改善されたラットのトレーニングパフォーマンスのための革新的なランニングホイールベースの​​メ​​カニズム

この手順の全体的な目標は、ポジショニングランニングホイールを使用してラットの虚血性脳卒中予防のための効果的な運動活動を定量化することです。この方法は、脳卒中予防に関する小規模医療分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、ラットの虚血性脳卒中予防に使用できる非常に効果的なランニングホイールシステムを示していることです。

この技術の意味は、中大脳動脈の浸潤の結果が、私たちが提案したPRWシステムが従来のトレッドミルシステムよりも優れていることを示しているため、脳卒中予防の有効性を高めます。この方法は、脳卒中予防に関する洞察を提供することができますが、アルツハイマー病などの他の疾患モデルにも適用できます。手順を実演するのは、私たちの研究室の技術者であるLing-Yu TangとChung-Ham Wangです。

直径55センチメートル、幅15センチメートルの透明なアクリルランニングホイールを達成することから始めます。ランニングホイールの片側に開口部のある四分の一の円を切り取り、ネズミの入り口と出口として機能します。次に、アクリルホイールの内側に高摩擦ラバートラックの層を置きます。

次に、ベアリング付きの鉄棒を走行車に接続します。次に、走行ホイールの両側に2本のアクリル製の三角形の柱を配置して、サポートフレームとして機能します。厚さ1mmの半円形の透明アクリルシートを2本の三角形の柱の外側にネジで取り付けます。

アクリルシートがランニングホイールの両側から約3cm離れていることを確認してください。このシートを使用して、赤外線センサーを配置します。これを行うには、事前に各アクリルシートに45度刻みで穴を開けます。次に、赤外線センサーと同じサイズの穴を作成します。

走行輪を操作するには、ブラシレスDCモーターとモータードライバーを使用します。モーターの中心軸に直径10cmのゴムディスクを取り付けます。鉄製のフレームとスプリングでモーターを支え、モーターの中心軸からラバーディスクを走行輪の外側まで接続します。

次に、マイコンでラバーディスクを回転させ、走行中のホイールの回転を観察します。その後、片側に4つの赤外線エミッターを取り付け、対応する4つの赤外線レシーバーを反対側に0度から135度の間で順番に取り付けます。最後に、両方のアクリルシートに取り付けられている4組の赤外線センサーを1芯ケーブルでマイクロコントローラの一般的なピンに接続し、位置走行ホイールシステムを形成します。

3週間のトレーニング演習を開始する3日前に、ラットが手動でランニングホイールを操作してランニング環境に慣れるようにします。手動操作のトレーニング中は、ラットが歩調を合わせられなくなるまで、走行速度を徐々に加速します。これが発生したら、ラットが安定した走行ペースを取り戻すまで速度を下げ、次にラットが毎分20メートルに達するまで速度を徐々に上げます。

3日後、毎週マイクロコントローラーのスタートボタンを押して3週間の運動訓練を開始し、ラットが1週目には毎分20メートルで30分間、2週目には30メートル/分、3週目には毎分30メートルで60分間走るトレーニングモデルを実行します。ラットを0度から135度の間を走る安定した状態に保ちます。これは有効な運動領域として定義されます。まず、手術前日、および手術後7日間は毎日、すべての脳卒中ラットの神経学的重症度スコアによって行動パフォーマンスを評価します。

次に、傾斜面を使用してラットの四肢の強度を測定します。これを行うには、ラットを日常的に傾斜したクライミング装置に置き、テストの1週間前にラットを装置とテスト条件に順応させます。試験中は、ラットを装置の上部に置き、体の軸が傾斜面の縦軸と揃う方向に置きます。

ラットが傾斜面のゴムリブ付き表面の傾斜に沿っていることを確認し、傾斜面は25度の角度に設定する必要があります。ステッピングモーターに接続されたボールねじを使用して角度を動的に大きくし、ラットが平面を保持できる最大角度を決定します。ラットが保持できなくなるまで傾斜面の角度を徐々に大きくし、次に滑り落ちイベントを検出します。

最後に、2人の素朴な観察者に、すべての行動テストを独立して調べて採点してもらいます。本研究では、脳卒中予防研修における効果的な運動活動を定量化するための科学的アプローチを提示し、神経学的重症度スコア(M-N-S-S)を用いて提案手法を検証した。これらの結果は、すべての運動群と対照群の間で有意なばらつきを示しており、運動が脳卒中予防に有益であることを示しています。

PRWグループは、エクササイズグループの中で最も低いスコアを提供し、他のトレーニングシステムよりも優れた神経保護メカニズムを示しています。さらに、PRWグループは対照群よりもはるかに少ない梗塞体積を獲得し、すべての運動グループの中で最も低くランク付けされており、脳卒中予防に対するPRWの顕著な効果が検証されています。この手法は、適切に実行すれば16時間で実行できます。

この手順に参加している間は、結果とインジケーターを信頼してフォローし、実際にレート、時間、および位置を詳しく説明することを忘れないでください。この手順に続いて、安定した学習に関する追加の質問に答えるために、従来の電動ランニングホイールなどの他の方法を実行できます。その開発後、この技術は、運動生理学の分野の研究者がラットの予防医学を探求する道を開きました。

このビデオを見た後、ラットの虚血性脳卒中予防のための非常に効果的なランニングホイールシステムを構築する方法についてよく理解しているはずです。