer geringeren Geschwindigkeit in den Trainingseinheiten sind. In diesem Fall Zug langsamer Ratten in getraß Sitzungen und erhöhen die Geschwindigkeit wie die Themen anpassen, um den langsameren Geschwindigkeiten.
  11. Um das Potenzial für Spur Bias auf dem Laufband während Laufband Training zu vermeiden, drehen Sie jeden Ratte unter den verfügbaren Gassen der Laufband, so dass sie in einer anderen Spur trainieren mit jeder weiteren Trainingseinheit.

4. Laufband Übung Training

  1. Beginnen Sie die Übung Trainingseinheiten am Tag nach der letzten Trainingseinheit Akklimatisierung und weiterhin auszuüben Ratten für 12 aufeinander folgenden Tagen. Leiten diese Sitzungen während der aktiven Zyklus des Tieres, und 1-2 Stunden vor dem Licht-Dunkel-Zyklus Veränderung.
  2. Folgen Sie den gleichen Satz-up-Verfahren für jedes Laufband Training während der Eingewöhnung Ausbildung verwendet wird, wie in den Schritten 3.2 und 3.4 beschrieben.
  3. Zu Beginn jeder Sitzung, schalten Sie auf dem Laufband zu einem niedrigeren, warm-up-Geschwindigkeit (8 m / min) als der Trainingsgeschwindigkeit (9-11 m / min), die throug gehalten werdenhout der Rest der Übung Trainingseinheit. Fahren Sie mit dieser Aufwärmgeschwindigkeit für 5-10 min zu Beginn der Sitzung. Passen Sie die Geschwindigkeit auf 9-11 m / min für den Rest der Trainingseinheit. Zug unterwirft durchschnittlich 30 min pro Sitzung für die gesamten 12 Tage Bewegungstraining.
  4. Nach jeder Übung Training, weisen Sie einen Laufband-Score für alle Ratten in der Trainingsgruppe mit dem in Schritt 3.9 beschrieben gleiche Übung Scoring-System. Nicht belegen eine Trainings Punktzahl während der Laufband-Training Ausbildungszeit auf Nichtausübung Ratten.
  5. Führen Sie die Bewegung und Nichtausübung Sitzungen getrennt. Legen Sie die Nichtausübung Ratten auf der stationären Laufband für die gleiche Dauer, die ihre Übung Kohorte während jeder Sitzung trainiert.
  6. Wie in Schritt 3.11 beschrieben, dreht jeder Ratte unter den verfügbaren Bahnen des Laufbandes, so daß sie in einer anderen Spur trainieren mit jeder nachfolgenden Trainingssitzung.
  7. Nach Beendigung des eine RundeBewegung, Ruhe Themen für 14 Tage. HINWEIS: Diese Ruhezeit wurde auf der Grundlage der Ergebnisse aus der in den 2A und 2B beschrieben Pilotstudie ausgewählt.
  8. Wenn gewünscht, führen verschiedene Verhaltens-und / oder neurochemische Beurteilungen am Ende des 12-Tage-Trainingsperiode. Umgekehrt, fahren Sie mit den folgenden Runden von Bewegungstraining nach der 14-tägigen Ruhezeit.

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Ergebnisse

Ein Diagramm der Zeitleiste der Ereignisse in allen drei Phasen der Zwangstrainingsprogramm ist in Abbildung 1 dargestellt. Neben Umkehrung der Hell-Dunkel-Zyklus, täglichen Umgang vor einer experimentellen Prüfung, und die Stufe 1 der Akklimatisierung Training, bei dem Probanden sitzen an dem stationären Laufband für 5-10 min / Tag für 3 aufeinanderfolgende Tage durchgeführt wurden, um die Einhaltung der erzwungenen Bewegung Regime zu erhöhen. Diese Verfahren wurden an das Protokoll, um Stress mit neue...

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Diskussion

Es gibt Hinweise darauf, dass der Lebensstil-Strategien, wie Bewegung, kann das Risiko für chronische Alterskrankheiten und ihre Kardinalsymptome, auch die der neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit und PD 20 zu reduzieren. Der Vorteil der Zwangs Übung auf einem Laufband, als freiwillige Übung im Gegensatz zu einem Laufrad, das ist die Ermittler können die Frequenz, die Geschwindigkeit und / oder Intensität der Übung, und die Dauer der Trainingseinheit zu bestimmen. So spezifischen post-e...

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Danksagungen

Die Finanzierung für diese Arbeit wurde zum Teil durch ein Forschungsstipendium zu MF Salvatore von der National Institute on Aging (AG040261) ausgezeichnet ist. Die Autoren möchten auch Victoria Felder für ihre Unterstützung Quittieren mit der Verhaltensexperimente mit der Arbeit verbunden vorgestellt und Mackenzie Orchard für seine Unterstützung bei der Konstruktion der Rücklaufsperre für das Laufband.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Exer-4 Laufband für RattenColumbus Instruments 96157-2Columbus verfügt über eine Vielzahl von Laufbändern für Tiere mit unterschiedlicher Anzahl von Bahnen und anderen Optionen wie z. B. Stoffwechselmessungen
. Tieraktivitätsmesser: Opto-Varimex 4-Auto Track Columbus Instruments 0170-R4Columbus bietet mehrere Optionen für Aktivitätskammern mit unterschiedlichen Arenagrößen, Strahlabständen und Sensoren

Referenzen

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