마우스의 점진적 저항 훈련을 위한 간단하고 저렴한 러닝 휠 모델

이 절차는 마우스에서 번역 가능한 프로그레시브 로드 러닝 휠 저항 훈련 모델을 설명합니다. 이 저항 훈련 모델의 주요 장점은 전적으로 자발적이므로 동물의 스트레스와 연구원의 부담을 줄인다는 것입니다.

이 프로토콜을 통해 연구자들은 상업적으로 이용 가능한 러닝 휠 장비를 사용하는 모델에 비해 훨씬 저렴한 비용으로 대규모 마우스 코호트를 저항 훈련시킬 수 있습니다. 이 저항 훈련 모델의 주요 장점은 전적으로 자발적이어서 동물의 스트레스와 연구원의 시간 약속을 줄인다는 것입니다. 이 모델은 운동 훈련에 대한 반응으로 근육량을 조절하는 세포 및 분자 메커니즘을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

설계상 이 로드된 휠 실행 모델은 실행이 비교적 간단합니다. 그러나 연구자들은 실험 전에 마우스의 실행 성능을 추정하기 위해 고유 한 실험실 환경에서 파일럿 테스트를 수행하는 것이 좋습니다. 이 절차를 시연하는 것은 내 실험실의 대학원 연구 조교 인 PJ Koopmans가 될 것입니다.

주행 휠 장치를 설정하려면 단일 1g 센서 자석을 주행 휠의 바깥쪽 중간 둘레에 붙이고 이 휠을 휠 적응 첫 주 동안만 사용하십시오. 적재된 휠 주행에는 2g의 하중이 필요하므로 1g의 자석 두 개를 휠의 바깥 둘레에 나란히 붙입니다. 테이프를 사용하여 접착제가 단단히 마를 때까지 자석을 제자리에 고정할 수 있습니다.

몇 주가 지나면 이미 존재하는 자석 위에 1g의 자석을 더 놓아 3, 4, 5, 7주에 추가 하중을 가합니다. 이 자석은 서로 단단히 부착되므로 접착제가 필요하지 않습니다. 고부하 휠 작동 설정에는 세 세트의 휠이 필요합니다.

두 번째 주에 필요한 첫 번째 바퀴 세트에는 바퀴의 바깥 둘레에 단일 2.5g 자석이 붙어 있습니다. 세 번째 주에만 필요한 두 번째 바퀴 세트에는 두 개의 2.5g 자석이 바퀴의 바깥 둘레에 나란히 붙어 있습니다. 4주 이상 필요한 세 번째 휠 세트에는 휠의 바깥쪽 둘레에 나란히 접착된 3개의 2.5g 자석이 있습니다.

이미 존재하는 자석 중 하나 위에 2.5g 자석을 더 놓아 6주차와 8주차에 추가 하중을 가합니다. 조립하기 전에 새 배터리를 자전거 컴퓨터에 삽입했는지 확인하십시오. 그런 다음 디지털 자전거 컴퓨터가 장착 된 케이지를 사용하여 달리기 바퀴를 조립하여 운동 중 이동 한 시간과 거리를 모니터링합니다.

시간당 킬로미터 단위의 평균 속도는 산술적으로 파생됩니다. 초기 자전거 컴퓨터 프로그래밍 중에 휠 크기를 설정하고 달리는 휠의 외주를 측정하여 회전 당 거리를 계산합니다. 마우스가 구성 요소를 씹는 것을 방지하기 위해 모든 컴퓨터 및 센서 구성 요소가 케이지 외부의 단단한 장벽 내에 포함되어 있는지 확인하려면 마그네틱 자전거 센서용 작은 직사각형 컷아웃이 있는 빈 피펫 팁 상자의 뚜껑과 자전거 컴퓨터를 고정할 상자의 주요 부분을 활용하십시오. 및 와이어.

피펫 팁 박스 뚜껑의 모서리에 두 개의 구멍을 뚫어 마그네틱 자전거 센서와 러닝 휠 스탠드를 케이지 외부의 제자리에 고정하고 케이지 뚜껑의 틈을 통해 러닝 휠 베이스를 거꾸로 삽입하지만 단단한 표면 위에 삽입합니다. 휠 베이스와 컴퓨터 센서를 하드웨어로 케이지 상단에 고정합니다. 자전거 컴퓨터 센서와 피펫 팁 박스 뚜껑이 휠의 센서 자석이 있는 곳 바로 위에 있고 센서 자석과 컴퓨터 센서가 휠 움직임을 적절하게 기록할 수 있도록 1cm 이상 떨어져 있지 않은지 확인하십시오.

뚜껑을 케이지에 놓기 전에 적절한 주행 휠을 휠베이스에 부착 한 다음 뚜껑을 케이지에 단단히 고정하십시오. 케이지 뚜껑에 휠을 매달아 케이지 바닥에서 최소 2.5cm의 간격을 두십시오. 그런 다음 케이지에 최소한의 침구 재료를 넣어 바퀴가 자유롭게 회전하지만 침구가 쌓여서 방해받지 않도록하십시오.

생쥐는 야행성 종이기 때문에 바퀴 달리기를 포함한 대부분의 자연 케이지 활동은 빛주기의 어두운 시간 동안 수행됩니다. 실험 중에 정확한 활동 모니터링을 보장하기 위해 예약된 일정한 간격으로 자전거 컴퓨터의 이 데이터를 기록하십시오. 개별적으로 앉아있는 마우스를 9 주 동안 잠긴 달리기 바퀴가 들어있는 케이지에 보관하여 달리기를 방지합니다.

필요한 경우 로딩된 휠 달리기 및 고부하 휠 달리기 그룹에 대한 부하를 줄여 마우스가 로딩 스케줄에 따라 주 9회 프로토콜 전체에 대해 계속 운동하도록 한다. 연구 동안, 마우스는 3 개의 치료 그룹, 즉 앉아있는, 적재 된 휠 달리기 또는 고부하 휠 달리기 중 하나에 무작위로 할당 된 후 각각의 9 주 프로토콜을 완료했습니다. 적응 1주일 후, 달리기 거리나 훈련량에 시간차에 따른 그룹 또는 그룹이 없었습니다.

정규화 된 솔레 우스 질량은 섬유 단면적의 차이가 없음에도 불구하고 앉아있는 그룹보다 고하중 휠 주행 그룹에서 21.4 % 더 컸습니다. 발바닥 근육량과 평균 섬유 단면적이 통계적으로 유의미한 차이를 대체하지는 않았지만, 좌식 및 적재 휠 주행에 비해 고하중 휠 주행의 발바닥에서 단면적이 더 큰 섬유의 비율에 변화가 있는 것으로 보입니다. NC2 근육 기능 테스트로 측정한 그룹 간 GPS 복합체의 경련 또는 피크 힘에는 유의미한 차이가 없었습니다.

케이지 내에서 휠이 자유롭게 회전하고 휠 센서 자석이 자전거 컴퓨터 센서에 가까이 있어 휠 회전이 방해받지 않고 자전거 컴퓨터가 주행 데이터를 정확하게 기록하도록 하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 연구자들은 수축 기능 또는 면역 조직 화학 기술과 같은 후속 분석을 수행하여 운동 훈련에 대한 다양한 생리적 반응을 추가로 조사 할 수 있습니다.