개선 된 쥐 훈련 성능을위한 혁신적인 실행 휠 기반 메커니즘

이 절차의 전반적인 목표는 포지셔닝 러닝 휠을 사용하여 쥐의 허혈성 뇌졸중 예방을 위한 효과적인 운동 활동을 정량화하는 것입니다. 이 방법은 뇌졸중 예방에 관한 소규모 의학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 쥐의 허혈성 뇌졸중 예방에 사용할 수 있는 매우 효과적인 주행 휠 시스템을 보여준다는 것입니다.

이 기술의 의미는 중대뇌 동맥 침범 결과가 우리가 제안한 PRW 시스템이 기존의 트레드밀 시스템보다 성능이 우수하다는 것을 보여주기 때문에 뇌졸중 예방의 효과를 향상시킵니다. 이 방법은 뇌졸중 예방에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 알츠하이머병과 같은 다른 질병 모델에도 적용할 수 있습니다. 이 절차를 시연하는 것은 우리 실험실의 기술자인 Ling-Yu Tang과 Chung-Ham Wang

지름 55cm, 너비 15cm의 투명한 아크릴 러닝 휠을 얻는 것으로 시작하십시오. 쥐의 출입구 역할을 하기 위해 달리는 바퀴의 한쪽 면에 열리는 1/4 원을 자릅니다. 그런 다음 아크릴 휠 내부에 고마찰 고무 트랙 층을 놓습니다.

그런 다음 베어링이 있는 철봉을 런닝 휠에 연결합니다. 그런 다음 런닝 휠의 양쪽에 두 개의 아크릴 삼각형 기둥을 놓아 지지 프레임 역할을 합니다. 나사를 사용하여 1mm 두께의 반원형 투명 아크릴 시트를 두 개의 삼각형 기둥의 바깥쪽에 부착합니다.

아크릴 시트가 런닝 휠의 각 측면에서 약 3cm 떨어져 있는지 확인하십시오. 이 시트를 사용하여 적외선 센서를 배치하십시오. 이렇게하려면 미리 45도 단위로 각 아크릴 시트에 구멍을 뚫으십시오. 그런 다음 적외선 센서와 같은 크기의 구멍을 만듭니다.

러닝 휠을 작동하려면 브러시리스 DC 모터와 모터 드라이버를 사용하십시오. 직경 10cm의 고무 디스크를 모터의 중심축에 장착합니다. 모터를 지지하는 철제 프레임과 스프링을 사용하여 모터의 중심축에서 주행 휠의 바깥쪽으로 고무 디스크를 연결합니다.

그런 다음 마이크로 컨트롤러를 사용하여 고무 디스크를 회전시키고 주행 휠의 회전을 관찰합니다. 그 후, 한쪽에 4 개의 적외선 이미터를 장착하고 반대쪽에 해당 4 개의 적외선 수신기를 0도에서 135도 사이에서 순차적으로 장착합니다. 마지막으로, 두 아크릴 시트에 장착된 4쌍의 적외선 센서를 단일 코어 케이블을 사용하여 마이크로 컨트롤러의 일반 핀에 연결하여 위치 실행 휠 시스템을 형성합니다.

3주간의 훈련 운동을 시작하기 3일 전에 쥐가 러닝 휠을 수동으로 조작하여 러닝 환경에 익숙해지도록 합니다. 수동으로 작동하는 훈련 중에는 쥐가 속도를 따라갈 수 없을 때까지 달리기 속도를 점차적으로 가속하십시오. 이런 일이 발생하면 쥐가 일정한 달리기 속도를 되찾을 때까지 속도를 줄인 다음 쥐가 분당 20미터에 도달할 때까지 점차적으로 다시 속도를 높입니다.

3일 후, 매주 마이크로 컨트롤러의 시작 버튼을 눌러 3주간의 운동 훈련을 시작하여 쥐가 1주차에는 30분 동안 30분 동안 분당 20미터, 2주차에는 30분 동안 분당 30미터, 3주차에는 60분 동안 분당 30미터를 달리는 훈련 모델을 실행합니다. 쥐가 0도에서 135도 사이를 달리는 안정된 상태를 유지하며, 이는 효과적인 운동 영역으로 정의됩니다. 먼저 모든 뇌졸중 쥐의 신경학적 중증도 점수에 따라 수술 전날과 수술 후 7일 동안 매일 행동 성과를 평가합니다.

다음으로, 경사면을 사용하여 쥐의 사지 강도를 측정합니다. 이렇게하려면 매일 쥐를 경사 등반 장치에 놓고 테스트 1 주일 전에 쥐를 장치 및 테스트 조건에 순응시킵니다. 테스트하는 동안 몸체 축이 경사면의 세로 축과 정렬되는 방향으로 장치 상단에 쥐를 놓습니다.

쥐가 25도 각도로 설정되어야 하는 경사면의 고무 늑골이 있는 표면의 경사면을 따라 머물도록 합니다. 스테퍼 모터에 연결된 볼 나사를 사용하여 각도를 동적으로 증가시켜 쥐가 비행기를 잡을 수 있는 최대 각도를 결정합니다. 쥐가 버티지 못할 때까지 경사면의 각도를 점차적으로 증가시킨 다음 미끄러지는 이벤트를 감지합니다.

마지막으로, 두 명의 순진한 관찰자가 모든 행동 테스트를 독립적으로 검사하고 점수를 매기게 합니다. 본 연구는 뇌졸중 예방 훈련에서 효과적인 운동 활동을 정량화하기 위한 과학적 접근법을 제시하고, 제안된 방법을 검증하기 위해 신경학적 중증도 점수(Neurological Severity Score, M-N-S-S)를 사용하였다. 이러한 결과는 모든 운동군과 대조군에서 유의한 차이를 보여주며, 이는 운동이 뇌졸중 예방에 도움이 된다는 것을 나타냅니다.

PRW 그룹은 운동 그룹 중에서 가장 낮은 점수를 제공하여 다른 훈련 시스템보다 우수한 신경 보호 메커니즘을 보여줍니다. 또한, PRW 그룹은 대조군보다 경색 부피가 훨씬 적고 모든 운동 그룹 중에서 가장 낮은 순위를 기록하여 뇌졸중 예방에 대한 PRW의 탁월한 효과를 입증했습니다. 이 기술은 제대로 수행되면 16 시간 안에 완료 할 수 있습니다.

이 절차를 수행하는 동안 실제로 속도, 시간 및 위치를 자세히 설명하기 위해 결과와 지표에 의존하고 따라야 한다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 안정적인 학습에 대한 추가 질문에 답하기 위해 기존의 전동 러닝 휠과 같은 다른 방법을 수행할 수 있습니다. 개발 후 이 기술은 운동 생리학 분야의 연구자들이 쥐의 예방 의학을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.

이 비디오를 시청한 후에는 쥐의 허혈성 뇌졸중 예방을 위해 매우 효과적인 러닝 휠 시스템을 구성하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.