Eine innovative Laufrad-basierten Mechanismus für die Verbesserung der Ratte Trainingsleistung

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, eine effektive Übungsaktivität zur Prävention eines ischämischen Schlaganfalls bei Ratten mit Hilfe eines Positionierungslaufrads zu quantifizieren. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Kleinmedizin zur Schlaganfallprävention zu beantworten. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie ein hochwirksames Laufradsystem aufweist, das zur Vorbeugung von ischämischen Schlaganfällen bei Ratten eingesetzt werden kann.

Die Auswirkungen dieser Technik erhöhen die Wirksamkeit der Schlaganfallprävention, da die Ergebnisse der Eingriffe in die mittlere Hirnarterie zeigen, dass unser vorgeschlagenes PRW-System das herkömmliche Laufbandsystem übertrifft. Obwohl diese Methode Einblicke in die Schlaganfallprävention geben kann, kann sie auch auf andere Krankheitsmodelle wie die Alzheimer-Krankheit angewendet werden. Das Verfahren wird von Ling-Yu Tang und Chung-Ham Wang, Technikern aus unserem Labor, vorgeführt.

Beginnen Sie mit einem transparenten Acryl-Laufrad mit einem Durchmesser von 55 Zentimetern und einer Breite von 15 Zentimetern. Schneide eine Viertelkreisöffnung in eine Seite des Laufrads, die als Ein- und Ausgang für die Ratten dient. Lege dann eine Schicht Gummikette mit hoher Reibung auf die Innenseite des Acrylrads.

Verbinden Sie als nächstes eine Eisenstange mit Lagern mit dem Laufrad. Platzieren Sie dann zwei dreieckige Acrylsäulen auf beiden Seiten des Laufrads, die als Stützrahmen dienen. Befestigen Sie mit Schrauben eine ein Millimeter dicke halbkreisförmige transparente Acrylplatte an den Außenseiten der beiden dreieckigen Säulen.

Stellen Sie sicher, dass die Acrylplatten etwa drei Zentimeter von jeder Seite des Laufrads entfernt sind. Verwenden Sie dieses Blatt, um die Infrarotsensoren zu positionieren. Bohren Sie dazu vorab in jeder Acrylplatte in 45-Grad-Schritten ein Loch. Erstellen Sie dann Löcher, die die gleiche Größe wie die Infrarotsensoren haben.

Verwenden Sie zum Betätigen des Laufrads einen bürstenlosen Gleichstrommotor und einen Motortreiber. Montieren Sie eine Gummischeibe mit einem Durchmesser von 10 Zentimetern auf der Mittelachse des Motors. Verbinden Sie die Gummischeibe mit dem Eisenrahmen und den Federn, um den Motor zu stützen, von der Mittelachse des Motors mit der Außenseite des Laufrads.

Verwenden Sie als Nächstes einen Mikrocontroller, um die Gummischeibe zu drehen, und beobachten Sie die Drehung des Laufrads. Montieren Sie anschließend vier Infrarot-Strahler auf einer Seite und die entsprechenden vier Infrarot-Empfänger auf der gegenüberliegenden Seite nacheinander zwischen null Grad und 135 Grad. Verbinden Sie abschließend vier Paare von Infrarotsensoren, die in beiden Acrylplatten montiert sind, mit einadrigen Kabeln mit den allgemeinen Pins des Mikrocontrollers, um das Positions-Laufrad-System zu bilden.

Lassen Sie die Ratte drei Tage vor Beginn der dreiwöchigen Trainingsübung durch manuelle Betätigung des Laufrads mit der Laufumgebung vertraut werden. Beschleunigen Sie während des manuell betriebenen Trainings die Laufgeschwindigkeit allmählich, bis die Ratte nicht mehr Schritt halten kann. Sobald dies geschieht, verringern Sie die Geschwindigkeit, bis die Ratte wieder ein gleichmäßiges Lauftempo erreicht, und erhöhen Sie die Geschwindigkeit dann allmählich wieder, bis die Ratte 20 Meter pro Minute erreicht.

Beginnen Sie drei Tage später das dreiwöchige Trainingstraining, indem Sie jede Woche die Starttaste auf dem Mikrocontroller drücken, um ein Trainingsmodell auszuführen, bei dem die Ratte in der ersten Woche 30 Minuten lang 20 Meter pro Minute, in der zweiten Woche 30 Minuten lang 30 Meter pro Minute und in der dritten Woche 60 Minuten lang 30 Meter pro Minute läuft. Halten Sie die Ratte in einem stabilen Laufzustand zwischen null Grad und 135 Grad, der als effektiver Übungsbereich definiert ist. Beginnen Sie mit der Bewertung der Verhaltensleistung anhand der neurologischen Schweregrade bei allen Schlaganfallratten am Tag vor der Operation sowie täglich für sieben Tage nach der Operation.

Messen Sie als Nächstes die Gliedmaßenkraft der Ratte mit einer schiefen Ebene. Setzen Sie dazu die Ratte täglich auf ein geneigtes Klettergerät und gewöhnen Sie die Ratte eine Woche vor dem Test an das Gerät und die Testbedingungen. Platzieren Sie die Ratte während des Tests an der Oberseite des Geräts in einer Richtung, in der die Körperachse mit der Längsachse der schiefen Ebene ausgerichtet ist.

Achten Sie darauf, dass die Ratte entlang der Neigung der gummigerippten Oberfläche der schiefen Ebene bleibt, die in einem Winkel von 25 Grad eingestellt werden sollte. Erhöhen Sie den Winkel dynamisch mit einer Kugelumlaufspindel, die mit einem Schrittmotor verbunden ist, um den maximalen Winkel zu bestimmen, in dem sich die Ratte an der Ebene festhalten kann. Vergrößern Sie allmählich den Winkel der schiefen Ebene, bis sich die Ratte nicht mehr festhalten kann, und erkennen Sie dann ein Abrutschen.

Lassen Sie schließlich zwei naive Beobachter unabhängig voneinander alle Verhaltenstests untersuchen und bewerten. Diese Studie präsentierte einen wissenschaftlichen Ansatz zur Quantifizierung effektiver Trainingsaktivität im Schlaganfallpräventionstraining und verwendete neurologische Schweregrad-Scores (M-N-S-S), um die vorgeschlagene Methode zu verifizieren. Diese Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede zwischen allen Übungs- und Kontrollgruppen, was darauf hindeutet, dass Bewegung der Schlaganfallprävention zugute kommt.

Die PRW-Gruppe liefert die niedrigste Punktzahl unter den Übungsgruppen und zeigt einen überlegenen neuroprotektiven Mechanismus im Vergleich zu den anderen Trainingssystemen. Darüber hinaus erwirbt die PRW-Gruppe ein viel kleineres Infarktvolumen als die Kontrollgruppe und rangiert unter allen Übungsgruppen am niedrigsten, was die herausragende Wirkung von PRW auf die Schlaganfallprävention bestätigt. Was ist diese Technik, die in sechzehn Stunden durchgeführt werden kann, wenn sie richtig ausgeführt wird.

Während Sie an diesem Verfahren teilnehmen, ist es wichtig, sich darauf zu verlassen und den Ergebnissen und Indikatoren zu folgen, um die Kurse, die Zeit und die Position tatsächlich zu beschreiben. Im Anschluss an dieses Verfahren können andere Methoden, wie z.B. ein traditionelles motorisiertes Laufrad, durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zum stabilen Lernen zu beantworten. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Weg für Forscher auf dem Gebiet der Bewegungsphysiologie, um die Präventivmedizin bei Ratten zu erforschen.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man ein hochwirksames Laufradsystem zur Prävention von ischämischen Schlaganfällen bei Ratten konstruiert