詳細な指示は、ネズミが自発的に5mのプレキシガラス迷路を水中に潜るように訓練する方法について提供されています。ラットの脳は非常によく特徴付けられているため、自発的に潜水するラットは、哺乳類の潜水反応の中心経路を解明するのに役立つ可能性があります。
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この記事について
サマリー
要約
水中沈没は、事実上すべての潜水動物で観察される自律神経の変化を生み出します。この反射的に誘発される反応は、無呼吸、副交感神経誘発性徐脈、および心臓、脳、運動筋への血流を維持する交感神経誘発性血管抵抗の変化で構成されています。潜水反応の代謝的および心肺学的側面の多くは海洋動物で研究されてきましたが、この脳幹反射の中心的な統合的側面の研究は比較的不足しています。ラットの生理学と神経解剖学的構造は十分に特徴付けられているため、ラットは哺乳類の潜水反応の中心経路を確認するために使用できます。ネズミが泳ぎ、長さ5mのプレキシガラス迷路を自発的に水中に潜るように訓練する方法についての詳細な説明が提供されています。タンクの設計と処置室の要件に関する考慮事項も示されています。行動訓練は、強制的な水中潜水に関連する可能性のあるストレスを軽減するように実施され、したがって、中心的なストレス経路の活性化を最小限に抑えます。トレーニング手順は技術的に難しくはありませんが、時間がかかる場合があります。動物の行動訓練は、他の実験技術と併用するためのモデルを提供することしかできないため、ラットが自発的に潜水する方法が他の生理学的および神経解剖学的研究技術と組み合わせて使用された方法の例、およびこれらの技術に対応するために基本的な訓練手順をどのように変更する必要があるかについても説明します。これらの実験は、自発的に潜水するラットが、他の潜水動物に通常見られるのと同じ心肺変化を示すことを示しています。ラットが自発的に水中に潜るように訓練することが容易であること、および他の神経生理学的研究で収集されたラットからすでに利用可能なデータにより、ラットの自発的な潜水は、哺乳類の潜水反応の中心的な側面を調査する研究で使用するための優れた行動モデルになります。
概要
すべての脊椎動物クラス1の動物に見られる一連の自律神経反射から構成されています。水中での水没に反応して、この反射的に誘発される反応は、無呼吸、徐脈、および心臓、脳、運動筋への流れを維持しながら、内臓や運動していない筋肉への流れを制限する血流の変化で構成されています2。哺乳類の潜水反応の代謝的および心肺学的側面の多くは、ヒト4,5を含む、十分に調査されています2,3。しかし、最近まで比較的欠けていたのは、潜水反応の中心的な統合的側面の調査です。脳幹内で何が起こっているのか、そしてこの自律神経反射中に求心性入力を遠心性出力に接続するニューロンの段階的な経路は何ですか?これらの質問に答えるには、適切な動物モデルが必要です6。比較生理学の格言であるクロウの原理7は、すべての研究課題に対して、問題を最も便利に研究できる動物が選ばれるというものです。潜水反応の中心的な側面を研究するのに最も適した動物は、ラット6,8である。これは主に、ラットの脳が解剖学的にも機能的にも非常によく特徴付けられており、多くのラット脳アトラスが利用可能であるという事実によるものです6。さらに、ラットの生理機能はすべての主要な臓器系でよく知られており、ラットはシステム生物学の動物モデルとして高く評価されているため、ラットは心肺研究に特に有用です6。最後に、実験用ラットは、日常的に水中で泳いだり潜ったりする動物である野生のラットス・ノルベジカスの飼いならされたバージョンです6。これらの考慮事項に基づいて、ラットは哺乳類の潜水反応の中心的な側面を調査する研究に適しています。それに比べて、海洋動物を使用して哺乳類の潜水反応の中心的な側面を調査することははるかに困難です。これは主に、海洋動物の脳が比較的大きく、不均一なサイズの脳を持っていること、およびこれらの動物を飼育することが比較的困難でコストが高いことに起因しています。
ラットは、主に強制的な水中潜水を伴う状況で、哺乳類の潜水反応の多くの側面を調査するために以前に使用されてきました9-12。しかし、海洋動物や水生動物を対象とした多くの研究では、潜水が強制されたか自発的であったかによって、潜水に対する反応が異なることが示されています2,13。潜水動物は、強制潜水中に非常に激しい徐脈を示すことがありますが、自発的な潜水中にはそれほど強くない徐脈を示すことがあります。強制的な潜水の「ストレス」は、多くの動物でダイビングの心血管反応を大きく変える可能性があります14。マスクラットのような小さなげっ歯類も、強制潜水中の方が自発的な潜水時よりも強い潜水反応を示す15,16。 したがって、ラットを使用して哺乳類の潜水反応の中心的な側面を調査する場合、研究者は、強制的に水中に潜伏したラットが自発的に潜水するラットとは異なる反応を引き起こす可能性があることに注意する必要があります。
この記事の目的は、ラットが自発的に水中に潜るように訓練する方法についての詳細な指示を提供することです。これらの手順は技術的に難しくはありませんが、時間がかかる場合があります。トレーニングは、強制的な水中潜水に関連する可能性のあるストレスを軽減するように行われます。この自発的なダイビング技術は、中枢ストレス経路の活性化を最小限に抑え、ダイビング反応の中心的な側面をよりよく調査できるようにします。ラットを自発的に水中に潜るように訓練しても、哺乳類の潜水反応の中心的な側面を調査するために使用できるデータは得られません。したがって、ラットを自発的に潜水させることが他の生理学的および神経解剖学的研究技術と組み合わせて使用されてきた方法、およびこれらの他の技術に対応するために基本的な潜水訓練をどのように変更する必要があるかの例も提供されます。
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プロトコル
注：中西部の大学で行われ、本明細書に記載の実験プロトコールは、中西部の大学IACUCによって承認された。
1.ルームの要件
- 温水と冷水を実行している処置室、床に、タンクから一般的に排水を水を除去する方法を固定します。
- ダイビングタンクを配置する研究·テーブルを使用してください。床排水溝付きの客室は、一般的に排水のために輪郭であるため、ゴム栓を切り倒し、テーブルトップ、ひいてはタンク内の水面のことを確認するためにテーブルの脚の下に置いて、レベルです。
2.ダイビングタンク
- ダイビングタンク建設
- 側壁（ 図1）のためにプレキシグラスの一番下のための厚いプレキシグラスで3/4と1/2を使用して（100×60×15 cm）の長方形のタンクを構築します。恒久的にシアノアクリレートセメントまたはsolvenを用いて一緒にタンクの外側プレキシグラス片を取り付けるそのようなトリクロロメタンなどのts。
- 85×15センチの片に切断リムーバブル1/2インチ厚のプレキシグラスを使って、5チャネルの長さでそれぞれ約100センチ、中にタンクを分割。恒久的にこれらのチャンネル分周器の位置にスロットすることができその中にタンクの底やエッジに溝を配置します。
- 水中ダイブ「トンネルのための "屋根"を作成するチャンネル分周器からの水平プレキシグラス片を一時停止します。
- タンク場所の一角に取り外し可能な調達プラットフォーム、「フィニッシュエリア」、ラットが水の外に運ぶと、水泳やダイビングの試行の間休ませるために。ラットは通常、自分自身をグルーミングし、フィニッシュエリアにいる間彼らの毛皮から水を除去する。ラットは訓練試行間のプラットフォーム上に残るを保証するためにフィニッシュエリアのエッジの周り背の高い側面を置きます。
- フィニッシュエリアからタンクの反対側の隅にのみ迷路への水中へのアクセスを許可するチャンバーを配置。これは取り外し可能な "開始REA」のみの潜水試験のために使用されます。
注：スタート室内のプラットフォームの上に座っている間、ラットが水の中に下げられるダイビング裁判の開始時に、それゆえ、このプラットフォームは、「エレベーター」と呼ばれている。
注：スタートエリア、フィニッシュエリア、及び全てのチャンネルデバイダーがタンクから取り外し可能で、モジュール設計を使用してください。ラットを混乱してしまった場合、水中、作品はすぐにからラットを救うために分解することができる間、特に、1）すべてのチャンネル分周器を除去した後に水でタンクを充填し、空に容易にするため、および2）：これは二つの理由のために行われている水。
- 水でタンクを充填し空にする
- 水でタンクを埋める
- 各トレーニングセッションの開始時に、約12cmの深さまで、新鮮な32℃の水道水でタンクを充填する。暖かいまたは冷たいポケットを最小限に抑えるためにタンク内の水を攪拌する。
注：通常、それは12匹のラットを訓練するのに約2時間かかります。この間水の温度は約4℃低下する。トレーニングセッションの終わりまでに水は約28℃に冷却する。 30℃の水ではなく、室温の水に比べ、この温水を使用して、ラットへの温熱なので、反復的なトレーニング中の熱損失を最小にする。
- 各トレーニングセッションの開始時に、約12cmの深さまで、新鮮な32℃の水道水でタンクを充填する。暖かいまたは冷たいポケットを最小限に抑えるためにタンク内の水を攪拌する。
- 水でタンクを空にする
- 各トレーニングセッションの最後に、そのような1インチの内径の管4メートルの長片として、大きなホースを使用してタンクから水を排出。完全に空気のポケットがチューブにない確実に、タンク内のチューブを沈める。素早く床ドレンにチューブの一方の端を置く。結果としてサイフォン効果はタンクから水を排水します。
- サイフォンを維持するために、水面下のチューブのタンクの端を維持しながら、水の完全な排水を容易にするために、エッジタンクを傾ける。
注：あるいは、そしてよりむしろサイフォン、タンクの底近くでタップをインストールし、接続しますタンクからのホースが床ドレンにタップします。
- 水でタンクを埋める
3.ラットアレルゲンの検討事項
- 取扱い及びラットを訓練するたびに使い捨て手袋を着用してください。手袋は常にラット尿を含むであろうタンク内の水との接触を制限する。
注：ラットはトレーニング中に濡れになり、部屋には「ウェット - ラット」匂いで満たされます。結果的に抗ヒスタミン薬の予防的体制は、ラットのアレルギーの影響を防止または制限することがあります。彼らは、ラットのアレルゲンに対して敏感になるべきトレーナーはまた、使い捨て防塵マスク、またはN95マスクを着用する必要があるかもしれません。
4.スイムトレーニング
- 毎日の水泳訓練
注：個人の経験は、若いラットはより良く、より速く迷路を学び、したがって、成体ラットを使用することに好適である35グラム新たに離乳ラットを用いたトレーニングを開始することを示しています。- 水でタンクを埋める。 2.2.1を参照してください。
- 挿入フィニッシュ5水泳チャネルを作成するための領域とチャネルデバイダ。
- 最初のトレーニングセッション中に静かにフィニッシュエリアから水約3~5から2cm手でラットを下げる。
注：これらは、第1の浮遊感に遭遇として水ラットへの導入に際しては、非定常表示されます。最終的に近くのフィニッシュエリアに到達し、水を終了する方法を見つけるためにしようとしているときにラットは非協調方式で約パドルます。原因泳ぐ彼らの生得的な能力のために、その後の試験でラットはフィニッシュエリアに向けて、より協調的で泳ぎます。
注：自分の足が捜査の手にあるように下からラットをサポートします。静かに水の中にラットを下げ、そして彼らはむしろ水にそれらをドロップするよりも、手から離れて泳ぐましょう。 - 試験の間、ラットは、少なくとも1分間、フィニッシュエリアに残るう。彼らは「安全な」場所としてフィニッシュエリアとみなすようにするために、ラットは新郎と探求できるようにすることです裁判の間行く。これは単に試験を完了し、すぐに次の試行を開始するために水の中にそれをバックに位置決めしているラットをつかむと対照的である。
注：脳内の報酬回路の活性化を防止するために、トレーニング中に外部の報酬（ すなわち 、食品）を使用しないでください。 - フィニッシュエリアの待機期間の後、静かに次の試行を開始する前に、1分間ラットを開催しています。水中への繰り返しのエントリがラットは非常に濡れるようになりますし、それらを乾燥して低体温症を防ぐことができますので、静かにこの公判前のホールド中にタオルでラットを乾かす。
- 4.1.3を繰り返します。 4.1.5スルー。各ラットは、毎日の水泳トレーニングセッション中に訓練されるために3から5治験を完了します。
- すべてのチャンネル分周器を外し、タンクからエリアを終える。
- タンクからの水を空にします。 2.2.2を参照してください。
- 週刊水泳トレーニングスケジュール
- 規範毎日のトレーニングセッション（4.1を参照。）週5日間、理想的に同時に毎日。
- 首尾前日に交渉した距離からの最初のトライアルを開始します。増加した距離から2番目と3番目の試験を開始します。
- 各後続の毎日のトレーニングセッションにラットを水及びフィニッシュエリア内に配置される場所との間の距離を増加させる。最初のいくつかのトレーニングセッション5-10 CMでこの距離を増やす。ラットは水泳より快適に表示された後30〜50 CMによって距離を増やす。
- ラットが泳ぐチャネルの直線部分を泳ぐことを学んでいる間に水泳距離の大きな増加を使用してください。これとは対照的に、ヘアピンを泳ぐことを学ぶことは2-3のトレーニングセッションがかかる場合がありますチャネルの間になります。
注：多くの場合、フィニッシュエリアで待機している間に、ラットは泳ぐために水を再入力し、かつ/または、まだフィニッシュエリアプラットフォームの上に座っている間に頭の水中水没。 - 全体5チャネルの成功した水泳を確実にするために3週間にわたって、この毎日のトレーニングプロトコルを繰り返します。この繰り返し訓練プロトコルは、迷路は、左と右のヘアピンターンを交互に含み、特に以来、迷路が正常に完了したことを保証します。
5.ダイブトレーニング
注：ラットが正常に迷路を通して水泳を交渉することを学んだ後、彼らはダイビングの訓練を開始する準備が整いました。
- 初期のダイビングトレーニング（初日）
- スタートチャンバーを挿入します。 （2.2.1を参照してください。）水でタンクを埋める。確保水位がスタートエリアへの開口部以下1cmである。
- フィニッシュエリアを挿入し、チャンネル分周器は、5つのスイミングチャネルを作成する。
- 最初のダイビングセッション中に開始チャンバ内に水の中にエレベーターに低下するラットを訓練。迷路へのアクセスが開始チャンバの底部からのものである。ラットが簡単に迷路にスタート室から泳ぐことができるように、この最初のセッションの間に水位が十分に低い。ラットが迷路に水泳を続けることができるフィニッシュエリア。
- 試験の間、ラットは、少なくとも1分間、フィニッシュエリアに残るう。
注：脳内の報酬回路の活性化を防止するために、トレーニング中に外部の報酬（ すなわち 、食品）を使用しないでください。 - フィニッシュエリアの待機期間の後、静かに次の試行を開始する前に、1分間ラットを開催しています。静かにこの公判前のホールド中にタオルでラットを乾かす。
- 5.1.3を繰り返します。 5.1.5スルー。この最初のダイブトレーニングセッション中に訓練される各ラットについての3試験を完了します。
- 、すべてのチャネル仕切りを取り外し、チャンバを起動し、タンクからエリアを終える。
- タンクからの水を空にします。 2.2.2を参照してください。
- 初期のダイビングトレーニング（二日目）
- スタートチャンバーを挿入します。 （2.2.1を参照してください。）水でタンクを埋める。水位がわずかにスタートエリアへの開口部を超えていることを確認してください。
- フィニッシュエリアを挿入し、チャンネル分周器は、5つのスイミングチャネルを作成する。
- 第二潜水中ラットが迷路を入力し、スタート室の縁の下に頭を浸ししなければスタートチャンバーを終了するように、トレーニングセッションは、水位が上昇した。ラット初ダイブとしてこれを考えてみましょう。ラットはその後フィニッシュエリアに迷路水泳を続けることができる。
- ラットは臨床試験の間に少なくとも1分間フィニッシュエリアに残りましょう。
注：脳内の報酬回路の活性化を防止するために、トレーニング中に外部の報酬（ すなわち 、食品）を使用しないでください。 - フィニッシュエリアの待機期間の後、静かに次の試行を開始する前に、1分間ラットを開催しています。静かにこの公判前のホールド中にタオルでラットを乾かす。
- 5.2.3を繰り返します。 5.2.5スルー。このダイブトレーニングセッション中に訓練される各ラットについての3試験を完了します。
- 、すべてのチャネル仕切りを取り外し、チャンバを起動し、タンクからエリアを終える。
- タンクからの水を空にします。 2.2.2を参照してください。
- 初期のダイビングのトレーニング（THIRD日）
- スタートチャンバーを挿入します。水でタンクを埋める（2.2.1を参照。）、水位がスタートエリアへの開口部を超えていることを確実にする。
- フィニッシュエリアを挿入し、チャンネル分周器は、5つのスイミングチャネルを作成する。長さ5cmダイビングトンネルを作成するためにスタートエリアのすぐ外側プレキシグラスの水平部分を置きます。
- 第三のダイビングのトレーニングセッション中にラットは、スタート室の縁の下にその頭を浸し、スイムチャネルのオープンウォーターに到達する水中5センチ泳ぐことがあります。ラットはその後フィニッシュエリアに迷路水泳を続けることができる。
注：開始領域に配置されると、ラットは、自分の水中潜水を開始し、従って、これらは、「自発的な」ダイブであると考えられる。 - ラットは臨床試験の間に少なくとも1分間フィニッシュエリアに残りましょう。
注：脳内の報酬回路の活性化を防止するために、トレーニング中に外部の報酬（ すなわち 、食品）を使用しないでください。 - フィニッシュエリアの待機期間の後、静かに次の試行を開始する前に、1分間ラットを開催しています。静かにこの公判前のホールド中にタオルでラットを乾かす。
- 5.3.3を繰り返します。 5.3.5スルー。このダイブトレーニングセッション中に訓練される各ラットについて3〜5治験を完了します。
- 、すべてのチャネル仕切りを取り外し、チャンバを起動し、タンクからエリアを終える。
- タンクからの水を空にします。 2.2.2を参照してください。
- 週刊ダイビングのトレーニングスケジュール
- （5.3参照。）週5日間、理想的には同じ時刻に毎日、毎日のトレーニングセッションを実施。
- 首尾前日に交渉した距離からの最初のトライアルを開始します。増加ダイビング距離が第二と第三の試験を開始します。
- 後続の各毎日のトレーニングセッションとラットは水中泳ぐする必要が距離を延長するために追加の水平仕切りを追加することによって、ダイブトンネルの長さを増加させる。最初のいくつかのトレーニングセッション増加THI用5〜10センチメートルによるsの距離。ラットはダイビングをより快適に表示された後30〜50 CMによって距離を増やす。
注：連続した試験中にしようとしたダイビングの距離を拡張しすぎるしないでください。必要であれば、短いダイビング距離を提供するために、水平方向のチャンネルカバーの端を持ち上げます。ダイビング試験中にラットはダイビングトンネルの終わりに到達し、水中好転し始めていない場合は、迅速にチャネルカバーの端を持ち上げ、そしてラットが表面化し、彼の水泳を続けることができる。これが成功して、より長いダイビング距離を完了するために、ラットを可能にします。この正の強化は、各ダイブトライアル付き水中トンネルを通って前進したラットを維持します。 - ラットが泳ぐチャネルの直線部分をダイビングを学んでいる間に潜水距離の大きな増加を使用してください。これとは対照的に、ヘアピンの周りにダイビングを学ぶことは2-3のトレーニングセッションがかかる場合がありますチャネルの間になります。
注：フィニッシュエリアで待機している間に、しばしば、ラットは再入力します番目まだフィニッシュエリアプラットフォームの上に座っている間泳ぐ、および/またはそれらの頭部を水中水没する電子水。 - 全体5チャネルの成功ダイビングを確実にするために3週間にわたって、この毎日のトレーニングプロトコルを繰り返します。この繰り返し訓練プロトコルは、迷路は、左と右のヘアピンターンを交互に含み、特に以来、迷路が正常に完了したことを保証します。
注：フル6週水泳やダイビングのトレーニングスケジュールは、300グラムの体重に到達するために35グラムを新たに離乳したラットの成長と一致している。 - 毎日のトレーニングセッションが完了しており、ラットはホームケージに戻された後、ラットはすぐにグルーミングを通じて毛皮を乾燥確保、または必要であれば、彼らの毛皮が乾燥するまで暖かいラットを保つために彼らのケージの下に加熱パッドを配置。
6.実験的変奏曲
注：基本的な実験設定および動物の訓練は上記に記載されている。しかし、行動訓練のみPR関心のあるデータを収集するために、他の実験技術で使用されるモデルをovides。基本的なプロトコルは、ダイビング応答の特定の側面を調査するために修正される。これらの修飾の例には、これらの生理学的および神経解剖学的技術を使用してデータを収集するためのいくつかの考慮事項は、以下の通りである。
- 埋め込み可能な遠隔測定トランスミッタ
- 訓練終了後、水泳、ダイビングのラットから拍動性の動脈血圧を送信するために、市販の遠隔測定送信機を使用しています。手術と術後の回復に関する手順については、ローカルIACUCの承認を得る。彼らのトランスミッタ用に会社によって提案移植手順に従ってください、と水にラットを返す前に、手術からの完全な回復を確実にする。
- ラットが水にあるときに無線信号を受信するアンテナが近くにあることを確認してください。
注：水は、無線信号を減衰させ、したがって近距離無線信号ね水中を移動するEDSは、タンクの寸法の制限要因になります。 - それは迷路を進むにつれてラットに従うことを、むしろラットケージサイズのアンテナよりも、ハンドヘルドアンテナワンドを使用してください。ラットは水中である間、無線信号が失われないことを保証するために、ラットを30 cm以内ワンドアンテナを保つ。
- 末尾カニューレ
- チャンネル分周器と水平ピース迷路を通じてその進行中のラットの背後に沿ってカニューレ証跡ようにダイビングトンネルの屋根を作成するを再設計。
注：チャンネルのモジュール設計が最も重要であり、また、迅速な水中迷路からラットの回復できるようにする必要があります。カニューレ思わぬ障害とラットから外れるようになった場合には、水中カニューレが急速に再接続されていない場合は一方で、ラットはすぐにブリードアウト性があります。 - 自発的にダイビングラットにおいて動脈圧および心拍数を記録するために後続の動脈カニューレを使用する。としてPE50の90センチの部分を使用してください末尾のカニューレ。
注：このカニューレの長さは依然ラットが迷路を経て進行することを可能にしながら、圧力変換器にラットを接続するために十分な長さで、まだカニューレデッドスペースを最小にするのに十分に短く、十分な忠実度を可能にするために圧力変換器に十分接近している動脈圧力信号。 - そのような副交感神経と交感神経作動薬および拮抗薬などの薬剤を注入する、または心拍出量の分布を決定するトレーサーまたは染料を注入するために末尾の静脈（または動脈）カニューレを使用してください。
- ラットは水中カテコールアミンレベルまたは血液化学を決定するために水中であるが、静脈（または動脈）カニューレを用いて、ラットから血液サンプルを引き出す。
注：末尾のカニューレの長さを最小限にし、採血の際にカニューレデッドスペースを占めている。
- チャンネル分周器と水平ピース迷路を通じてその進行中のラットの背後に沿ってカニューレ証跡ようにダイビングトンネルの屋根を作成するを再設計。
- 活性化脳幹ニューロンの検出
- 同定するFos蛋白の免疫学的検出を使用してくださいダイビング応答の一部である脳幹の年度特定の領域。
注：心肺反射の繰り返しの開始時には、その反射回路の一部である脳幹の神経細胞が活性化のFosと呼ばれるタンパク質を産生するようになることができます。 - 繰り返し24ダイブの合計2時間迷路を5分ごとにラットを潜る。
注：また、ニューロンのFos産生を誘導する他のプロトコルを使用することもできる。ストレスに対する応答に関与する脳幹ニューロンの活性化を回避するために、反復される動作は、行動訓練の一部として含まれるべきである。
- 同定するFos蛋白の免疫学的検出を使用してくださいダイビング応答の一部である脳幹の年度特定の領域。
- ダイビング中の血液コルチコステロンレベル
- 水泳やダイビング中のストレスラットの経験のレベルの指標としてコルチコステロンを使用してください。
- コルチコステロン分析用の血液を得るためには、3自主的な泳ぎや潜水後のラット15分の尾静脈から0.1ミリリットルの血液サンプルを描画します。
注：予備実験は15分では、suであることを示した循環中にコルチコステロンの産生および放出を可能にし、血漿コルチコステロンレベルのピークを生じさせるfficient時間。コルチコステロンレベルは概日リズムを持っているので、すべての血液が日の同じ時間に描きスケジュールし、研修のタイミングと一致した。
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結果
記載さ水泳やダイビングの訓練手続きが正常に完了し、水の下で時潜水ラットが経験したストレスを減らすことができます。血中コルチコステロンレベルは、反復的な毎日のトレーニングが自主的なダイビングに関連付けられているstressfulnessを減少させることを示しており、訓練を受けたラットは、ヒト（ 図2; 17）で毎日処理されているよりも、ダイビングにはよりストレス見当たらない。逆に、ダイビングプロトコルで訓練を受けていないラットは自発的なダイビングストレスの多い（ 図2; 17）を見つける。さらに、両方の訓練を受け、訓練を受けていないラットは最もストレスの多い（; 17 図2）に強制ダイビングを見つける。
と末尾のカニューレ（ 図4; 21-23）;水泳、自主的なダイビング、強制ダイビングラットから心臓血管の応答は、注入された遠隔測定デバイス（8,17-2...
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ディスカッション
食品6のために採餌しながら、彼らの野生の形でラットは、缶と半水生環境を活用行い、そして意志しばしばダイビング水中。したがって、ラットは非常に簡単に自発的に水中ダイビングを訓練することができることにも驚くべきことではない。記載されたトレーニングの手順は、ほとんどの成体ラット脳アトラス（〜300グラム）で使用されるボディサイズに、新たに離乳したラットをもたらすであろう、6週まで続くことがある。したがって、これらの訓練された動物からの脳はより容易に匹敵するこれらのアトラス内で識別解剖学的構造になります。
スタートエリアに配置された後、ほとんどのラットは、20秒以内に水中水泳を開始します。しかし、時折、ラットは、その自主的なダイビングを開始する前に、5分以上かかります。それは水中トンネル内にラットを強制的に、この段階では魅力的かもしれないが、これは一般的に負の経験を持つ水を関連付けるからラットを防止するために避けるべきである。げっ歯類は頑固月のiniti可能味方トレーニングセッション中に潜ることを拒否するが、彼らは水を終了する唯一の方法は迷路ダイブを完了することによっ...
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開示事項
著者はStoelting社のコンサルタントであり、商業的目的のためにそれらにマカロックダイブタンク迷路の全体的なデザインと仕様を提供しました。
謝辞
研究は研究スポンサープログラムの中西部大学事務所からの資金によってサポートされています。また、中西部の大学動物施設とエリック·ウォーレンに感謝します。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| マカロックダイビングタンク迷路 | Stoelting Company | 60139 | |
| 1インチ内径チューブ | フィ | ッシャー14-169-63 | タンクの充填または排水に使用されます |
| プレキシガラスげっ歯類拘束装置(エコノミー平底拘束装置) | Braintree | FB-M/L | 強制潜水の場合 |
| テレメトリック送信機 | DSI | モデルPA-C40 (270-0040-008) | 脈動性動脈血圧の |
| ハンドヘルドアンテナワンド | を送信するために使用されます DSI | モデルRLA 3000 (272-5007) | ラットが水中迷路を交渉している間、無線アンテナが送信機の近くにあることを確認するために使用されます |
| Intramedic PE50、0.023インチID | フィッシャー | 14-170-12B | トレーリング動脈カニューレ |
| N95マスクとして使用 - Moldex #2300N シリーズ | フィッシャー | 19-003-246D | ラットアレルゲンの吸入を制限するために使用されます |
参考文献
- Butler, P. J., Jones, D. R. Advances in Comparative Physiology and Biochemistry. Lowenstein, O. 8, Academic Press. 179-364 (1982).
- Butler, P. J., Jones, D. R. Physiology of diving birds and mammals). Physiol. Rev. 77, 837-899 (1997).
- Butler, P. J. Metabolic regulation in diving birds and mammals. Resp. Physiol. Neurobiol. 141, 297-315 (2004).
- Foster, G. E., Sheel, A. W. The human diving response, its function, and its control. Scand. J. Med. Sci. Sports. 15, 3-12 (2005).
- Lindholm, P., Lundgren, C. E. G. The physiology and pathophysiology of human breath-hold diving. J. Appl. Physiol. 106, 284-292 (2009).
- McCulloch, P. F. Animal models for investigating the central control of the mammalian diving response. Front. Physiol. 3, 1-16 (2012).
- Krogh, A. The progress of physiology. Am. J. Physiol. 90, 243-251 (1929).
- Panneton, W. M., Gan, Q., Juric, R. The rat: a laboratory model for studies of the diving response. J. Appl. Physiol. 108, 811-820 (2010).
- Lin, Y. C. Autonomic nervous control of cardiovascular responses during diving in the rat. Am. J. Physiol. 227, 601-605 (1974).
- Lin, Y. C., Baker, D. G. Cardiac output and its distribution during diving in the rat. Am. J. Physiol. 228, 733-737 (1975).
- Huang, T. F., Peng, Y. I. Role of the chemoreceptors in diving bradycardia in the rat. Jap. J. Physiol. 26, 395-401 (1976).
- Fahlman, A., Bostrom, B. L., Dillon, K. H., Jones, D. R. The genetic component of the forced diving bradycardia response in mammals. Front. Physiol. 2, 1-7 (2011).
- Blix, A. S., Folkow, B. Handbook of Physiology. Shepher, J. T., Abboud, F. M. , American Physiological Society. 917-944 (1984).
- Kooyman, G. L. Diverse Divers. 200, Springer-Verlag. (1989).
- MacArthur, R. A., Karpan, C. M. Heart rates of muskrats diving under simulated field conditions: persistence of the bradycardia response and factors modifying its expression. Can. J. Zool. 67, 1783-1792 (1989).
- McCulloch, P. F., Jones, D. R. Cortical influences on diving bradycardia in muskrats (Ondatra zibethicus). Physiol. Zool. 63, 1098-1117 (1990).
- McCulloch, P. F., Dinovo, K. M., Connolly, T. M. The cardiovascular and endocrine responses to voluntary and forced diving in trained and untrained rats. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 298, 224-234 (2010).
- Panneton, W. M., Gan, Q., Dahms, T. E. Cardiorespiratory and neural consequences of rats brought past their aerobic dive limit. J. Appl. Physiol. 109, 1256-1269 (2010).
- Chotiyanonta, J. S., DiNovo, K. M., McCulloch, P. F. Bilateral sectioning of the anterior ethmoidal nerves does not eliminate the diving response in voluntarily diving rats. Physiol. Reports. 1, (2013).
- Panneton, W. M., Anch, A. M., Panneton, W. M., Gan, Q. Parasympathetic preganglionic cardiac motoneurons labeled after voluntary diving. Front. Physiol. 5, 1-10 (2014).
- McCulloch, P. F., Ollenberger, G. P., Bekar, L. K., West, N. H. Trigeminal and chemoreceptor contributions to bradycardia during voluntary dives in rats. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 273, 814-822 (1997).
- Ollenberger, G. P., Matte, G., Wilkinson, A. A., West, N. H. Relative distribution of blood flow in rats during surface and submerged swimming. Comp. Biochem. Physiol. A. 119, 271-277 (1998).
- Ollenberger, G. P., West, N. H. Distribution of regional cerebral blood flow in voluntarily diving rats. J. Exp. Biol. 201, 549-558 (1998).
- McCulloch, P. F. Activation of the trigeminal medullary dorsal horn during voluntary diving in rats. Brain Res. 1051, 194-198 (2005).
- Panneton, W. M., et al. Activation of brainstem neurons by underwater diving in the rat. Front. Physiol. 3, 1-13 (2012).
- McCulloch, P. F., Panneton, W. M. Activation of brainstem catecholaminergic neurons during voluntary diving in rats. Brain Res. 984, 42-53 (2003).
- McCulloch, P. F. Globosa neurons: a distinct subgroup of noradrenergic neurons in the caudal pons of rats. Brain Res. 964, 164-167 (2003).
- Panneton, W. M. The mammalian diving response: an enigmatic reflex to preserve life. Physiology. 28, 284-297 (2013).
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