Name: מנגנון גלגלים מבוססי ריצה חדשני עבור ביצועי הדרכת עכברוש משופרים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 51 s
Description: למד כיצד לכמת פעילות אימון יעילה למניעת שבץ איסכמי בעכברושים באמצעות מערכת גלגל ריצה מתקדמת. השיטה מציגה מתאם גבוה בין שיעורי תרגול אפקטיביים לנפח אינפארקט.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים רוצים להודות לד"ר ג'י-ג'ונג וואנג, שהוא סגן המפקח על החינוך במרכז הרפואי צ'י-מיי, ולד"ר צ'י-צ'אן לין מהמרכז לחיות מעבדה, המחלקה למחקר רפואי, המרכז הרפואי צ'י-מיי, 901 Zhonghua, Yongkang Dist., Tainan City 701, Taiwan, על שסיפקו את מקום הירי. הם גם רוצים להודות לגברת לינג-יו טאנג ולמר צ'ונג-האם וואנג מהמחלקה למחקר רפואי, המרכז הרפואי צ'י-מיי, טייוואן, על עזרתם רבת הערך בהדגמת אב-הטיפוס של המערכת בניסויים אמיתיים בחולדות. המחבר מודה בהכרת תודה על התמיכה שניתנה למחקר זה על ידי משרד המדע והטכנולוגיה (MOST 104- 2218-E-167-001-) של טייוואן.

<ol><li>Mayo, N. E., Wood-Dauphinee, S., Cote, R., Durcan, L., Carlton, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity%2C+participation%2C+and+quality+of+life+6+months+poststroke%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Activity, participation, and quality of life 6 months poststroke.</a> Arch Phys Med Rehabil. 83 (8), 1035-1042 (2002).</li>
<li>Duncan, P. W., Goldstein, L. B., Horner, R. D., Landsman, P. B., Samsa, G. P., Matchar, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Similar+motor+recovery+of+upper+and+lower-extremities+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Similar motor recovery of upper and lower-extremities after stroke.</a> Stroke. 25 (6), 1181-1188 (1994).</li>
<li>Raichlen, D. A., Gordon, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+exercise+capacity+and+brain+size+in+mammals%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Relationship between exercise capacity and brain size in mammals.</a> PLoS One. 6 (6), (2011).</li>
<li>Trejo, J. L., Carro, E., Torres-Aleman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circulating+insulin-like+growth+factor+I+mediates+exercise-induced+increases+in+the+number+of+new+neurons+in+the+adult+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Circulating insulin-like growth factor I mediates exercise-induced increases in the number of new neurons in the adult hippocampus.</a> J Neurosci. 21 (5), 1628-1634 (2001).</li>
<li>Zhang, F., Wu, Y., Jia, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+preconditioning+and+brain+ischemic+tolerance%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Exercise preconditioning and brain ischemic tolerance.</a> Neuroscience. 177, 170-176 (2011).</li>
<li>Wang, R. Y., Yang, Y. R., Yu, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protective+effects+of+treadmill+training+on+infarction+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Protective effects of treadmill training on infarction in rats.</a> Brain Res. 922 (1), 140-143 (2001).</li>
<li>Ding, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+pre-conditioning+reduces+brain+damage+in+ischemic+rats+that+may+be+associated+with+regional+angiogenesis+and+cellular+overexpression+of+neurotrophin%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Exercise pre-conditioning reduces brain damage in ischemic rats that may be associated with regional angiogenesis and cellular overexpression of neurotrophin.</a> Neuroscience. 124 (3), 583-591 (2004).</li>
<li>Li, J., Luan, X. D., Clark, J. C., Rafols, J. A., Ding, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroprotection+against+transient+cerebral+ischemia+by+exercise+pre-conditioning+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Neuroprotection against transient cerebral ischemia by exercise pre-conditioning in rats.</a> Brain Res. 26 (4), 404-408 (2004).</li>
<li>Leasure, J. L., Jones, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Forced+and+voluntary+exercise+differentially+affect+brain+and+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Forced and voluntary exercise differentially affect brain and behavior.</a> Neuroscience. 156 (3), 456-465 (2008).</li>
<li>Chen, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Forced+running+wheel+system+with+a+microcontroller+that+provides+high-intensity+exercise+training+in+an+animal+ischemic+stroke+model%5BTitle%5D)+AND+%22Braz+J+Med+Biol+Res%22%5BJournal%5D)">A Forced running wheel system with a microcontroller that provides high-intensity exercise training in an animal ischemic stroke model.</a> Braz J Med Biol Res. 47 (10), 858-868 (2014).</li>
<li>Chen, C. -C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+infrared-sensing+running+wheel+systems+with+an+effective+exercise+activity+indicator%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Improved infrared-sensing running wheel systems with an effective exercise activity indicator.</a> PLoS One. 10 (4), (2015).</li>
<li>Fantegrossi, W. E., Xiao, W. R., Zimmerman, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+technology+for+modulating+locomotor+activity+as+an+operant+response+in+the+mouse%3A+Implications+for+neuroscience+studies+involving+%22exercise%22+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Novel technology for modulating locomotor activity as an operant response in the mouse: Implications for neuroscience studies involving "exercise" in rodents.</a> J Neurosci Methods. 212 (2), 338-343 (2013).</li>
<li>Hayes, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Forced%2C+not+voluntary%2C+exercise+effectively+induces+neuroprotection+in+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neuropathol%22%5BJournal%5D)">Forced, not voluntary, exercise effectively induces neuroprotection in stroke.</a> Acta Neuropathol. 115 (3), 289-296 (2008).</li>
<li>Arida, R. M., Scorza, C. A., da Silva, A. V., Scorza, F. A., Cavalheiro, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+effects+of+spontaneous+versus+forced+exercise+in+rats+on+the+staining+of+parvalbumin-positive+neurons+in+the+hippocampal+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Lett%22%5BJournal%5D)">Differential effects of spontaneous versus forced exercise in rats on the staining of parvalbumin-positive neurons in the hippocampal formation.</a> Neurosci Lett. 364 (3), 135-138 (2004).</li>
<li>Waters, R. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selection+for+aerobic+capacity+affects+corticosterone%2C+monoamines+and+wheel-running+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">Selection for aerobic capacity affects corticosterone, monoamines and wheel-running activity.</a> Physiol Behav. (4-5), 1044-1054 (2008).</li>
<li>Ke, Z., Yip, S. P., Li, L., Zheng, X. -X., Tong, K. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+voluntary%2C+involuntary%2C+and+forced+exercises+on+brain-derived+neurotrophic+factor+and+motor+function+recovery%3A+A+rat+brain+ischemia+model%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">The effects of voluntary, involuntary, and forced exercises on brain-derived neurotrophic factor and motor function recovery: A rat brain ischemia model.</a> PLoS One. 6 (2), (2011).</li>
<li>Caton, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-carbohydrate+high-fat+diets+in+combination+with+daily+exercise+in+rats%3A+Effects+on+body+weight+regulation%2C+body+composition+and+exercise+capacity%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">Low-carbohydrate high-fat diets in combination with daily exercise in rats: Effects on body weight regulation, body composition and exercise capacity.</a> Physiol Behav. 106 (2), 185-192 (2012).</li>
<li>C8051F330/1/2/3/4/5 datasheet. , Silicon Laboratories Inc. Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/C8051F33x.pdf">https://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/C8051F33x.pdf</a> (2006).</li>
<li>Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).</li>
<li>Chen, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+benefit+of+intravenous+administration+of+bone+marrow+stromal+cells+after+cerebral+ischemia+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Therapeutic benefit of intravenous administration of bone marrow stromal cells after cerebral ischemia in rats.</a> Stroke. 32 (4), 1005-1011 (2001).</li>
<li>Chang, M. -W., Young, M. -S., Lin, M. -T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+inclined+plane+system+with+microcontroller+to+determine+limb+motor+function+of+laboratory+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">An inclined plane system with microcontroller to determine limb motor function of laboratory animals.</a> J Neurosci Methods. 168 (1), 186-194 (2008).</li>
<li>Gartshore, G., Patterson, J., Macrae, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+ischemia+and+reperfusion+on+the+course+of+brain+tissue+swelling+and+blood-brain+barrier+permeability+in+a+rodent+model+of+transient+focal+cerebral+ischemia%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Influence of ischemia and reperfusion on the course of brain tissue swelling and blood-brain barrier permeability in a rodent model of transient focal cerebral ischemia.</a> Exp Neurol. 147 (2), 353-360 (1997).</li>
<li>Chen, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+stroke+induced+by+photochemical+occlusion+of+proximal+middle+cerebral+artery%3A+Evolution+monitored+with+MR+imaging+and+histopathology%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Radiol%22%5BJournal%5D)">Rodent stroke induced by photochemical occlusion of proximal middle cerebral artery: Evolution monitored with MR imaging and histopathology.</a> Eur J Radiol. 63 (1), 68-75 (2007).</li>
<li>Almenning, I., Rieber-Mohn, A., Lundgren, K. M., Lovvik, T. S., Garnaes, K. K., Moholdt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+high+intensity+interval+training+and+strength+training+on+metabolic%2C+cardiovascular+and+hormonal+outcomes+in+women+with+polycystic+ovary+syndrome%3A+a+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Effects of high intensity interval training and strength training on metabolic, cardiovascular and hormonal outcomes in women with polycystic ovary syndrome: a pilot study.</a> PLoS One. 10 (9), (2015).</li>
<li>Costigan, S. A., Eather, N., Plotnikoff, R. C., Taaffe, D. R., Lubans, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-intensity+interval+training+for+improving+health-related+fitness+in+adolescents%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Sports+Med%22%5BJournal%5D)">High-intensity interval training for improving health-related fitness in adolescents: a systematic review and meta-analysis.</a> Br J Sports Med. 49 (19), (2015).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

פרוטוקול זה מתאר מערכת גלגל ריצה יעילה מאוד להפחתת חומרת התופעות של השבץ בבעלי חיים. כתוצאת testbed עכברוש ידידותי, פלטפורמה זו נועדה גם בצורה כזאת כי מהירות ריצה יציבה יכולה להיות מתוחזק על ידי חולדות לאורך תהליך רץ באמצעות עקומת תאוצה אדפטיבית שנקבעה מראש. במערכות אימון טיפוסיות, מהירויות אימון מוגדרות מראש משכי נקבעים באופן ידני. לאחר תרגיל מתחיל, במהירות קבועה מראש הוא הגיע זמן קצר מאוד. בהקשר זה, זה מאוד סביר להניח כי חולדות אינן מסוגלות להגיע למהירות גבוהה יותר, מה שהופך אות...

הסטרוקס להתקיים ברציפות כנטל כספי מדינות ברחבי העולם, עוזב חולים אינספור נכה ומפגר 1, 2. ישנן ראיות קליניות המצביעות על כך פעילות גופנית סדירה יכולה לשפר התחדשות עצבה ולחזק קשרים עצביים 3, 4, והוא גם הראה שאימון גופני יכול להקטין את הסיכון של שסבל משבץ איסכמי 5. עם או הליכון או גלגל ריצה כמערכת באימונים, מכרסמים, כגון חולדות, לשמש פרוקסי עבור בני אדם לבדיקת היעילות של תרגילים בתוך רוב מכריע של ניסויים קליניים 6 - 8. מערכת הדרכה בדרך כלל כרוכה אימוני עכברוש לתקופה מסוימת של זמן, שבמהלכו חולדה חולפת במהירות מסוימת. לכן, עצימות האימון מחושבת בדרך כלל על פי מהירות התרגיל ומשך 6 - 8. אותה הגישה מוחלתלהעריך את כמות הפעילות הגופנית הנדרשת להגנה נוירופיזיולוגיים. עם זאת, את התרגילים הניסיוניים לפעמים הם מצאו להיות יעילים, כגון כאשר מועדת חולדה, נופלת, או תופסת את המסילות פעם הם אינם מסוגלים להדביק את מהירות גלגל ריצת 9 - 11. למותר לציין, תקריות של פעילות גופנית יעילה להפחית את יתרון התרגיל משמעותי. למרות שאין כל גישה מקובלת כיום לכמת את התרגילים היעילים לצמצום נזק מוחי, רמת התרגילים היעילים עדיין עומדת בתור הערכה אובייקטיבית לחוקרים קליניים כדי להמחיש את היתרונות של פעילות גופנית בדיסציפלינה של לנוירופיזיולוגיה. קיים מספר המגבלות על מערכות ניידות חיה זמינות מסחרי השתמשו בניסויי הפחתת הניזק המוחי של היום 12. במקרה הליכון, חולדות נאלצות לרוץ באמצעות שוקים חשמליים, גרימה עצומה פסיכולוגילחץ על בעלי החיים והפרעה ובכך במבחן הנוירופיזיולוגיים הסופי תוצאות 8, 13, 14. גלגלי ריצה יכולים להיות מסווגים לשני סוגים, כלומר בהתנדבות וללא כפייה. גלגלי ריצה מרצון לאפשר עכברים שירוצו באופן טבעי, יצירת השתנות יתר בשל ההבדלים תכונות ויכולות פיזיות החולדות 15, בעוד גלגלי ריצה ממונע (MRWs) להעסיק מנוע לסובב את הגלגל, מה שאילץ חולדות לרוץ. למרות גם להיות סוג של אימון בכפייה, MRWs מטיל לחץ פסיכולוגי פחות על חולדות מאשר הליכונים 13, 16, 17. עם זאת, ניסויים באמצעות MRWs דיווחו כי חולדות לפעמים להפריע פעילות גופנית על ידי גרירה של מסילות על המסלול גלגל ומסרב לרוץ במהירויות מעל 20 מ &#39;/ דקה 9. דוגמאות אלו מראות כי מערכות ניידות חיה שזמינות כעת חסרון טמון מעכבת פעילות גופני יעיל. לאימון עכברוש מטרה ועניין, פיתוח מערכת הדרכה אפקטיבית מאוד אבל עם התערבות נמוכה ולכן נתפס כסוגיה דחופה ניסויי תרגיל נוירופיזיולוגיים. מחקר זה מציג מערכת גלגל ריצה יעילה מאוד עבור ניסויים על הפחתת חומרת התופעות של השבץ 11. בנוסף מספר מופחת של גורמים להפרעה במהלך תהליך הכשרה, מערכת זו מזהה את מיקום הריצה של עכברוש באמצעות חיישני אינפרא אדומים מוטבעים ההגה, ובכך להשיג אומדן מהימן יותר של פעילות גופנית יעילה. הלחץ הפסיכולוגי שהטיל הליכונים מסורתי ואת הפרעות תרגיל התכופות MRWs הוא מעקם את האובייקטיביות של אומדני התרגיל שהתקבלו. גלגל ריצת מיצוב (PRW) מערכת המתוארת בעבודה זו מפותחת בניסיון להקטין למינימום את ההפרעה הרצויה תוך מתן מודל אימון אמין לכימות exe היעילrcise.

<table><tbody><tr><td>מנוע DC ללא מברשות</td><td>מנוע מזרחי</td><td>BLEM512-GFS</td><td></td></tr><tr><td>נהג מנוע</td><td>מנוע מזרחי</td><td>BLED12A</td><td></td></tr><tr><td>מפחית מנוע</td><td>מזרחי</td><td>GFS5G20</td><td></td></tr><tr><td>מד מהירות</td><td>מנוע מזרחי</td><td>OPX-2A</td><td></td></tr><tr><td>הליכון</td><td>קולומבוס מכשירים</td><td>Exer-6M</td><td></td></tr><tr><td>משדר אינפרא אדום&nbsp;</td><td>Seeed Studio</td><td>TSAL6200</td><td></td></tr><tr><td>מקלט אינפרא אדום</td><td>Seeed Studio</td><td>TSOP382</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו-בקר</td><td>Silicon Labs</td><td>C8051F330</td><td></td></tr><tr><td>מצלמת CCD</td><td>Canon Inc.</td><td>EOS 450D</td><td></td></tr><tr><td>תוכנה לעיבוד תמונה</td><td>Adobe Systems Incorporated</td><td>ADOBE Photoshop CS5 12.0</td><td></td></tr><tr><td>ניתוח תמונה</td><td>Media Cybernetics</td><td>Pro Plus 4.50.29</td><td></td></tr><tr><td>נתרן פנטוברביטל</td><td>סיגמא-אולדריץ' (סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב)</td><td>SIGMA P-3761</td><td></td></tr><tr><td>קטמין</td><td>פייזר (קנט, בריטניה)</td><td>&nbsp; 1867-66-9</td><td></td></tr><tr><td>אטרופין</td><td>טייוואן ביוטק ושות', בע"מ (טאויואן, טייוואן)</td><td>A03BA01</td><td></td></tr><tr><td>קסילזין</td><td>סיגמא-אולדריץ' (סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב)</td><td>SIGMA X1126</td><td></td></tr><tr><td>בופרנורפין</td><td>סיגמא-אולדריץ' (סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב)</td><td>B9275</td><td></td></tr></tbody></table>

מנגנון גלגלים מבוססי ריצה חדשני עבור ביצועי הדרכת עכברוש משופרים

An Innovative Running Wheel-based Mechanism for Improved Rat Training Performance

מחקר זה מציג מערכת ניידות חיה, מצויד גלגל ריצת מיצוב (PRW), כדרך לכמת את היעילות של פעילות גופנית להפחתת חומרת התופעות של השבץ אצל חולדות. מערכת זו מספקת באימונים בעלי חיים יעילים יותר במערכות זמינות מסחרי כגון הליכונים וגלגלי ריצה ממונעים (MRWs). בניגוד ל MRW שיכול להגיע למהירויות רק מתחת ל -20 מ &#39;/ דקה, חולדות רשאיות לפעול במהירות יציבה של 30 מ&#39; / דקה על מסלול ריצה גומי מרווח יותר בצפיפות גבוהה על ידי גלגל 15 ס&quot;מ רוחב אקרילי עם בקוטר של 55 ס&quot;מ בעבודה זו. באמצעות עקומת תאוצה אדפטיבית מוגדר מראש, המערכת לא רק מפחיתה את לטעויות המפעילות אלא גם רכבות החולדות לרוץ בהתמדה עד בעצמה שצוינה הוא הגיע. כדרך להעריך את יעילות התרגיל, מיקום בזמן האמת של עכברוש הוא זוהה על ידי ארבעה זוגות של חיישני אינפרא אדומים פרוסים על גלגל הריצה. ברגעעקומת תאוצה אדפטיבית היא יזמה באמצעות מיקרו, הנתונים שהתקבלו על ידי חיישני אינפרא אדום נרשמים אוטומטית וניתח מחשב. לשם השוואה, אימון בשבוע 3 מתנהל על חולדות באמצעות הליכון, MRW וכן PRW. לאחר בניתוח גרימת חסימת עורק המוח אמצעי (MCAo), עשרות חומרת נוירולוגיות שונות (mNSS) וכן בדיקת מישור משופעת נערכו במדידת ניזקי הנוירולוגי החולדות. PRW הוא תוקף באופן ניסיוני כמו היעיל ביותר בקרב מערכות ניידות חיה כזו. יתר על כן, מדד יעילות פעילות גופנית, על סמך ניתוח העמדה חולדה, הראה כי קיים מתאם שלילי גבוה בין פעילות גופנית יעילה ואת נפח האוטם, והוא יכול להיות מועסק על מנת לכמת אימון עכברוש כל סוג של ניסויים הפחתת נזק מוחי.

סעיף זה מוקדש כולו להשוואה, עושה 1 שבוע לאחר ניתוח, על עשרות mNSS, תוצאות בדיקת מישור משופעות ומוח הכרכים האוטמים בין חמש קבוצות. איור 4 א ו -4 מציג את ניקוד mNSS הממוצע וממוצע תוצאות בדיקת מישור משופע, בהתאמה. קבוצת PRW מופיעה כמקום הטוב ביותר במונחים של שיפור mNSS. ההבדלים המשמעותיים בין PRW ו MRW ובין הליכון PRW בבירור מראים כי PRW מגן מפני שבץ באופן יעיל יותר מאשר מערכות ניידות חיים אחרים הזמינים כיום. בדיקות מ...

מחקר זה מציג ריצה חדשנית מערכת ניידות חית גלגל מבוססת לכמת פעילות גופנית יעילה אצל חולדות. Testbed עכברוש ידידותי בנוי, באמצעות עקומת תאוצה אדפטיבית מוגדר מראש, ואת מתאם גבוה בין שיעור המימוש היעיל ואת נפח האוטם מצביע על הפוטנציאל של הפרוטוקול לניסויים למניעת שבץ.

This study presents an animal mobility system, equipped with a positioning running wheel (PRW), as a way to quantify the efficacy of an exercise activity ...

המטרה הכוללת של פרוצדורה זו היא לכמת פעילות גופנית יעילה למניעת שבץ איסכמי בחולדות באמצעות גלגל ריצה עם מיקום מוגדר. שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח בתחום הרפואה למערכות קטנות בנוגע למניעת שבץ. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא מציגה מערכת גלגל ריצה יעילה ביותר שניתן להשתמש בה למניעת שבץ איסכמי בחולדות.ההשלכות של טכניקה זו משפרות את יעילות המניעה של שבץ מוחי, כיוון שהתוצאות הנוגעות לחסימה של העורק המוחי האמצעי מראות כי מערכת ה-PRW המוצעת על ידינו עלתה בביצועיה על מערכת הליכה מסורתית. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנות לגבי מניעת שבץ, ניתן ליישמה גם במודלים של מחלות אחרות, כגון מחלת אלצהיימר. את הפרוצדורה ידגימו Ling-Yu Tang ו-Chung-Ham Wang, טכנאים מהמעבדה שלנו.התחילו בהשגת גלגל ריצה מאקרילי שקוף, בקוטר 55 סנטימטרים וברוחב 15 סנטימטרים. חתכו פתח בצורת רבע עיגול באחד מצדדיו של גלגל הריצה כדי שישמש ככניסה וכיציאה עבור החולדות. לאחר מכן, הניחו שכבה של מסלול גומי בעל חיכוך גבוה בחלקו הפנימי של הגלגל האקרילי.בשלב הבא, חברו מוט ברזל עם מיסבים לגלגל הריצה. לאחר מכן, הניחו שתי עמודי אקריל משולשים משני צדי גלגל הריצה כדי שישמשו כמסגרת תמיכה. השתמשו בברגים כדי לחבר לוח אקריל שקוף חצי-מעגלי בעובי של 1 mm לצדדים החיצוניים של שני העמודים המשולשים.וודאו שלוחות האקריליק נמצאים במרחק של כ-שלושה סנטימטרים מכל צד של גלגל הריצה. השתמשו בלוח זה כדי למקם את חיישני האינפרא-אדום; לשם כך, קדחו מראש חור בכל לוח אקריליק בכל מרווח של 45 מעלות. לאחר מכן, צרו חורים שגודלם זהה לגודלם של חיישני האינפרא-אדום.להפעלת גלגל הריצה, השתמשו במנוע DC ללא פחמים (Brushless DC Motor) ובבקר מנוע. הרכיבו דיסק גומי בקוטר 10 centimeters על הציר המרכזי של המנוע. באמצעות מסגרת הברזל והקפיצים התומכים במנוע, חברו את דיסק הגומי מהציר המרכזי של המנוע לצד החיצוני של גלגל הריצה.בשלב הבא, השתמש בבקר זעיר (microcontroller) כדי לסובב את דיסק הגומי, ועקוב אחר הסיבוב של גלגל הריצה. לאחר מכן, התקן ארבעה פולטי אינפרא-אדום בצד אחד, וארבעת מקלטי האינפרא-אדום המתאימים בצד הנגדי, באופן רצופי בין 0 מעלות ל-135 מעלות. לבסוף, חבר ארבעה זוגות של חיישני אינפרא-אדום המותקנים בשתי לוחות האקריליק לפיני ה-general של הבקר הזעיר באמצעות כבלי ליבה אחת, כדי ליצור את מערכת גלגל הריצה-מיקום.שלושה ימים לפני תחילת תרגיל האימון בן השבועות שלושה, אפשרו לחולדה להתרגל לסביבת הריצה באמצעות הפעלה ידנית של גלגל הריצה. במהלך האימון בהפעלה ידנית, הגבירו בהדרגה את מהירות הריצה עד שהחולדה לא תוכל לשמור על הקצב. ברגע שזה קורה, הפחיתו את המהירות עד שהחולדה תחזור לקצב ריצה יציב, ולאחר מכן הגבירו שוב את המהירות בהדרגה עד שהחולדה תגיע ל-20 meters per minute.שלושה ימים לאחר מכן, התחילו את אימון הכושר שנמשך שלושה שבועות על ידי לחיצה על כפתור ההפעלה במיקרו-בקר בכל שבוע כדי להפעיל מודל אימון שבו החולדה רצה במהירות של 20 meters per minute למשך 30 minutes במהלך השבוע הראשון, 30 meters per minute למשך 30 minutes במהלך השבוע השני, ו-30 meters per minute למשך 60 minutes במהלך השבוע השלישי. שמרו על החולדה במצב ריצה קבוע בין 0 מעלות ל-135 מעלות, המוגדרים כאזור האימון האפקטיבי. התחילו בהערכת הביצועים ההתנהגותיים באמצעות מדדי חומרת פגיעה נוירולוגית בכל החולדות שעברו שבץ ביום שלפני הניתוח, וכן מדי יום במשך שבעה ימים לאחר הניתוח.בשלב הבא, מדדו את חוזק הגפיים של החולדה באמצעות מישור משופע. לשם כך, הניחו את החולדה על מכשיר טיפוס משופע על בסיס יומי, והרגילו את החולדה למכשיר ולתנאי הבדיקה שבוע לפני תחילת הבדיקות. במהלך הבדיקה, הניחו את החולדה בחלקו העליון של המכשיר בכיוון שבו ציר הגוף מיושר עם הציר האורכי של המישור המשופע.יש לוודא שהחולדה נשארת לאורך השיפוע של המשטח בעל פסי הגומי של המישור המשופע, אשר צריך להיות מכוון לזווית של 25 מעלות. הגדל את הזווית באופן דינמי באמצעות בורג כדורי המחובר למנוע צעד כדי לקבוע את הזווית המקסימלית שבה החולדה מסוגלת להיאחז במישור. הגדל בהדרגה את זווית המישור המשופע עד שהחולדה אינה מצליחה להיאחז, ולאחר מכן זהה אירוע של החלקה למטה.לבסוף, יש להביא שני צופים נאיביים שיבחנו וידרגו באופן עצמאי את כל מבחני ההתנהגות. מחקר זה הציג גישה מדעית לכימות פעילות גופנית יעילה באימון למניעת שבץ מוחי, והשתמש במדדי חומרה נוירולוגית, או M-N-S-S, כדי לאמת את השיטה המוצעת. תוצאות אלו מראות שונות משמעותית בין כל קבוצות התרגול לבין קבוצות הביקורת, דבר המצביע על כך שפעילות גופנית תורמת למניעת שבץ מוחי.קבוצת ה-PRW מציגה את הניקוד הנמוך ביותר מבין קבוצות הפעילות הגופנית, מה שמעיד על מנגנון נוירו-פרוטקטיבי עדיף בהשוואה למערכות האימון האחרות. בנוסף, קבוצת ה-PRW משיגה נפח אינפארקט קטן בהרבה מקבוצת הביקורת, ומדורגת במקום הנמוך ביותר מבין כל קבוצות הפעילות הגופנית, מה שמאשש את ההשפעה הבולטת של PRW על מניעת שבץ מוחי. ניתן לבצע טכניקה זו בתוך שש עשרה שעות אם היא מבוצעת כראוי.במהלך ביצוע הליך זה, חשוב לזכור להסתמך על התוצאות והאינדיקטורים ולעקוב אחריהם כדי לדייק את הקצב, הזמן והמיקום. לאחר ביצוע הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות, כגון גלגל ריצה ממוטור מסורתי, כדי לענות על שאלות נוספות בנוגע ללמידה יציבה. לאחר פיתוחה, סללה טכניקה זו את הדרך עבור חוקרים בתחום הפיזיולוגיה של הגפה לחקור רפואה מונעת בחולדות.לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה לגבי האופן שבו בונים מערכת גלגלי ריצה יעילה ביותר למניעת שבץ איסכמי בחולדות.

an-innovative-running-wheel-based-mechanism-for-improved-rat-training

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

תנועה נבחנת לעיתים קרובות תוצאה התנהגותית במודלים שונים של מחלת בתחומים כמו אורתופדיה הנוירולוגיה. מאמר זה וידאו מתכוון לתאר שיטה לאיסוף התגובה הקרקע כוחות קינמטיקה של חולדות במהלך תנועה חסרת מעצורים.

קינמטיקה ואת תגובת קרקע חיל קביעת: הפגנה כימות של תנועה היכולות של מבוגרים צעירים, בגיל העמידה, ועל החולדות הגריאטרי

מקצבי יממה בהתנדבות גלגל ריצת פעילות ביונקים הם מצמידים בחוזקה לתנודות המולקולריות של שעון ראשי במוח. ככזה, מקצבים יומיים אלה בהתנהגות יכולים לשמש כדי לחקור את ההשפעה של גורמים גנטיים, תרופתיים וסביבתיים על התפקוד של השעון הביולוגי הזה.

הקלטה וניתוח של מקצבי יממה בריצת גלגל פעילות במכרסמים

פרדיגמה מוצגת כדי לנתח את הרכישה של משימת הגעה לגפיים קדמיות מיומנות ברמת דיוק גבוהה בחולדות.

רכישת גבוהה דיוק מיומן Forelimb ההגעה משימה בחולדות

יש תרגיל לב וכלי דם וחוויות מגרה בסביבה מורכבת יתרונות חיוביים על אמצעים מרובים של פלסטיות עצבית במוח המכרסם. מאמר זה יעסוק ביישום של התערבויות אלה בתור "superintervention" המשלב ריצה גלגל ומורכבות סביבתיות יעסוק המגבלות של התערבויות אלה.

ריצת גלגל וסביבתי מורכב כמו התערבות טיפולית במודל חיה של FASD

פרדיגמה מוצג לאימונים וניתוח של משימת לכת מיומנת אוטומטית בחולדות. ניתוח של ניסיונות משייכים מגלה subprocesses הברור של למידה מוטורית.

חקירת Motor מיומנות תהליכי למידה עם רובוטית Manipulandum

מכרסם מיומנים להגיע משמש בדרך כלל כדי ללמוד כישורי מיומנות, אבל דורש זמן ומאמץ משמעותיים כדי ליישם את המשימה ולנתח את ההתנהגות. אנו מתארים גרסה אוטומטית של מיומנים להגיע עם מעקב תנועה ושחזור תלת מימדי של מסלולי הגעה.

עכברוש אוטומטי-גלולה יחידה להגיע עם 3-מימדי שחזור של כפה ומסלולי ספרות

כאן אנו מתארים את מערכת RatWalker, שנבנתה על ידי תכנון מחדש של מנגנון MouseWalker כדי להתאים לגודל ולמשקל המוגדלים של חולדות. מערכת זו משתמשת בהשתקפות פנימית כוללת מתוסכלת (FTIR), לכידת וידאו במהירות גבוהה ותוכנת ניתוח בגישה פתוחה כדי לעקוב אחר פרמטרים של הליכה ולכמת אותם.

יישום מערכת RatWalker לניתוח הליכה במודל חולדה גנטי של מחלת פרקינסון

הליך זה מתאר מודל אימון התנגדות גלגל ריצה טעון פרוגרסיבי הניתן לתרגום בעכברים. היתרון העיקרי של מודל אימון התנגדות זה הוא שהוא התנדבותי לחלוטין, ובכך מפחית את הלחץ על בעלי החיים ואת העומס על החוקר.

דגם גלגל ריצה פשוט וזול לאימוני התנגדות פרוגרסיביים בעכברים

מאמר זה מציג פרוטוקול המאפשר הערכה לא פולשנית ואוטומטית של ביצועי המוטוריקה העדינה, כמו גם למידה מוטורית אדפטיבית ואסוציאטיבית, על אתגרים, באמצעות מכשיר הנקרא סולם ארסמוס. קושי המשימה יכול להיות titrated כדי לזהות ליקוי מוטורי החל גדול עד עדינות.

ניטור למידה מוטורית עדינה ואסוציאטיבית בעכברים באמצעות סולם ארסמוס

פרוטוקול זה מתאר מודל ריצה וולונטרי יעיל שניתן ליישם בהקשרי מחקר שונים. בניגוד למודלים אחרים של ריצה מרצון, שיטה זו נמנעת מדיור בידוד תוך מעקב אחר מדדי ריצה בעכברים בודדים.

מעקב אחר מדדי ריצה בודדים בעכברים באמצעות פרוטוקול ריצה וולונטרי הממזער בידוד חברתי

פרוטוקול זה מקים צינור הערכה קינמטי של עכברוש אחורי באמצעות בדיקת הליכון ללא סימן עם תיוג אוטומטי רב-מפרקי מונע למידה עמוקה, המאפשר כימות תנועה שניתן לשחזר.

מעקב סינכרוני רב-מפרקי מבוסס למידה עמוקה לכימות אובייקטיבי של קינמטיקה של תנועת גפיים אחוריות בעכברים

למד כיצד לכמת פעילות אימון יעילה למניעת שבץ איסכמי בעכברושים באמצעות מערכת גלגל ריצה מתקדמת. השיטה מציגה מתאם גבוה בין שיעורי תרגול אפקטיביים לנפח אינפארקט.

מנגנון גלגלים מבוססי ריצה חדשני עבור ביצועי הדרכת עכברוש משופרים

גלה סרטונים נוספים