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방법 논문

자발적으로 다이빙 수중에 교육 쥐 : 포유류 다이빙 응답의 조사

12.7K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/52093

⸱

2014년 11월 12일

1Department of Physiology, Midwestern University

이 논문에서

요약

5m 길이의 플렉시글라스 미로를 통해 자발적으로 수중으로 다이빙하도록 쥐를 훈련시키는 방법에 대한 자세한 지침이 제공됩니다. 쥐의 뇌는 매우 잘 특성화되어 있기 때문에 자발적으로 다이빙하는 쥐는 포유류 다이빙 반응의 중심 경로를 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다.

초록

수중 잠수는 거의 모든 다이빙 동물에서 관찰되는 자율신경 변화를 일으킵니다. 이 반사적으로 유도된 반응은 무호흡, 부교감신경에 의해 유발된 서맥, 그리고 심장, 뇌 및 운동 근육으로 가는 혈류를 유지하는 교감신경에 의해 유발된 혈관 저항의 변화로 구성됩니다. 다이빙 반응의 많은 대사 및 심폐 측면이 해양 동물에서 연구되었지만, 이 뇌간 반사의 중심 통합 측면에 대한 조사는 상대적으로 부족했습니다. 쥐의 생리학과 신경 해부학이 잘 특성화되어 있기 때문에 쥐는 포유류 다이빙 반응의 중심 경로를 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다. 쥐가 5m 길이의 플렉시글라스 미로를 통해 수영하고 자발적으로 수중에서 다이빙하도록 훈련시키는 방법에 대한 자세한 지침이 제공됩니다. 탱크 설계 및 절차실 요구 사항에 대한 고려 사항도 제공됩니다. 행동 훈련은 강제 수중 잠수와 관련될 수 있는 스트레스를 줄여 중심 스트레스 경로의 활성화를 최소화하는 방식으로 수행됩니다. 교육 절차는 기술적으로 어렵지는 않지만 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 동물의 행동 훈련은 다른 실험 기법과 함께 사용할 수 있는 모델만 제공할 수 있기 때문에 자발적으로 다이빙하는 쥐가 다른 생리학 및 신경 해부학적 연구 기술과 함께 어떻게 사용되었는지, 그리고 이러한 기술을 수용하기 위해 기본 훈련 절차를 어떻게 수정해야 하는지에 대한 예도 제공됩니다. 이러한 실험은 자발적으로 다이빙하는 쥐가 다른 다이빙 동물에서 일반적으로 볼 수 있는 것과 동일한 심폐 변화를 보인다는 것을 보여줍니다. 쥐가 자발적으로 수중으로 다이빙하도록 훈련시킬 수 있는 용이성과 다른 신경 생리학적 연구에서 수집된 쥐에서 이미 사용 가능한 데이터는 자발적으로 다이빙하는 쥐를 포유류 다이빙 반응의 핵심 측면을 조사하는 연구에 사용할 수 있는 좋은 행동 모델로 만듭니다.

서론

다이빙 반응은 모든 척추동물 분류 1의 동물에서 볼 수 있는 일련의 자율신경 반사로 구성됩니다. 물속에 잠겼을 때 반사적으로 유도된 반응은 무호흡증, 서맥, 심장, 뇌 및 운동 근육으로의 흐름을 유지하면서 내장 및 비운동 근육으로의 흐름을 제한하는 혈류 변화로 구성됩니다 2. 포유류 다이빙 반응의 많은 대사 및 심폐 측면은 인간을 포함하여 2,3 잘 조사되었습니다 4,5. 그러나 최근까지 상대적으로 부족했던 것은 다이빙 반응의 중심적인 통합적 측면에 대한 조사입니다. 뇌간 내에서 무슨 일이 일어나며, 이 자율신경 반사 동안 구심성 입력과 원심성 출력을 연결하는 뉴런 단계별 경로는 무엇입니까? 이 질문에 답하기 위해서는 적절한 동물 모델 6이 필요하다. 비교 생리학의 격언인 크로그 원칙 7은 모든 연구 질문에는 문제를 가장 편리하게 연구할 수 있는 동물이 선택된다는 것입니다. 다이빙 반응의 중심적인 측면을 연구하기에 가장 적합한 동물은 랫트 6,8이다. 이는 쥐의 뇌가 해부학적으로나 기능적으로 매우 잘 특성화되어 있고, 많은 쥐의 뇌 지도(atlas)가 이용 가능하기 때문이다 6. 또한 쥐는 심폐 연구에 특히 유용한데, 그 이유는 쥐의 생리학이 모든 주요 장기 시스템에 걸쳐 잘 알려져 있고 쥐는 시스템 생물학에서 동물 모델로 잘 알려져 있기 때문입니다 6. 마지막으로, 실험용 쥐는 일상적으로 수중에서 수영하고 다이빙하는 동물인 야생 Rattus norvegicus의 가축화된 버전입니다 6. 이러한 고려 사항을 바탕으로 쥐는 포유류 다이빙 반응의 핵심 측면을 조사하는 연구에 좋은 선택입니다. 이에 비해 포유류 다이빙 반응의 핵심 측면을 조사하기 위해 해양 동물을 사용하는 것은 훨씬 더 어려울 것입니다. 이것은 비교적 크고 불균일한 크기의 뇌를 가진 해양 동물과 이러한 동물을 수용하는 데 상대적으로 어려움과 높은 비용 때문입니다.

Rats는 이전에 포유류 다이빙 반응의 여러 측면을 조사하는 데 사용되었으며, 주로 강제 수중 침수 9-12와 같은 상황에서 사용되었습니다. 그러나 해양 및 수생 동물을 대상으로 한 많은 연구는 잠수가 강제적인지 자발적인지에 따라 다이빙에 대한 차등 반응이 있을 수 있음을 보여주었습니다 2,13. 다이빙 동물은 강제 다이빙 중에는 매우 강렬한 서맥을 보일 수 있지만 자발적 다이빙 중에는 훨씬 덜 강렬한 서맥을 보일 수 있습니다. 강제 잠수의 "스트레스"는 많은 동물에서 다이빙의 심혈관 반응을 크게 변화시킬 수 있습니다 14. 사향쥐와 같은 작은 설치류는 또한 자발적 다이빙보다 강제 잠수 중에 더 강렬한 다이빙 반응을 보입니다 15,16. 그러므로, 포유류 잠수 반응의 중심적인 측면을 조사하기 위해 쥐를 사용한다면, 조사관들은 강제로 물속에 잠긴 쥐가 자발적으로 잠수하는 쥐와 다른 반응을 일으킬 수 있다는 것을 알고 있어야 한다.

이 글의 목표는 쥐가 자발적으로 물속으로 잠수하도록 훈련시키는 방법에 대한 자세한 지침을 제공하는 것입니다. 이러한 절차는 기술적으로 어렵지는 않지만 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 훈련은 강제 수중 잠수와 관련될 수 있는 스트레스를 줄이는 방식으로 진행됩니다. 이 자발적인 다이빙 기술은 중심 스트레스 경로의 활성화를 최소화하여 다이빙 반응의 중심 측면을 더 잘 조사할 수 있도록 합니다. 그 자체로, 쥐가 자발적으로 수중으로 잠수하도록 훈련시키는 것은 포유류 잠수 반응의 핵심 측면을 조사하는 데 사용할 수 있는 데이터를 생성하지 않습니다. 따라서 자발적으로 다이빙하는 쥐가 다른 생리학 및 신경 해부학 연구 기술과 함께 어떻게 사용되었는지, 그리고 이러한 다른 기술을 수용하기 위해 기본 다이빙 훈련을 어떻게 수정해야 할 수 있는지에 대한 예도 제공됩니다.

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프로토콜

참고 : 설명 실험 프로토콜 여기에 중서부 대학에서 실시 중서부 대학 IACUC에 의해 승인되었다.

1. 룸 요구 사항

  1. 뜨겁고 차가운 수돗물을 실행했다 절차 방 바닥에, 탱크로부터 통상 드레인 물을 제거하는 방법을 확보.
  2. 다이빙 탱크를 배치에 대한 연구 테이블을 사용합니다. 바닥 배수구가있는 방은 일반적으로 배수 윤곽 때문에, 고무 마개를 줄이고 탱크의 테이블 탑, 따라서 물 표면, 레벨이 있는지 확인하기 위해 테이블​​ 다리 아래에 배치합니다.

2. 다이빙 탱크

  1. 다이빙 탱크 건설
    1. 측벽 (그림 1)에 대한 플렉시 유리의 하단 1/2 두꺼운 플렉시 글라스에 3/4를 사용하여 직사각형 탱크 (100 X 60 X 15cm)를 구축합니다. 영구 함께 시아 노 아크릴 레이트 또는 시멘트를 사용 solven 탱크의 외부 플렉시 편 부착이러한 트리클로로 메탄 등의 TS.
    2. 85 X 15cm 조각으로 잘라 제거 1/2 인치 두께의 플렉시 글라스를 사용하여 5 채널의 길이가 각각 약 100cm,에 탱크를 나눈다. 영구적으로 바닥에 홈과이 채널 디바이더가 위치로 슬롯 될 수있는 탱크의 모서리를 배치합니다.
    3. 수중 다이빙 "터널"지붕 "을 만들기 위해 채널 디바이더에서 수평 플렉시 유리 조각을 일시 중단합니다.
    4. 쥐에 대한 이동식 제기 플랫폼, "마침 영역은"물 밖으로 끌어 수영과 다이빙 시험 사이 휴​​식 탱크 장소의 한 구석에서. 쥐들이 항상 신랑 동안 마무리 영역에서 그들의 모피에서 물을 제거합니다. 쥐가 교육 시험의 플랫폼에 남아 보장 마침 영역의 가장자리 주위에 키가 큰 측면을 놓습니다.
    5. 마침 지역에서 탱크의 반대편 모서리에서 만 미로 수중 액세스 할 수있는 챔버를 배치합니다. 이것은 제거 "를 시작합니다정말이에요 "만 다이빙 시험에 사용됩니다.
      참고 : 시작 챔버 내의 플랫폼에 앉아있는 쥐가 물에 내려 다이빙 재판의 시작 부분에서; 따라서이 플랫폼은 "엘리베이터"라고합니다.
      참고 : 시작 영역, 마무리 지역, 모든 채널 디바이더가 탱크에서 제거 가능한 모듈 형 디자인을 사용합니다. 1) 충전 및 모든 채널 칸막이 제거 후 물 탱크를 비우는 촉진하고, 쥐가 혼동됩니다 경우 특히 수중 동안 2), 조각 빠르게에서 쥐를 구출하기 위해 분해 될 수있다 : 이것은 두 가지 이유로 이루어집니다 물.
  2. 작성 및 물 탱크를 비우는
    1. 물 탱크 채우기
      1. 각 교육 세션의 시작 부분에서, 약 12​​ cm의 깊이에 신선한 32 ° C의 수돗물 탱크를 채우십시오. 따뜻하거나 시원한 포켓을 최소화하기 위해 탱크 내의 물을 교반 하였다.
        참고 : 일반적으로는 12 쥐를 훈련하는 데 약 2 시간이 걸립니다. 이 시간 동안물 온도는 약 4 ° C 씩 감소합니다. 훈련의 말에 물이 약 28 ° C로 냉각시킨다. 30 ° C의 물이 아니라, 실온 이하의 물이 온수를 사용하여, 쥐 thermoneutral 때문에, 반복적 인 트레이닝 동안 열 손실을 최소화한다.
    2. 물 탱크를 비우기
      1. 각 훈련 세션의 끝에서, 예컨대 1 인치 내경 튜빙 4m 긴 조각으로, 큰 호스를 사용하여 탱크로부터 물을 배출. 완전히 공기 주머니가 튜브에 없는지 확인, 탱크에서 튜브를 잠수함. 빠르게 바닥 드레인으로 튜브의 한쪽 끝을 배치합니다. 생성 된 사이펀 효과 탱크로부터 물을 배출한다.
      2. 물 표면 아래 튜브 탱크 단부를 유지하는 것이 사이 폰을 유지할 수 있지만, 물의 완전 배수를 용이하게하도록 모서리 탱크 팁.
        참고 : 또는 오히려 빨아보다, 탱크의 바닥 근처에 탭을 설치하고 연결탱크에서 호스가 바닥 드레인 누릅니다.

3. 쥐 알레르기 고려 사항

  1. 취급 및 쥐를 훈련 할 때마다 일회용 장갑을 착용 할 것. 장갑은 변함없이 쥐의 소변을 포함 탱크에있는 물과의 접촉을 제한합니다.
    참고 : 쥐가 훈련 도중 물기가되며, 객실은 "습식 쥐"냄새로 가득합니다. 따라서 항히스타민 예방 정권 방지하거나 래트 알레르기 효과를 제한 할 수있다. 그들은 쥐의 알레르기 유발 물질에 민감하게해야 트레이너 또한, 일회용 먼지 마스크, 또는 N95 마스크를 착용해야 할 수도 있습니다.

4. 수영 교육

  1. 매일 수영 훈련
    참고 : 개인의 경험은 젊은 쥐가 더 빨리 미로를 배우고, 따라서 성인 쥐를 사용하는 것이 바람직하다 35g 새로 이유 쥐와 훈련을 시작하는 것을 나타냅니다.
    1. 물 탱크를 채우십시오. 2.2.1를 참조하십시오.
    2. 삽입 마무리지역 및 채널 디바이더 5 수영 채널을 만들 수 있습니다.
    3. 첫 번째 훈련 세션 동안 부드럽게 마무리 영역에서 3-5cm에 대해 물에 손으로 쥐를 내립니다.
      주 : 먼저 부동의 감각 발생으로 물 쥐에 소개 된이 불안정 나타납니다시. 결국 인근 마무리 영역에 도달, 물을 종료 할 수있는 방법을 찾을 동안 쥐가 조정되지 않은 방식에 대한 노를 저어됩니다. 때문에 수영을 자신의 타고난 능력을, 이후의 실험에서 쥐가 마무리 영역을 향해 훨씬 더 통합 된 방식으로 수영을합니다.
      참고 : 그들의 발을 연구자의 손에 위치하도록 아래에서 쥐를 지원합니다. 조심스럽게 물에 쥐를 내려하고 오히려 물에 그들을 삭제하기보다, 손에서 멀리 수영 할 수 있습니다.
    4. 시험 사이에 쥐가 적어도 1 분 동안 마무리 영역에 남아 보자. 이것은 그들이 "안전한"장소로 마무리 영역을 주시도록, 쥐 신랑 탐험 할 수 있도록하는 것입니다시험 사이에 이동합니다. 이것은 다음 시험을 시작 다시 물에의 위치를​​ 바로 바로 시험을 완료 쥐를 잡아와 대조적이다.
      NOTE : 뇌 보상 회로의 활성화를 방지하도록, 훈련 동안 외부 보상 (즉, 식품)을 사용하지 않는다.
    5. 마침 지역의 대기 시간 후, 부드럽게 다음 시험을 시작하기 전에 1 분 동안 쥐를 개최합니다. 조심스럽게 아주 젖지 쥐의 원인이됩니다 물에 반복적 인 항목부터이 재판 전 대기하는 동안 수건으로 쥐를 건조하고,이를 건조하는 것은 저체온증을 방지 할 수 있습니다.
    6. 4.1.3를 반복합니다. 4.1.5을 통해. 각 쥐​​가 매일 수영 훈련 기간 동안 훈련을 위해 3 ~ 5 시험을 완료합니다.
    7. 모든 채널 칸막이를 제거하고 탱크에서 영역을 마무리합니다.
    8. 탱크에서 물을 비 웁니다. 2.2.2를 참조하십시오.
  2. 주간 수영 훈련 일정
    1. 행동 매일 훈련 (4.1을 참조하십시오.) 주 5 일, 이상적으로 동시에매일.
    2. 성공적으로 전날 협상의 거리에서 첫 번째 재판을 시작합니다. 증가 거리에서 두 번째와 세 번째 실험을 시작합니다.
    3. 각각의 후속 매일 훈련으로 래트 물 및 마무리 영역에 배치되는 위치 사이의 거리를 증가시킨다. 처음 몇 훈련 세션에 대한 5~10cm로이 거리를 증가. 쥐가 수영 더 편안 표시 한 후 30~50cm하여 거리를 증가시킨다.
    4. 쥐 수영 채널의 직선 부분을 수영을 배우는 동안 수영 거리에서 더 큰 증가를 사용합니다. 반면, 머리핀 수영 학습 2-3 트레이닝 세션이 걸릴 수 있습니다 채널간에집니다.
      참고 : 종종, 마무리 지역에서 기다리는 동안, 쥐가 수영 할 수있는 물을 다시 입력합니다 및 / 또는 아직 마무리 영역 플랫폼에 앉아있는 동안 그들의 머리 수중 잠수함.
    5. 전체 5 채널을 성공적으로 수영을 보장하기 위해 3 주 이상이 매일 훈련 프로토콜을 반복합니다.이 반복적 인 트레이닝 프로토콜 미로 좌우 헤어핀 턴 교번 포함 특히 이후 미로의 성공적인 완료를 보장한다.

5. 다이빙 교육

참고 : 쥐가 성공적으로 미로를 통해 수영 협상을 배운 후가 다이빙 훈련을 시작할 수 있습니다.

  1. 초기 다이빙 훈련 (첫날)
    1. 시작 챔버를 삽입합니다. 물 탱크 채우기 (2.2.1를 참조하십시오.). 확인 수위는 시작 영역 오프닝 아래 1cm입니다.
    2. 마무리 영역을 삽입하고 채널 디바이더 5 수영 채널을 만들 수 있습니다.
    3. 첫 번째 다이빙 세션 동안 쥐가 시작 챔버 내의 물에 엘리베이터를 내릴 수 훈련. 미로에 대한 액세스는 시작 챔버의 바닥으로부터이다. 쥐 쉽게 미로에 시작 챔버에서 수영을 할 수 있도록이 첫 번째 세션 동안 물 수준은 충분히 낮다. 쥐가 미로를 통해 수영을 계속 할 수 있도록 허용마침 지역.
    4. 시험 사이에 쥐가 적어도 1 분 동안 마무리 영역에 남아 보자.
      NOTE : 뇌 보상 회로의 활성화를 방지하도록, 훈련 동안 외부 보상 (즉, 식품)을 사용하지 않는다.
    5. 마침 지역의 대기 시간 후, 부드럽게 다음 시험을 시작하기 전에 1 분 동안 쥐를 개최합니다. 조심스럽게이 재판 전 대기하는 동안 수건으로 쥐를 건조.
    6. 5.1.3를 반복합니다. 5.1.5을 통해. 각각의 쥐이 초기 다이빙 훈련 세션 동안 훈련을 위해 3 시험을 완료합니다.
    7. 모든 채널 디바이더를 제거 챔버를 시작하고 탱크에서 영역을 마무리합니다.
    8. 탱크에서 물을 비 웁니다. 2.2.2를 참조하십시오.
  2. 초기 다이빙 훈련 (둘째 날)
    1. 시작 챔버를 삽입합니다. 물 탱크 채우기 (2.2.1를 참조하십시오.). 수위가 약간 개시 영역 개구 위에 확인.
    2. 마무리 영역을 삽입하고 채널 디바이더 5 수영 채널을 만들 수 있습니다.
    3. 두 번째 잠수 중그 쥐가 미로를 입력하기 시작 챔버의 가장자리에서 머리를 찍어이 시작 챔버를 종료 할 수 있도록 훈련 수위가 제기되고있다. 쥐의 첫 번째 다이빙으로 이것을 고려하십시오. 쥐가 다음 마침 지역에 미로를 통해 수영을 계속하도록 허용합니다.
    4. 쥐 실험 사이에 최소 1 분 동안 마무리 영역에 남아 보자.
      NOTE : 뇌 보상 회로의 활성화를 방지하도록, 훈련 동안 외부 보상 (즉, 식품)을 사용하지 않는다.
    5. 마침 지역의 대기 시간 후, 부드럽게 다음 시험을 시작하기 전에 1 분 동안 쥐를 개최합니다. 조심스럽게이 재판 전 대기하는 동안 수건으로 쥐를 건조.
    6. 5.2.3를 반복합니다. 5.2.5을 통해. 각각의 쥐이 다이빙 훈련 중 훈련을위한 3 시험을 완료합니다.
    7. 모든 채널 디바이더를 제거 챔버를 시작하고 탱크에서 영역을 마무리합니다.
    8. 탱크에서 물을 비 웁니다. 2.2.2를 참조하십시오.
  3. 초기 다이빙 훈련 (THIRD 일)
    1. 시작 챔버를 삽입합니다. 수위가 시작 영역으로 개방 이상 보장, 물 (2.2.1를 참조하십시오.)와 탱크를 채우십시오.
    2. 마무리 영역을 삽입하고 채널 디바이더 5 수영 채널을 만들 수 있습니다. 바로 5cm 길이 다이빙 터널을 만들 수있는 시작 영역 밖에 플렉시 글라스의 수평 조각을 놓습니다.
    3. 세 번째 다이빙 훈련 세션 동안 쥐가 시작 챔버의 가장자리 아래에 머리를 담그고 수영 채널의 오픈 워터에 도달 수중 5cm 수영을합니다. 쥐가 다음 마침 지역에 미로를 통해 수영을 계속하도록 허용합니다.
      참고 : 시작 영역에 배치되면, 쥐가 자신의 수중 침수를 시작하고, 따라서 이들은 "자발적"다이빙으로 간주됩니다.
    4. 쥐 실험 사이에 최소 1 분 동안 마무리 영역에 남아 보자.
      NOTE : 뇌 보상 회로의 활성화를 방지하도록, 훈련 동안 외부 보상 (즉, 식품)을 사용하지 않는다.
    5. 마침 지역의 대기 시간 후, 부드럽게 다음 시험을 시작하기 전에 1 분 동안 쥐를 개최합니다. 조심스럽게이 재판 전 대기하는 동안 수건으로 쥐를 건조.
    6. 5.3.3를 반복합니다. 5.3.5을 통해. 각각의 쥐이 다이빙 훈련 중 훈련을 위해 3 ~ 5 시험을 완료합니다.
    7. 모든 채널 디바이더를 제거 챔버를 시작하고 탱크에서 영역을 마무리합니다.
    8. 탱크에서 물을 비 웁니다. 2.2.2를 참조하십시오.
  4. 주간 다이빙 훈련 일정
    1. 실시 매일 훈련 세션 (5.3을 참조하십시오.) 오일을 일주일에 이상적으로 같은 시간에 매일.
    2. 성공적으로 전날 협상의 거리에서 첫 번째 재판을 시작합니다. 증가 다이빙 거리 두 번째 및 세 번째 실험을 시작한다.
    3. 각각의 후속 매일 훈련으로 래트 수중 수영해야 할 거리를 확장하기위한 추가 수평 분배기를 추가하여 잠수 터널의 길이를 증가시킨다. 처음 몇 훈련 증가 티를 들어5~10cm로의 거리. 쥐 다이빙 더 편안 표시 한 후 30~50cm하여 거리를 증가시킨다.
      참고 : 연속 시험시 시도 다이빙 거리를 잦은하지 마십시오. 필요한 경우, 더 짧은 다이브 거리를 제공하기 위해 수평 채널 커버의 단부를 올려. 다이빙 재판 중에 쥐 다이빙 터널의 끝에 도달하고 신속하게, 주변에 수중 켜 채널 덮개의 끝을 들어 올려 쥐 표면과 그의 수영을 계속 할 수 있도록 시작하지 않습니다. 이것이 성공적으로 긴 거리를 잠수 완료 쥐있게된다. 이 긍정적 인 강화는 각 다이빙 시험과 수중 터널을 통해 앞으로 이동 쥐를 유지합니다.
    4. 쥐 수영 채널의 직선 부분을 다이빙을 배우고있는 동안 다이빙 거리에서 더 큰 증가를 사용합니다. 반면, 머리핀 주위에 다이빙을 배우는 것은 2 ~ 3 훈련이 걸릴 수 있습니다 채널간에집니다.
      참고 : 마무리 영역에서 기다리는 동안 종종, 쥐 일 다시 입력합니다아직 마무리 영역 플랫폼에 앉아있는 동안 전자 물은 수영, 및 / 또는 그들의 머리 수중 잠수함합니다.
    5. 전체 5 채널의 성공적인 다이빙을 보장하기 위해 3 주 이상이 매일 훈련 프로토콜을 반복합니다. 이 반복적 인 트레이닝 프로토콜 미로 좌우 헤어핀 턴 교번 포함 특히 이후 미로의 성공적인 완료를 보장한다.
      NOTE : 전체 6주 수영 및 잠수 훈련 일정은 300g의 체중에 도달하는 35g 새롭게 이유 된 쥐의 성장과 일치한다.
    6. 매일 훈련을 완료하고, 쥐가 자신의 홈 케이지에 반환 된 후, 쥐가 빨리 정리를 통해 자신의 모피를 건조 보장, 또는 필요한 경우, 그들의 모피가 건조 될 때까지 따뜻한 쥐를 유지하기 위해 자신의 케이지에서 가열 패드를 놓습니다.

6. 실험 유사

NOTE : 기초 실험 장치와 동물 훈련 상술되었다. 그러나, 행동 훈련 만 홍보관심있는 데이터를 수집하기 위해 다른 실험 기법을 사용하는 모델을 ovides. 기본 프로토콜은 다이빙 응답의 특정 측면을 조사하기 위해 수정됩니다. 이러한 수정의 예로, 이러한 생리적, 신경 해부학 적 기술을 사용하여 데이터의 수집에 대한 몇 가지 고려 사항은 다음과 같습니다.

  1. 이식 할 수있는 텔레 송신기
    1. 트레이닝 종료 후, 수영과 다이빙 래트에서 박동성 동맥 혈압을 송신하도록 시판 원격 측정 송신기를 사용한다. 수술과 수술 후 회복에 관한 절차는 지역 IACUC 승인을 얻습니다. 자신의 송신기에 대한 회사에 의해 제안 된 주입 절차를 따르십시오, 물에 쥐를 반환하기 전에 수술에서 완전 회복을 보장합니다.
    2. 래트가 물에있을 때 상기 무선 신호를 수신하는 안테나 근처에 확인.
      NOTE는 : 물은 무선 신호를 감쇠하고, 그래서 거리 무선 신호 네브라스카물 탱크 크기의 제한 요인이된다 통해 EDS는 여행.
    3. 이 미로를 통해 진행 쥐를 따라, 오히려 쥐 케이지 크기의 안테나보다, 휴대용 안테나 지팡이를 사용합니다. 쥐 수중 상태에서 무선 신호가 손실되지 않도록 쥐의 30cm 이내에 지팡이 안테나를 유지합니다.
  2. 후행 캐 뉼러
    1. 다이빙 터널의 지붕을 만드는 채널 디바이더 및 수평 조각을 재 설계 미로를 통해 진행하는 동안 쥐의 뒤에 따라 정맥이 산책로 있도록.
      참고 : 채널의 모듈 형 설계가 가장 중요하고도 빠른 수중 미로에서 쥐의 복구 허용해야합니다. 정맥의 차질과가 쥐에서 탈락되었다 경우 수중 캐 뉼러를 신속하게 재 부착되지 않은 경우 동안 쥐 곧 피가 수 있습니다.
    2. 자발적 다이빙 래트에서 동맥 혈압 및 심박 률을 기록하는 후행 동맥 캐뉼라를 사용한다. PE50의 90cm 조각 등을 사용하여뒤에 정맥.
      NOTE :이 캐 뉼러의 길이는 여전히 쥐 미로 통해 진행시키면서 압력 변환기에 쥐를 연결하기에 충분히 긴 아직 뉼러 데드 스페이스를 최소화 할 정도로 짧고 충분한 충실도를 허용하는 압력 변환기에 충분히 가까운 동맥 압력 신호.
    3. 같은 부교감 신경과 교감 신경 작용제와 길항제 등의 약제를 주입하는 후행 정맥 (또는 동맥) 캐 뉼러를 사용하거나, 심 박출량의 분포를 결정 추적자 또는 염료를 주입 할 수 있습니다.
    4. 쥐 중 카테콜라민 수준 또는 혈액 화학을 결정할 수 중 동안 정맥 (또는 동맥) 캐뉼라를 이용하여 쥐로부터 혈액 시료를 철회.
      주 : 뒤에 정맥의 길이를 최소화하고 혈액 그리는 동안 정맥 죽은 공간을 차지한다.
  3. 활성화 뇌간의 신경 세포의 검출
    1. 확인 시험하기에 Fos 단백질의 면역 학적 검출을 사용하여다이빙 응답의 일부인 뇌간의 회계 연도 특정 영역.
      참고 : 심폐 반사의 반복 시작, 활성화되고에 Fos라는 단백질을 생산 할 수 반사 회로의 일부인 뇌간의 신경 세포 중.
    2. 반복적으로 24 다이빙 총 2 시간 동안 미로를 통해 5 분마다 쥐를 다이빙.
      NOTE : 또한 신경에 Fos 생산을 유도하는 다른 프로토콜 또한 사용될 수있다. 스트레스에 대한 반응에 관여하는 뇌간 신경 세포의 활성화를 방지하기 위해, 반복되는 동작은 행동 훈련의 일부로 포함되어야한다.
  4. 다이빙하는 동안 혈액 코르티 코스 테론 (corticosterone) 수준
    1. 수영과 다이빙하는 동안 스트레스 쥐 경험의 수준의 지표로 코르티 코스 테론을 사용합니다.
    2. , 코르티 코스 테론 분석을 위해 혈액을 얻는 15 분 3 자발적 수영이나 다이빙 후 쥐의 꼬리 정맥에서 0.1 ml의 혈액 샘플을 그립니다.
      NOTE : 예비 실험은 15 분 스와 인 것으로 나타났다fficient 시간은 순환​​으로 생산 및 코르티 코스 테론의 방출을 허용하고 혈장 코르티 코스 테론의 수준에서 피크를 야기한다. 코르티 코스 테론의 수준 일 주기성 리듬을 가지고 있기 때문에, 모든 혈액 하루 동시에 묘화 예약하고 트레이닝 세션의 타이밍에 대응.

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결과

설명 수영과 다이빙 교육 과정의 성공적인 완료는 물에서 다이빙 할 때 쥐가 경험하는 스트레스를 줄일 수 있습니다. 혈액 코르티 코스 테론 수준은 반복적 인 매일 훈련이 자발적 다이빙과 관련된 stressfulness을 감소 함을 표시하고 훈련 된 쥐 인간 (그림 2; 17)에 의해 매일 처리되는 것보다 다이빙이 더 이상 스트레스를 찾을 수 없습니다. 반대로, 다이빙 프로토콜에서 교육을받지 쥐 자발적 다이빙 스트레스 (그림 2; 17) 찾을 수 있습니다. 또한, 모두 훈련과 교육을받지 않은 쥐가 가장 스트레스 (17 그림 2)로 다이빙을 강제로 찾을 수 있습니다.

후행 캐 뉼러 (그림 4; 21-23), 수영, 자발적 다이빙 및 강제 다이빙 쥐에서 심장 혈관 반응은 이식 된 원격 ...

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토론

자신의 야생 형태의 수에서 쥐와 반 수생 환경을 악용 할, 식품 6 꼴을하면서 의지는 종종 수중 다이빙. 따라서 쥐가 아주 쉽게 자발적으로 수중 다이빙을 훈련 할 수있는 너무 놀라운 일이 아니다. 기술 교육 과정은 대부분의 성인 쥐의 뇌지도 책에 사용되는 신체 사이즈 (~ 300g)에 새로 이유 쥐를 가져올 것이다 육주,까지 지속될 수 있습니다. 이러한 교육을받은 동물 따라서 뇌는 더 쉽게 비교할이지도 책에서 확인 된 해부학 적 구조에있을 것입니다.

시작 영역에 배치 된 후 대부분의 쥐를 20 초 이내에 수중 수영을 시작합니다. 그러나, 때때로 쥐 자발적 다이빙을 시작하기 전에 5 분 이상 소요됩니다. 이 수중 터널로 쥐를 강제로이 단계에서 유혹 될 수 있지만, 이는 일반적으로 부정적 경험 물 연관으로부터 래트 않도록 피해야한다. 설치류는 initi 고집 월 수동맹국 훈련 기간 동안 다이빙을 거부하지만, 물을 종료 할 수있는 유일한 방법은 미로를 통해 다이...

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공개 사항

저자는 Stoelting 회사의 컨설턴트, 상업적인 목적을 위해 그들에게 전체적인 디자인과 맥 컬록 다이빙 탱크 미로의 사양을 제공했다.

감사의 글

연구는 연구 및 스폰서 프로그램의 중서부 대학 사무실에서 자금을 지원. 또한 중서부 대학 동물 시설과 에릭 워렌 감사합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
McCulloch 다이빙 탱크 메이스톨팅 컴퍼니60139
1 인치 내경 튜빙 Fisher14-169-63탱크를 채우거나 배수하는 데 사용됩니다
. 플렉시글라스 설치류 억제 장치 (경제적인 평평한 바닥 억제기)BraintreeFB-M/L 강제 다이빙의 경우
텔레메트릭 송신기 DSI모델 PA-C40 (270-0040-008)박동성 동맥 혈압을 전송하는 데 사용
휴대용 안테나 지팡이DSI모델 RLA 3000 (272-5007)쥐가 수중 미로를 협상하는 동안 라디오 안테나가 송신기에 가까이 있는지 확인하는 데 사용
Intramedic PE50, 0.023 "IDFisher14-170-12B트레일링 동맥 캐뉼라
N95 마스크로 사용 - Moldex #2300N 시리즈Fisher19-003-246D쥐 알레르겐 흡입을 제한하는 데 사용
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