Un mecanismo basado en la rueda de funcionamiento innovador para mejorar el rendimiento de formación de la rata

Chi-Chun Chen; Chin-Lung Yang; Ching-Ping Chang

doi:10.3791/54354

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Artículo de método

Un mecanismo basado en la rueda de funcionamiento innovador para mejorar el rendimiento de formación de la rata

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DOI:

10.3791/54354

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19 de septiembre de 2016

Chi-Chun Chen¹ , Chin-Lung Yang² , Ching-Ping Chang³^,⁴

¹Department of Electronic Engineering, National Chin-Yi University of Technology, ²Department of Electrical Engineering, National Cheng Kung University, ³Department of Biotechnology, Southern Taiwan University of Science and Technology, ⁴Department of Medical Research, Chi Mei Medical Center

En este artículo

Resumen

Este estudio presenta un innovador sistema de movilidad de los animales a base de rueda para correr para cuantificar una actividad de ejercicio efectivo en ratas. Un banco de pruebas de rata está construido, utilizando una curva de aceleración predefinida de adaptación, y una alta correlación entre el tipo de ejercicio efectivo y el volumen del infarto sugiere el potencial del protocolo para los experimentos de prevención del accidente cerebrovascular.

Resumen

Este estudio presenta un sistema de movilidad animal, equipado con una rueda de posicionamiento de rodadura (PRW), como una manera de cuantificar la eficacia de una actividad de ejercicio para reducir la gravedad de los efectos de la apoplejía en ratas. Este sistema proporciona el entrenamiento físico de los animales más eficaz que los sistemas disponibles comercialmente, tales como cintas de correr y ruedas de rodadura motorizados (MRWs). En contraste con un MRW que sólo pueden alcanzar velocidades por debajo de 20 m / min, las ratas se les permite funcionar a una velocidad estable de 30 m / min en una pista más amplia y caucho en marcha de alta densidad con el apoyo de un 15 cm de ancho rueda de acrílico con un diámetro de 55 cm de este trabajo. Usando una curva de aceleración predefinida de adaptación, el sistema no sólo reduce el error del operador, sino también entrena a las ratas para ejecutar persistentemente hasta que se alcanza una intensidad especificada. Como una manera de evaluar la eficacia del ejercicio, posición en tiempo real de una rata es detectada por cuatro pares de sensores infrarrojos desplegados en la rueda en marcha. una vez que unacurva de aceleración adaptable se inicia utilizando un microcontrolador, los datos obtenidos por los sensores de infrarrojos se registran y analizan de forma automática en un ordenador. A efectos de comparación, la formación 3 semanas se lleva a cabo en ratas utilizando una cinta de correr, una MRW y un PRW. Después de inducir quirúrgicamente oclusión de la arteria cerebral media (MCAO), se llevaron a cabo las puntuaciones de gravedad modificados neurológicos (MNSS) y una prueba de plano inclinado para evaluar los daños neurológicos a las ratas. PRW se valida experimentalmente como el más eficaz entre dichos sistemas de movilidad de los animales. Además, una medida de la eficacia del ejercicio, sobre la base de análisis de posición rata, mostró que hay una alta correlación negativa entre el ejercicio efectivo y el volumen del infarto, y se puede emplear para cuantificar una formación de rata en cualquier tipo de experimentos de reducción de daños cerebrales.

Introducción

Existen trazos de forma continua como una carga financiera a los países a nivel mundial, dejando un sinnúmero de pacientes discapacitados físicos y psíquicos ^{^1,} ^2. Existe evidencia clínica que sugiera que el ejercicio regular puede mejorar la regeneración nerviosa y fortalecer las conexiones neuronales ^{^3,} ^4, y también se muestra que el ejercicio puede disminuir el riesgo de sufrir accidentes cerebrovasculares isquémicos ^5. Ya sea con una cinta rodante o una rueda para correr como un sistema de entrenamiento físico, roedores, tales como ratas, servir como un proxy para los seres humanos para ....