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

El objetivo general de este procedimiento es cuantificar una actividad de ejercicio efectiva para la prevención del accidente cerebrovascular isquémico en ratas mediante una rueda de correr con sistema de posicionamiento. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la medicina experimental relacionadas con la prevención de accidentes cerebrovasculares. La principal ventaja de esta técnica es que muestra un sistema de rueda de correr altamente eficaz que puede utilizarse para la prevención del accidente cerebrovascular isquémico en ratas.

Las implicaciones de esta técnica mejoran la eficacia de la prevención del accidente cerebrovascular porque los resultados de la arteria cerebral media afectada muestran que nuestro sistema propuesto de PRW superó al sistema tradicional de cinta de correr. Aunque este método puede aportar información sobre la prevención del accidente cerebrovascular, también puede aplicarse a otros modelos de enfermedades, como la enfermedad de Alzheimer. El procedimiento será demostrado por Ling-Yu Tang y Chung-Ham Wang, técnicos de nuestro laboratorio.

Comience obteniendo una rueda de correr de acrílico transparente, de 55 centímetros de diámetro y 15 centímetros de ancho. Corte una abertura en forma de cuarto de círculo en uno de los lados de la rueda de correr para servir como entrada y salida para las ratas. Luego, coloque una capa de pista de caucho de alta fricción en el interior de la rueda de acrílico.

A continuación, conecte una varilla de hierro con rodamientos a la rueda giratoria. Luego, coloque dos columnas triangulares de acrílico a ambos lados de la rueda giratoria para que actúen como marco de soporte. Utilice tornillos para fijar una lámina de acrílico transparente semicircular de un milímetro de espesor a los lados externos de las dos columnas triangulares.

Asegúrese de que las láminas de acrílico estén aproximadamente a tres centímetros de cada lado de la rueda giratoria. Utilice esta lámina para colocar los sensores infrarrojos; para ello, taladre un orificio en cada lámina de acrílico en cada incremento de 45 grados por adelantado. Luego, cree orificios del mismo tamaño que los sensores infrarrojos.

Para hacer funcionar la rueda giratoria, utilice un motor de corriente continua sin escobillas y un controlador de motor. Monte un disco de goma de 10 centímetros de diámetro sobre el eje central del motor. Utilizando el marco de hierro y los resortes para soportar el motor, conecte el disco de goma desde el eje central del motor hasta el lado exterior de la rueda giratoria.

A continuación, utilice un microcontrolador para girar el disco de goma y observe la rotación de la rueda giratoria. Después, monte cuatro emisores infrarrojos en un lado y los cuatro receptores infrarrojos correspondientes en el lado opuesto, de forma secuencial entre cero grados y 135 grados. Finalmente, conecte cuatro pares de sensores infrarrojos que están montados en ambas láminas de acrílico a los pines generales del microcontrolador mediante cables de un solo núcleo, con el fin de formar el sistema de posición de la rueda giratoria.

Tres días antes de comenzar el ejercicio de entrenamiento de tres semanas, permita que la rata se familiarice con el entorno de carrera operando manualmente la rueda de correr. Durante el entrenamiento operado manualmente, aumente gradualmente la velocidad de carrera hasta que la rata no pueda mantener el ritmo. Una vez que esto ocurra, reduzca la velocidad hasta que la rata recupere un ritmo constante de carrera, y luego aumente nuevamente la velocidad gradualmente hasta que la rata alcance 20 metros por minuto.

Tres días después, comience el entrenamiento físico de tres semanas presionando el botón de inicio del microcontrolador cada semana para ejecutar un modelo de entrenamiento en el que la rata corra 20 metros por minuto durante 30 minutos en la semana uno, 30 metros por minuto durante 30 minutos en la semana dos, y 30 metros por minuto durante 60 minutos en la semana tres. Mantenga a la rata en un estado estable de carrera entre cero grados y 135 grados, lo cual se define como el área efectiva de ejercicio. Comience evaluando el rendimiento conductual mediante puntuaciones de severidad neurológica en todas las ratas con accidente cerebrovascular el día antes de la cirugía, así como diariamente durante siete días después de la cirugía.

A continuación, mida la fuerza de las extremidades de la rata utilizando un plano inclinado. Para ello, coloque la rata diariamente en un aparato de escalada inclinado y acostumbre al animal al aparato y a las condiciones de prueba una semana antes del ensayo. Durante la prueba, coloque la rata en la parte superior del aparato en una dirección en la que el eje corporal se alinee con el eje longitudinal del plano inclinado.

Asegúrese de que la rata permanezca sobre la pendiente de la superficie con nervaduras de caucho del plano inclinado, que debe estar ajustado a un ángulo de 25 grados. Aumente dinámicamente el ángulo mediante un tornillo de bolas conectado a un motor paso a paso para determinar el ángulo máximo en el que la rata puede mantenerse sujeta al plano. Incremente gradualmente el ángulo del plano inclinado hasta que la rata no pueda sostenerse, y luego detecte un evento de deslizamiento hacia abajo.

Finalmente, haga que dos observadores ingenuos examinen e puntúen independientemente todas las pruebas conductuales. Este estudio presentó un enfoque científico para cuantificar la actividad física efectiva en el entrenamiento para la prevención de accidentes cerebrovasculares, y utilizó puntajes de severidad neurológica, o M-N-S-S, para verificar el método propuesto. Estos resultados muestran una variación significativa entre todos los grupos de ejercicio y el grupo control, lo que indica que el ejercicio beneficia la prevención de accidentes cerebrovasculares.

El grupo PRW obtiene la puntuación más baja entre los grupos de ejercicio, lo que demuestra un mecanismo neuroprotector superior frente a los otros sistemas de entrenamiento. Además, el grupo PRW adquiere un volumen de infarto mucho menor que el grupo control y presenta la puntuación más baja entre todos los grupos de ejercicio, lo que valida el efecto destacado del PRW en la prevención del accidente cerebrovascular. Esta técnica puede realizarse en dieciséis horas si se lleva a cabo correctamente.

Al realizar este procedimiento, es importante recordar confiar y seguir los resultados y los indicadores para detallar con precisión las tasas, el tiempo y la posición. Tras seguir este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como una rueda de correr motorizada tradicional, con el fin de responder preguntas adicionales sobre el aprendizaje estable. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la fisiología del ejercicio exploraran la medicina preventiva en ratas.

Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo construir un sistema de rueda de correr altamente efectivo para la prevención del accidente cerebrovascular isquémico en ratas.