Name: Las ratas de capacitación voluntariamente de buceo bajo el agua: Las investigaciones de la respuesta de buceo de los mamíferos (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-11-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 56 s
Description: Aprende a entrenar ratas para bucear voluntariamente bajo el agua en un laberinto de cinco metros. Este método permite estudiar las vías centrales de la respuesta de buceo en mamíferos y recopilar datos fisiológicos.

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La investigación financiada por la Oficina de Programas de Investigación y patrocinado Universidad del Medio Oeste. Gracias también al Fondo para el Medio Oeste de la Universidad de Animales y Erik Warren.

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</ol>

El autor es consultor para Stoelting Empresa, y siempre que el diseño y las especificaciones de la McCulloch buceo Tanque Maze general para fines comerciales.

Ratas en su forma salvaje pueden y de hecho explotar ambientes semi-acuáticos, y lo hará a menudo bucear bajo el agua, mientras que la búsqueda de alimentos 6. Así, no es demasiado sorprendente que las ratas pueden ser fácilmente entrenados para bucear voluntariamente bajo el agua. Los procedimientos de formación descritas pueden durar hasta 6 semanas, lo que traerá ratas recién destetadas a un tamaño corporal utilizado en la mayoría de los atlas del cerebro de rata adulta (~ 300 g). Así, los cerebros de esto...

La respuesta de buceo consiste en un conjunto de reflejos autónomos que se observan en animales de todas las clases de vertebrados 1. En respuesta a la inmersión bajo el agua, esta respuesta inducida por reflejos consiste en apnea, bradicardia y una alteración del flujo sanguíneo que mantiene el flujo hacia el corazón, el cerebro y los músculos en ejercicio, al tiempo que limita el flujo a las vísceras y a los músculos que no se ejercitan. Muchos de los aspectos metabólicos y cardiorrespiratorios de la respuesta de buceo de los mamíferos han sido bien investigados 2,3, incluidos los de los humanos 4,5. Sin embargo, lo que ha faltado relativamente, hasta hace poco, es la investigación de los aspectos integradores centrales de la respuesta al buceo. ¿Qué sucede dentro del tronco encefálico y cuál es la vía neuronal paso a paso que conecta las entradas aferentes con las salidas eferentes durante este reflejo autónomo? Para responder a estas preguntas será necesario un modelo animal adecuado 6. Un adagio en fisiología comparada, el principio de Krogh 7, es que para cada pregunta de investigación hay algún animal de elección en el que el problema puede ser estudiado más convenientemente. Un animal muy apropiado para estudiar los aspectos centrales de la respuesta de buceo es la rata 6,8. En gran parte, esto se debe al hecho de que los cerebros de las ratas han sido muy bien caracterizados, tanto anatómica como funcionalmente, y se dispone de muchos atlas de cerebros de ratas 6. Además, la rata es particularmente útil en la investigación cardiorrespiratoria, porque la fisiología de la rata es bien conocida en todos los sistemas de órganos principales, y la rata está bien considerada como un modelo animal en biología de sistemas. Por último, la rata de laboratorio es la versión domesticada del Rattus norvegicus salvaje, un animal que nada y bucea bajo el agua de forma rutinaria 6. Sobre la base de estas consideraciones, la rata es una buena opción para los estudios que investigan los aspectos centrales de la respuesta de buceo de los mamíferos. En comparación, el uso de animales marinos para investigar los aspectos centrales de la respuesta de buceo de los mamíferos sería mucho más difícil. Esto se debe en gran parte a que los animales marinos tienen cerebros comparativamente grandes y de tamaño no uniforme, y a la relativa dificultad y el alto costo de albergar a estos animales.
Las ratas se han utilizado previamente para investigar muchos aspectos de la respuesta de buceo de los mamíferos, principalmente en situaciones que involucran inmersión forzada bajo el agua 9-12. Sin embargo, muchos estudios en animales marinos y acuáticos han demostrado que puede haber una respuesta diferencial al buceo en función de si la inmersión fue forzada o voluntaria 2,13. Los animales buceadores pueden mostrar una bradicardia extremadamente intensa durante el buceo forzado, pero una bradicardia mucho menos intensa durante el buceo voluntario. El "estrés" de la inmersión forzada puede cambiar significativamente las respuestas cardiovasculares del buceo en muchos animales 14. Los roedores pequeños, como las ratas almizcleras, también muestran una respuesta de buceo más intensa durante la inmersión forzada que durante el buceo voluntario 15,16. Por lo tanto, si se van a utilizar ratas para investigar los aspectos centrales de la respuesta de buceo de los mamíferos, los investigadores deben ser conscientes de que una rata sumergida a la fuerza bajo el agua puede producir una respuesta diferente a la de una rata que bucea voluntariamente. 
El objetivo de este artículo es proporcionar instrucciones detalladas sobre cómo entrenar a las ratas para que se sumerjan voluntariamente bajo el agua. Estos procedimientos no son técnicamente difíciles, pero pueden llevar mucho tiempo. El entrenamiento se lleva a cabo de tal manera que reduce el estrés que de otro modo podría estar asociado con la inmersión forzada bajo el agua. Esta técnica de buceo voluntario debería minimizar la activación de las vías centrales de estrés y, por lo tanto, permitir una mejor investigación de los aspectos centrales de la respuesta al buceo. Por sí solo, el entrenamiento de ratas para que se sumerjan voluntariamente bajo el agua no genera datos que puedan utilizarse para investigar los aspectos centrales de la respuesta de buceo de los mamíferos. Por lo tanto, también se proporcionan ejemplos de cómo se han utilizado las ratas buceadoras voluntarias junto con otras técnicas de investigación fisiológica y neuroanatómica, y cómo puede ser necesario modificar el entrenamiento básico de buceo para adaptarse a estas otras técnicas.

<table><tbody><tr><td>McCulloch Diving Tank Maze</td><td>Stoelting Company</td><td>60139</td><td></td></tr><tr><td>tubo de diámetro interno de 1 pulgada&nbsp;</td><td>Fisher</td><td>14-169-63</td><td>Se utiliza para llenar o drenar el tanque</td></tr><tr><td>Dispositivo de retención de roedores de plexiglás (Economy flat bottomed restriction)</td><td>Braintree</td><td>FB-M/L&nbsp;</td><td>Para inmersiones forzadas</td></tr><tr><td>Transmisores telemétricos&nbsp;</td><td>DSI</td><td>Modelo PA-C40 (270-0040-008)</td><td>Se utiliza para transmitir la presión arterial pulsátil</td></tr><tr><td>Varilla de antena de mano</td><td>DSI</td><td>Modelo RLA 3000 (272-5007)</td><td>Se utiliza para garantizar que la antena de radio esté cerca del transmisor mientras la rata está negociando el laberinto submarino</td></tr><tr><td>Intramedic PE50, 0.023" ID</td><td>Fisher</td><td>14-170-12B</td><td>Utilizado como cánula arterial de arrastre</td></tr><tr><td>Mascarilla N95 - Moldex Serie #2300N Fisher</td><td></td><td>19-003-246D</td><td>Se utiliza para limitar la inhalación de alérgenos de ratas</td></tr></tbody></table>

las ratas de capacitación voluntariamente de buceo bajo el agua: las investigaciones de la respuesta de buceo de los mamíferos

Training Rats to Voluntarily Dive Underwater: Investigations of the Mammalian Diving Response

La inmersión submarina produce cambios autonómicos que se observan en prácticamente todos los animales buceadores. Esta respuesta inducida por reflejos consiste en apnea, una bradicardia inducida parasimpáticamente y una alteración de la resistencia vascular inducida por el simpático que mantiene el flujo sanguíneo al corazón, el cerebro y los músculos que se ejercitan. Si bien muchos de los aspectos metabólicos y cardiorrespiratorios de la respuesta de buceo se han estudiado en animales marinos, las investigaciones sobre los aspectos integradores centrales de este reflejo del tronco encefálico han sido relativamente escasas. Debido a que la fisiología y la neuroanatomía de la rata están bien caracterizadas, la rata se puede utilizar para ayudar a determinar las vías centrales de la respuesta de buceo de los mamíferos. Se proporcionan instrucciones detalladas sobre cómo entrenar a las ratas para nadar y sumergirse voluntariamente bajo el agua a través de un laberinto de plexiglás de 5 m de largo. También se dan consideraciones sobre el diseño del tanque y los requisitos de la sala de procedimientos. El entrenamiento conductual se lleva a cabo de tal manera que se reduce el estrés que de otro modo podría estar asociado con la inmersión forzada bajo el agua, minimizando así la activación de las vías centrales de estrés. Los procedimientos de formación no son técnicamente difíciles, pero pueden llevar mucho tiempo. Dado que el entrenamiento conductual de los animales sólo puede proporcionar un modelo para ser utilizado con otras técnicas experimentales, también se proporcionan ejemplos de cómo las ratas buceadoras voluntarias se han utilizado junto con otras técnicas de investigación fisiológica y neuroanatómica, y cómo los procedimientos básicos de entrenamiento pueden necesitar ser modificados para adaptarse a estas técnicas. Estos experimentos muestran que las ratas buceadoras voluntarias exhiben los mismos cambios cardiorrespiratorios que se observan típicamente en otros animales buceadores. La facilidad con la que se puede entrenar a las ratas para que se sumerjan voluntariamente bajo el agua, y los datos ya disponibles de ratas recogidos en otros estudios neurofisiológicos, hacen que las ratas buceadoras voluntarias sean un buen modelo de comportamiento para ser utilizado en estudios que investigan los aspectos centrales de la respuesta de buceo de los mamíferos.

La conclusión con éxito de los procedimientos de entrenamiento de natación y buceo descritas puede disminuir el estrés experimentado por las ratas cuando se bucea bajo el agua. Niveles de corticosterona de sangre indican que el entrenamiento diario repetitivo disminuye la stressfulness asociado con el buceo voluntaria, y las ratas entrenadas a encontrar el buceo no es más estresante que se manejan a diario por un humano (Figura 2; 17). Por el contrario, las ratas no entrenados en el protocolo...

Se proporcionan instrucciones detalladas sobre cómo entrenar a las ratas para que se sumerjan voluntariamente bajo el agua a través de un laberinto de plexiglás de 5 m de largo. Debido a que los cerebros de las ratas han sido muy bien caracterizados, las ratas que bucean voluntariamente pueden ayudar a dilucidar las vías centrales de la respuesta de buceo de los mamíferos.

Las ratas de capacitación voluntariamente de buceo bajo el agua: Las investigaciones de la respuesta de buceo de los mamíferos

Underwater submergence produces autonomic changes that are observed in virtually all diving animals. This reflexly-induced response consists of apnea, a ...

El objetivo general del siguiente procedimiento es entrenar a las ratas para nadar y sumergirse voluntariamente bajo el agua a través de un laberinto de plexiglás de cinco metros de largo. Esto se logra entrenando primero gradualmente a las ratas recién destetadas para que naden hasta una plataforma elevada en un extremo de un laberinto de cinco canales con una extensión progresiva de la distancia a la plataforma. Después de que la rata ha aprendido a nadar todo el laberinto, el animal está condicionado a sumergir su cabeza bajo el borde vertical del área de inicio.Es decir, bucear, entrar en el laberinto y nadar hasta la plataforma de meta. La distancia que la rata tiene que sumergirse bajo el agua se extiende hasta que se crea un túnel de buceo de cinco metros de largo. Finalmente, una vez que la rata ha sido completamente entrenada, se pueden recoger lecturas pulsátiles de la presión arterial del animal durante las sesiones de natación y buceo.En última instancia, los aspectos centrales de la respuesta de buceo de los mamíferos. Por ejemplo, la investigación de qué áreas del tronco encefálico se activan durante el buceo se puede analizar en animales entrenados para el buceo, el

training-rats-to-voluntarily-dive-underwater-investigations-mammalian

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Investigación

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Aprende a entrenar ratas para bucear voluntariamente bajo el agua en un laberinto de cinco metros. Este método permite estudiar las vías centrales de la respuesta de buceo en mamíferos y recopilar datos fisiológicos.

Las ratas de capacitación voluntariamente de buceo bajo el agua: Las investigaciones de la respuesta de buceo de los mamíferos

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