Trainings Ratten Freiwillig Dive Unterwasser: Untersuchungen des Mammalian Diving Antwort

Zusammenfassung

Es werden detaillierte Anweisungen gegeben, wie man Ratten trainiert, freiwillig unter Wasser durch ein 5 m langes Plexiglaslabyrinth zu tauchen. Da die Gehirne von Ratten sehr gut charakterisiert wurden, können freiwillig tauchende Ratten helfen, die zentralen Wege der Tauchreaktion von Säugetieren aufzuklären.

Zusammenfassung

Unterwasser erzeugt autonome Veränderungen, die bei praktisch allen tauchenden Tieren beobachtet werden. Diese reflexinduzierte Reaktion besteht aus Apnoe, einer parasympathisch induzierten Bradykardie und einer sympathisch induzierten Veränderung des Gefäßwiderstands, die den Blutfluss zu Herz, Gehirn und trainierenden Muskeln aufrechterhält. Während viele der metabolischen und kardiorespiratorischen Aspekte der Tauchreaktion bei Meerestieren untersucht wurden, fehlten Untersuchungen der zentralen integrativen Aspekte dieses Hirnstammreflexes bisher relativ. Da die Physiologie und Neuroanatomie der Ratte gut charakterisiert sind, kann die Ratte dazu verwendet werden, die zentralen Wege der Tauchreaktion von Säugetieren zu ermitteln. Es gibt eine detaillierte Anleitung, wie man Ratten das Schwimmen und freiwillige Tauchen unter Wasser durch ein 5 m langes Plexiglaslabyrinth trainiert. Es werden auch Überlegungen zur Tankkonstruktion und zu den Anforderungen an den Verfahrensraum angestellt. Das Verhaltenstraining wird so durchgeführt, dass die Stressbelastung, die sonst mit einem erzwungenen Untertauchen verbunden sein könnte, reduziert und so die Aktivierung zentraler Stresspfade minimiert wird. Die Schulungsverfahren sind technisch nicht schwierig, können aber zeitaufwändig sein. Da das Verhaltenstraining von Tieren nur ein Modell liefern kann, das mit anderen experimentellen Techniken verwendet werden kann, werden auch Beispiele dafür gegeben, wie freiwillig tauchende Ratten in Verbindung mit anderen physiologischen und neuroanatomischen Forschungstechniken verwendet wurden und wie die grundlegenden Trainingsverfahren möglicherweise modifiziert werden müssen, um diesen Techniken gerecht zu werden. Diese Experimente zeigen, dass freiwillig tauchende Ratten die gleichen kardiorespiratorischen Veränderungen aufweisen, die typischerweise bei anderen tauchenden Tieren beobachtet werden. Die Leichtigkeit, mit der Ratten darauf trainiert werden können, freiwillig unter Wasser zu tauchen, und die bereits verfügbaren Daten von Ratten, die in anderen neurophysiologischen Studien gesammelt wurden, machen freiwillig tauchende Ratten zu einem guten Verhaltensmodell, das in Studien verwendet werden kann, die die zentralen Aspekte der Tauchreaktion von Säugetieren untersuchen.

Einleitung

Die Tauchreaktion besteht aus einer Reihe von autonomen Reflexen, die bei Tieren aller Wirbeltierklassen ¹ beobachtet werden. Als Reaktion auf das Eintauchen unter Wasser besteht diese reflexinduzierte Reaktion aus Apnoe, Bradykardie und einer Veränderung des Blutflusses, die den Fluss zum Herzen, zum Gehirn und zu den trainierenden Muskeln aufrechterhält, während der Fluss zu den Eingeweiden und nicht trainierenden Muskeln begrenzt ^{wird 2}. Viele der metabolischen und kardiorespiratorischen Aspekte der Tauchreaktion von Säugetieren sind gut untersucht ^2,3, einschließlich derjenigen beim Menschen ^4,5. Was jedoch bis vor kurze....

Protokoll

HINWEIS: beschriebenen Versuchsprotokolle hier bei Midwestern University durchgeführt wurden von der Midwestern University IACUC genehmigt.

1. Raumanforderungen

1. Sichern Sie sich einen Eingriffsraum, die fließend heißem und kaltem Wasser in Betrieb war, und einen Weg, um das Wasser aus dem Tank in den Boden zu entfernen, typischerweise einen Abfluss.
2. Verwenden Sie eine Studie Tisch, auf dem die Tauchtank platzieren. Da Zimmer mit Bodenabläufe werden in der Regel für die Entwässerung konturiert, abgeholzt Gummistopfen und sie unter den Tischbeinen, um sicherzustellen, dass die Tischplatte und somit die Wasseroberfläche ....

Ergebnisse

Erfolgreicher Abschluss der beschriebenen Schwimmen und Tauchen Trainingsverfahren können den Stress von Ratten erlebt beim Tauchen unter Wasser zu verringern. Blut Corticosteron Ebenen zeigen, dass wiederholte tägliche Training verringert den Leidhaftigkeit mit freiwilligen Tauchen verbunden sind, und ausgebildete Ratten finden Tauchen nicht mehr Stress als die täglich von einem Menschen (Abbildung 2; ¹⁷⁾ abgewickelt. Umgekehrt, Ratten nicht in der Tauchprotokoll geschult finden freiwillige .......

Diskussion

Ratten in ihren verwilderten bilden können und tun, nutzen halbaquatischen Umwelt und oft tauchen unter Wasser, während der Nahrungssuche ^6. So ist es nicht allzu überraschend, dass Ratten können sehr leicht trainiert, freiwillig unter Wasser tauchen werden. Die beschriebenen Trainingsverfahren kann bis 6 Wochen, die neu entwöhnt Ratten zu einer Körpergröße in den meisten erwachsenen Rattenhirn Atlanten verwendet (~ 300 g) bringen wird dauern. So sind die Gehirne von diesen ausgebildete Tiere werden leichter .......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
McCulloch Tauchtank Maze	Stoelting Company	60139
1 Zoll Schlauch mit Innendurchmesser	Fisher	14-169-63	Zum Befüllen oder Entleeren von Tanks
Plexiglas Nagetier-Rückhaltevorrichtung (Economy Rückhaltesystem mit flachem Boden)	Braintree	FB-M/L	Für erzwungene Tauchgänge
Telemetrische Sender	DSI	Modell PA-C40 (270-0040-008)	Zur Übertragung des pulsierenden arteriellen Blutdrucks
Antennenstab	DSI	Modell RLA 3000 (272-5007)	Wird verwendet, um sicherzustellen, dass sich die Funkantenne in der Nähe des Senders befindet, während die Ratte das Unterwasserlabyrinth durchquert
Intramedic PE50, 0,023" ID	Fisher	14-170-12B	Wird als Maske für die N95-Schleppkanüle
verwendet - Moldex #2300N Series	Fisher	19-003-246D	Zur Begrenzung der Inhalation von Rattenallergenen

Tragbarer