Innowacyjny mechanizm oparty na kole jezdnym poprawiający wydajność treningu szczurów

Ogólnym celem tej procedury jest ilościowe określenie skuteczności ćwiczeń w zapobieganiu udarowi niedokrwiennemu u szczurów przy użyciu koła do biegania pozycjonującego. Metoda ta może pomóc w znalezieniu odpowiedzi na kluczowe pytania dotyczące zapobiegania udarom mózgu w dziedzinie małej medycyny. Główną zaletą tej techniki jest to, że wykazuje ona wysoce skuteczny system kół jezdnych, który może być stosowany do zapobiegania udarowi niedokrwiennemu u szczurów.

Implikacje tej techniki zwiększają skuteczność zapobiegania udarom mózgu, ponieważ wyniki dotyczące wdzierania się w tętnicę środkową mózgu pokazują, że proponowany przez nas system PRW przewyższa tradycyjny system bieżni. Chociaż metoda ta może dostarczyć informacji na temat zapobiegania udarom mózgu, można ją również zastosować do innych modeli chorób, takich jak choroba Alzheimera. Procedurę zademonstrują Ling-Yu Tang i Chung-Ham Wang, technicy z naszego laboratorium.

Zacznij od uzyskania przezroczystego akrylowego koła do biegania o średnicy 55 centymetrów i szerokości 15 centymetrów. Wytnij ćwiartkę koła otwierającego się po jednej stronie koła biegowego, aby służyło jako wejście i wyjście dla szczurów. Następnie umieść warstwę gumowej gąsienicy o wysokim współczynniku tarcia po wewnętrznej stronie akrylowego koła.

Następnie podłącz żelazny pręt z łożyskami do koła jezdnego. Następnie umieść dwie akrylowe trójkątne kolumny po obu stronach koła jezdnego, które będą pełnić rolę ramy nośnej. Użyj, aby przymocować półokrągły przezroczysty arkusz akrylowy o grubości jednego milimetra do zewnętrznych boków dwóch trójkątnych kolumn.

Upewnij się, że arkusze akrylowe znajdują się w odległości około trzech centymetrów z każdej strony koła jezdnego. Użyj tego arkusza, aby ustawić czujniki podczerwieni; Aby to zrobić, wywierć wcześniej otwór w każdym arkuszu akrylowym co 45 stopni. Następnie utwórz otwory o takim samym rozmiarze jak czujniki podczerwieni.

Do obsługi koła jezdnego należy użyć bezszczotkowego silnika prądu stałego i sterownika silnika. Zamontuj gumowy dysk o średnicy 10 centymetrów na centralnej osi silnika. Używając żelaznej ramy i sprężyn do podparcia silnika, połącz gumowy dysk od środkowej osi silnika do zewnętrznej strony koła jezdnego.

Następnie za pomocą mikrokontrolera obróć gumowy dysk i obserwuj obrót koła bieżnego. Następnie zamontuj cztery emitery podczerwieni po jednej stronie, a odpowiadające im cztery odbiorniki podczerwieni po drugiej stronie kolejno między zerem stopni a 135 stopniami. Na koniec podłącz cztery pary czujników podczerwieni, które są zamontowane w obu arkuszach akrylowych, do ogólnych pinów mikrokontrolera za pomocą jednożyłowych, aby utworzyć system kół jezdnych.

Trzy dni przed rozpoczęciem trzytygodniowego treningu pozwól szczurowi zapoznać się ze środowiskiem biegowym, ręcznie obsługując koło do biegania. Podczas treningu ręcznego stopniowo zwiększaj prędkość biegu, aż szczur nie będzie w stanie nadążyć za tempem. Gdy to nastąpi, zmniejsz prędkość, aż szczur odzyska stałe tempo biegu, a następnie stopniowo zwiększaj prędkość, aż szczur osiągnie 20 metrów na minutę.

Trzy dni później rozpocznij trzytygodniowy trening fizyczny, naciskając przycisk start na mikrokontrolerze co tydzień, aby wykonać model treningowy, w którym szczur biega przez 20 metrów na minutę przez 30 minut w pierwszym tygodniu, 30 metrów na minutę przez 30 minut w drugim tygodniu i 30 metrów na minutę przez 60 minut w trzecim tygodniu. Utrzymuj szczura w stałym stanie biegu od zera stopni do 135 stopni, który jest zdefiniowany jako efektywny obszar ćwiczeń. Zacznij od oceny sprawności behawioralnej za pomocą ocen nasilenia neurologicznego u wszystkich szczurów po udarze dzień przed operacją, a także codziennie przez siedem dni po operacji.

Następnie zmierz siłę kończyn szczura za pomocą nachylonej płaszczyzny. Aby to zrobić, codziennie umieszczaj szczura na pochyłym aparacie wspinaczkowym i aklimatyzuj szczura do aparatury i warunków testowych na tydzień przed badaniem. Podczas badania umieść szczura na górze aparatu w kierunku, w którym oś ciała pokrywa się z osią podłużną nachylonej płaszczyzny.

Upewnij się, że szczur pozostaje wzdłuż zbocza gumowo-żebrowanej powierzchni pochyłej płaszczyzny, która powinna być ustawiona pod kątem 25 stopni. Zwiększ kąt dynamicznie za pomocą kulowej połączonej z silnikiem krokowym, aby określić maksymalny kąt, pod jakim szczur może utrzymać się na płaszczyźnie. Stopniowo zwiększaj kąt nachylonej płaszczyzny, aż szczur nie zdoła się utrzymać, a następnie wykryj zsuwanie się w dół.

Na koniec poproś dwóch naiwnych obserwatorów, aby niezależnie zbadali i ocenili wszystkie testy behawioralne. W badaniu tym przedstawiono naukowe podejście do ilościowego określania efektywnej aktywności fizycznej w treningu zapobiegania udarom mózgu i wykorzystano oceny nasilenia neurologicznego (M-N-S-S) w celu zweryfikowania proponowanej metody. Wyniki te wykazują znaczne różnice między wszystkimi grupami ćwiczącymi i kontrolnymi, co wskazuje, że ćwiczenia korzystnie wpływają na zapobieganie udarowi.

Grupa PRW uzyskała najniższy wynik spośród grup ćwiczących, wykazując lepszy mechanizm neuroprotekcyjny niż inne systemy treningowe. Ponadto grupa PRW nabywa znacznie mniejszą objętość zawału niż grupa kontrolna i plasuje się najniżej spośród wszystkich grup ćwiczących, co potwierdza wyraźny wpływ PRW na zapobieganie udarom mózgu. Jaka jest ta technika, można ją wykonać w szesnaście godzin, jeśli jest wykonana prawidłowo.

Uczestnicząc w tej procedurze, ważne jest, aby pamiętać, aby polegać i śledzić wyniki i wskaźniki, aby faktycznie szczegółowo określić stawki, czas i pozycję. Zgodnie z tą procedurą można wykonać inne metody, takie jak tradycyjne zmotoryzowane koło jezdne, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące stabilnego uczenia się. Po opracowaniu technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się fizjologią wysiłku fizycznego do zbadania medycyny prewencyjnej u szczurów.

Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak skonstruować wysoce skuteczny system kół jezdnych do zapobiegania udarowi niedokrwiennemu u szczurów.