$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ćwiczenia korzystnie wpływają na zdrowie fizjologiczne i psychiczne oraz mogą poprawić patofizjologię wielu chorób1. Aktywność fizyczna ma kluczowe znaczenie dla zdrowia, a Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) poinformowała w 2020 roku, że zwiększenie aktywności fizycznej zmniejsza ryzyko wielu chorób, w tym zaburzeń psychicznych2. Oprócz zapobiegania chorobom, ćwiczenia mogą poprawić funkcjonowanie mózgu poprzez stymulację przepływu krwi3, indukując neurogenezę, szczególnie w hipokampie4, kluczowym regionie mózgu dla uczenia się i pamięci, regulacji hormonalnej5, oraz plastyczności synaptycznej poprzez zwiększanie poziomów czynników neurotroficznych pochodzenia mózgowego6. Dzięki tym mechanizmom ćwiczenia mogą poprawić funkcje poznawcze i pamięć7,8,9. Dodatkowe mechanizmy neurobiologiczne promowane przez ćwiczenia wspierają zdrowie psychiczne, w tym uwalnianie endorfin10, redukcja kortyzolu11, poprawa jakości snu12 oraz hamowanie zapalenia nerwów13. Mamy poprzednio
Wykazano, że dobrowolne ćwiczenia mogą zwiększać odporność na przewlekły stres i zachowania podobne do lęku u samców i samic myszy14. Dowody na to, że aktywność fizyczna poprawia wyniki leczenia chorób, w połączeniu z promowaniem zdrowia psychicznego, podkreślają potrzebę strategii zachęcających do aktywności fizycznej, w tym lepszego zrozumienia prewencyjnego i terapeutycznego potencjału ćwiczeń.
Jedną z metod badania wpływu ćwiczeń na funkcje biologiczne jest wykorzystanie modeli ćwiczeń gryzoni. Modele te są skuteczne w zwiększaniu pojemności minutowej serca i indukowaniu produkcji mleczanu do różnych poziomów w zależności od intensywności i częstotliwości ćwiczeń. Typowe modele używane do badania terapeutycznego efektu ćwiczeń obejmują pływanie, trening na bieżni i trening interwałowy o wysokiej intensywności15. Wadą niektórych modeli są jednak mimowolne lub wymuszone ćwiczenia, które mogą być stresującym doświadczeniem. Na przykład, gdy myszy są poddawane bieganiu na bieżni w modelowym urazie niedokrwiennym mózgu, zgłoszono podwyższone zachowanie podobne do lęku w teście w otwartym polu, podwyższony poziom kortykosteronu, uszkodzenie neuronów lub podwyższony poziom cytokin16. Alternatywnie, modele ćwiczeń dobrowolnych, w tym VWR, mogą uniknąć potencjalnie stresujących doświadczeń, pozwalając gryzoniom na swobodne bieganie, bez potrzeby kondycjonowania lub wzmacniania17. Działanie firmy VWR jest zwykle wykonywane poprzez zapewnienie ciągłego dostępu do koła jezdnego w klatce mieszczącej 4–5 myszy lub klatkach z pojedynczą myszą. W związku z tym firma VWR zapewnia warunki niestresujące, ponieważ nie wymaga negatywnego bodźca ani bezpośredniej interwencji ze strony eksperymentatora i może zapewnić mechanizm radzenia sobie lub wzbogacić doświadczenie18,19,20.
Celem tej metody jest zaproponowanie prostego i niedrogiego protokołu VWR, który umożliwia śledzenie poszczególnych bieżących wskaźników przy minimalnej izolacji. Myszy są trzymane w grupach, aby uniknąć długotrwałej izolacji społecznej, a parametry biegowe są rejestrowane dla poszczególnych myszy poprzez izolowanie myszy na arenie do biegania tylko przez 2 godziny dziennie. Szczegółowe informacje dotyczą 6-tygodniowego modelu VWR, w którym 10 myszy C57BL/6 miało dostęp do kółek jezdnych przez 2 godziny dziennie, podczas gdy 10 myszy C57BL/6 miało dostęp do zablokowanych kół. Wyniki potwierdziły, że protokół VWR był w stanie z powodzeniem śledzić poszczególne parametry biegowe przy minimalnej izolacji i pośredniczyć w korzystnym wpływie ćwiczeń na pamięć przestrzenną indukowaną hipokampem w teście rozpoznawania obiektów przestrzennych (SORT).