Name: Szczurzy model zmęczenia centralnego przy użyciu zmodyfikowanej metody wieloplatformowej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-14T13:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 13 s
Description: Poznaj zmodyfikowaną metodę wieloplatformową do tworzenia szczurzego modelu zmęczenia centralnego. Technika łączy czynniki fizyczne i psychologiczne, umożliwiając badanie mechanizmów neurobiologicznych zmęczenia.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była wspierana przez Fundację Nauk Przyrodniczych w Pekinie (No.7162124) oraz Fundację Xin-ao dla Pekińskiego Uniwersytetu Medycyny Chińskiej.

Wszystkie zwierzęta były utrzymywane zgodnie z wytycznymi chińskiego ustawodawstwa dotyczącego etycznego użytkowania i opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi.
1. Przygotowanie do wstępnego modelowania
<ol>
	<li>Przygotowanie laboratoryjne
	<ol>
		<li>Uruchom lampę UV na co najmniej 30 minut przed eksperymentem.</li>
		<li>Kontroluj temperaturę w laboratorium na poziomie 25 ± 3 °C, a wilgotność względną około 30%.</li>
		<li>Włącz światło laboratoryjne o 6:00 i wyłącz je o 18:00, aby ustawić cykl 12 h/12 h światło/ciemność.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Konstrukcja skrzynkowa z wieloma platformami
	<ol>
		<li>Zbuduj nieprzezroczysty zbiornik z tworzywa sztucznego bez pokrywy o wymiarach 110 × 60 × 40 cm3.</li>
		<li>Zamocuj piętnaście okrągłych platform (h = 8 cm, d = 6,5 cm) na dnie zbiornika, które są uporządkowane w trzech rzędach i pięciu kolumnach. Pozostaw wystarczająco dużo miejsca między każdą platformą, około 10 cm między kolumnami i 13 cm między rzędami.</li>
		<li>Ustaw odpływ wody po bocznej stronie zbiornika i zainstaluj kran.</li>
		<li>Zrób osłonę z siatki z drutu żelaznego do zbiornika z wiszącym na nim pudełkiem na żywność.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Grupowanie i trzymanie szczurów 
	UWAGA: W eksperymencie wykorzystano samce szczurów rasy Wistar w wieku 8 tygodni, o wadze około 200 - 210 g. Szczury żyją w grupach podczas procesu modelowania.
	<ol>
		<li>Ponumeruj korzenie ogonów szczurów markerem.</li>
		<li>Zważ szczury, wyklucz te wyjątkowo lekkie lub ciężkie, a resztę podziel losowo na grupę modelową i kontrolną.</li>
		<li>Delikatnie umieść szczury w czystych klatkach i pozwól im zaaklimatyzować się w laboratorium przez co najmniej 3 dni. Zapewnij wystarczające zaopatrzenie w wodę i żywność.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Modelowanie za pomocą MMPM
UWAGA: Proces zaczyna się o 18:00 i kończy o 8:00 następnego dnia, co daje w sumie 14 godzin dziennie, przez 21 dni. Aby uniknąć czynników zakłócających, ta sama osoba jest zobowiązana do przeprowadzenia całego eksperymentu, mając na sobie ten sam fartuch laboratoryjny. W eksperymencie wykorzystano 10 szczurów rasy Wistar.
<ol>
	<li>Zbiornik należy postawić na płaskiej powierzchni, np. na podłodze. Następnie napełnij zbiornik około 7 cm ciepłej (25 ± 3 °C) wody, około 1 cm poniżej płaskiej platformy.</li>
	<li>Przygotuj wystarczającą ilość jedzenia i picia dla wszystkich szczurów w zbiorniku na 1 dzień. Wlej paszę i wodę do pojemnika na żywność i zawieś go na pokrywie. 
	UWAGA: Niektóre inteligentne szczury uczą się odpoczywać na pudełku z jedzeniem. Jeśli tak, wbij je z powrotem do zbiornika.</li>
	<li>Wyjmij szczury z grupy modelowej z klatki, chwyć je za ogon i delikatnie włóż do zbiornika. Wystrzel wszystkie szczury w wodzie zamiast na platformy, aby zmotywować ich strach przed wodą. Upewnij się, że każdy szczur ma platformę, na której może stanąć, podczas gdy szczury z grupy kontrolnej pozostają w swoich oryginalnych klatkach z wystarczającą ilością pożywienia i wody.</li>
	<li>Przykryj zbiornik. Monitoruj szczury, aby uniknąć przypadkowych obrażeń. Jeśli szczur pozostaje w wodzie dłużej niż 1 godzinę bez wspinania się na platformę, wyjmij go ze zbiornika i usuń z testu.</li>
	<li>Po 14 godzinach wyjmij modelowe szczury ze zbiornika i wysusz ich włosy suszarką. Ponownie zaznacz ogony szczurów, jeśli znikną. Wróć szczury do ich pierwotnych klatek i zapewnij im wystarczającą ilość pożywienia i wody.</li>
	<li>Przepłucz każdy róg zbiornika. Podnieś jedną stronę zbiornika i otwórz kran, aby odprowadzić ścieki.</li>
	<li>Wysterylizuj zbiornik za pomocą sprayu 75% etanolu i wystaw go na działanie światła UV.</li>
</ol>
3. Ocena modelu: Test behawioralny
UWAGA: Wszystkie testy są wykonywane w laboratorium behawioralnym. Hałas i dodatkowe światło nie są dozwolone podczas testu, aby uniknąć zakłóceń. Jeśli to możliwe, użyj tej samej osoby (osób) do przeprowadzenia każdego testu. Ciemny płaszcz i rękawice są wymagane do rozpoznawania skali szarości podczas przetwarzania obrazu. Najpierw wykonaj OFT, ponieważ ma to najmniejszy wpływ na zachowanie szczurów.
<ol>
	<li>Często
	<ol>
		<li>Sprawdź rejestrator nad skrzynką Open Field Box, aby upewnić się, że jest prawidłowo podłączony do stacji roboczej i zakrywa każdy róg skrzynki. Dostosuj oświetlenie, aby wyeliminować cienie w pudełku.</li>
		<li>Przenieś szczury do laboratorium behawioralnego w ich oryginalnych klatkach. Pozwól im się zaaklimatyzować przez co najmniej 1 godzinę przed badaniem.</li>
		<li>Wyczyść i zdezynfekuj pudełko 75% etanolem, aby upewnić się, że nie pozostały żadne ekskrementy ani zapach z poprzedniego eksperymentu.</li>
		<li>Wyjmij szczura z klatki za grzbiet i delikatnie umieść go w środkowej części pudełka. Szybko wycofaj ręce z pudełka, aby nie blokować strzału.</li>
		<li>Wprowadź numer szczura i rozpocznij nagrywanie. Policz i zapisz częstotliwość pionowych czynności szczura, w tym odchowu i wspinaczki.</li>
		<li>Po 5 minutach przerwij nagrywanie, wyjmij szczura z pudełka i włóż go z powrotem do klatki.</li>
		<li>Powtarzać kroki 3.1.3 - 3.1.6, aż wszystkie szczury zakończą badanie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>EPM (Piec Stabil
	<ol>
		<li>Wykonać kroki kontroli wstępnej i aklimatyzacji jak w przypadku OFT (kroki 3.1.1 - 3.1.2).</li>
		<li>Wyjmij szczura z klatki za grzbiet i delikatnie połóż go na części łączącej dwa ramiona. Wyląduj szczurem w kierunku lewego otwartego ramienia i szybko odejdź, aby nie zablokować strzału.</li>
		<li>Wprowadź numer szczura i rozpocznij nagrywanie. Policz i zapisz częstotliwość wejść różnych ramion. Jeśli szczur wypadnie z labiryntu w teście, podnieś go i wyślij z powrotem do labiryntu. Rejestruj szczegółowe informacje na potrzeby analizy danych.</li>
		<li>Po 5 minutach przerwij nagrywanie, wyjmij szczura i włóż go z powrotem do klatki.</li>
		<li>Usuń odchody i przetrzyj labirynt 75% etanolem, aby wyeliminować zapach byłego szczura.</li>
		<li>Powtarzać kroki 3.2.2 - 3.2.5, aż wszystkie szczury zakończą badanie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Próba ES
	<ol>
		<li>Napełnij zbiornik pływacki (70 × 30 × 110 cm3) 80 cm ciepłej (25 ± 3 °C) wody. 
		UWAGA: Jeśli w zbiorniku znajduje się termostat, temperaturę wody należy ustawić na około 37 °C, co jest zbliżone do temperatury ciała szczura. Jeśli nie, ustaw temperaturę pokojową, aby utrzymać ją na stałym poziomie.</li>
		<li>Zrób ładunek dla każdego szczura za pomocą pęczków szpilek i delikatnie przywiąż go do nasady ogona. Ładunek waży 10% wagi szczura.</li>
		<li>Chwyć szczura za ogon i wrzuć go do zbiornika do pływania. Jeśli szczury kulą się lub przylegają do ściany, rozłóż je i wrzuć z powrotem do wody.</li>
		<li>Rozpocznij odmierzanie czasu w momencie, gdy szczur zostanie włożony do wody i przestań odmierzać czas, gdy jest wyczerpany, co objawia się brakiem walki z wyjściem z wody z ustami i nosem pod wodą przez ponad 10 s. 
		UWAGA: Czasami wyczerpanie i utonięcie pojawiają się nagle. Upewnij się, że masz wystarczającą liczbę eksperymentatorów, aby nagrać i uratować zwierzę w tym samym czasie.</li>
		<li>Wyjmij wyczerpane szczury z wody, nie przerywając innym. Wysusz ich włosy, ponownie zaznacz ich numery i wyślij je z powrotem do klatki.</li>
		<li>Wymień wodę w zbiorniku po zakończeniu jednej grupy. Po zakończeniu wszystkich szczurów opróżnij zbiornik pływacki, wyczyść go i wysterylizuj etanolem i światłem UV.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Ocena modelu: Centralne wykrywanie neuroprzekaźników
<ol>
	<li>Znieczulić szczura wstrzyknięciem dootrzewnowym 10% wodzianu chloralu (3 ml/kg) do utraty przytomności.</li>
	<li>Odetnij głowę szczurowi.</li>
	<li>Wykonaj podłużne nacięcie wzdłuż linii post-środkowej, otwórz czaszkę po obu stronach i odsłoń mózg. Odwróć czaszkę, usuń mózg i umieść mózg na worku z lodem.</li>
	<li>Oddziel i usuń podwzgórze, które jest obszarem w kształcie rombu w centralnej części podstawy mózgu, który ma wyraźną granicę z otaczającymi tkankami. Umieść go w sterylnej probówce i zamroź ciekłym azotem. Przechowywać wszystkie próbki w lodówce o temperaturze -80 °C.</li>
	<li>Wykryj zawartość DA i 5-HT w podwzgórzu za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC)8.</li>
</ol>

<ol><li>Ishii, A., Tanaka, M., Yamano, E., Watanabe, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neural+substrates+of+physical+fatigue+sensation+to+evaluate+ourselves%3A+a+magnetoencephalography+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The neural substrates of physical fatigue sensation to evaluate ourselves: a magnetoencephalography study.</a> Neuroscience. 261, 60-67 (2014).</li>
<li>Dalsgaard, M. K., Secher, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Brain+at+Work%3A+A+Cerebral+Metabolic+Manifestation+of+Central+Fatigue%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Research%22%5BJournal%5D)">The Brain at Work: A Cerebral Metabolic Manifestation of Central Fatigue?</a> Journal of Neuroscience Research. 85 (15), 3334-3339 (2007).</li>
<li>Chaudhuri, A., Behan, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fatigue+in+neurological+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Fatigue in neurological disorders.</a> The Lancet. 363, 978-988 (2004).</li>
<li>Baston, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise-induced+central+fatigue%3A+a+review+of+the+literature+with+implications+for+dance+science+research%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dance+Medicine+%26+Science%22%5BJournal%5D)">Exercise-induced central fatigue: a review of the literature with implications for dance science research.</a> Journal of Dance Medicine & Science. 17 (2), 53-62 (2013).</li>
<li>Yamashita, M., Yamamoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tryptophan+and+Kynurenic+Acid+May+Produce+an+Amplified+Effect+in+Central+Fatigue+Induced+by+Chronic+Sleep+Disorder%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Tryptophan+Research%22%5BJournal%5D)">Tryptophan and Kynurenic Acid May Produce an Amplified Effect in Central Fatigue Induced by Chronic Sleep Disorder.</a> International Journal of Tryptophan Research. 7, 9-14 (2014).</li>
<li>Lee, S. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+duration+of+one+bout+treadmill+exercise+on+cell+proliferation+and+central+fatigue+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Exercise+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">The impact of duration of one bout treadmill exercise on cell proliferation and central fatigue in rats.</a> Journal of Exercise Rehabilitation. 9 (5), 463-469 (2013).</li>
<li>Su, kY., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rutin%2C+a+flavonoid+and+principal+component+of+saussurea+involucrata%2C+attenuates+physical+fatigue+in+a+forced+swimming+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Medical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Rutin, a flavonoid and principal component of saussurea involucrata, attenuates physical fatigue in a forced swimming mouse model.</a> International Journal of Medical Sciences. 11 (5), 528-537 (2014).</li>
<li>Hashemi, F., Laufer, R., Szegi, P., Csomor, V., Kal ász, H., Tekes, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HPLC+determination+of+brain+biogenic+amines+following+treatment+with+bispyridinium+aldoxime+K203%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiologica+Hungarica%22%5BJournal%5D)">HPLC determination of brain biogenic amines following treatment with bispyridinium aldoxime K203.</a> Acta Physiologica Hungarica. 101 (1), 40-46 (2014).</li>
<li>Machado, R. B., Hipo'lide, D. C., Benedito-Silva, A. A., Tufik, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+deprivation+induced+by+the+modified+multiple+platform+technique%3A+quantification+of+sleep+loss+and+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Sleep deprivation induced by the modified multiple platform technique: quantification of sleep loss and recovery.</a> Brain Research. 1004 (1-2), 45-51 (2004).</li>
<li>Alzoubi, K. H., Khabour, O. F., Tashtoush, N. H., AI-Azzam, S. I., Mhaidat, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+the+Effect+of+Pentoxifylline+on+Sleep-Deprivation+Induced+Memory+Impairment%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Evaluation of the Effect of Pentoxifylline on Sleep-Deprivation Induced Memory Impairment.</a> Hippocampus. 23 (9), 812-819 (2013).</li>
<li>Pires, G. N., Tufik, S., Andersen, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grooming+analysis+algorithm%3A+Use+in+the+relationship+between+sleep+deprivation+and+anxiety-like+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Neuro-Psychopharmacology+and+Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Grooming analysis algorithm: Use in the relationship between sleep deprivation and anxiety-like behavior.</a> Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 41, 6-10 (2013).</li>
<li>Yamashita, M., Yamamoto, T. <a target="_blank" href="https://www.jstage.jst.go.jp/article/ninchishinkeikagaku/15/1/15_67/_article">Establishment of a rat model of central fatigue induced by chronic sleep disorder and excessive brain tryptophan.</a> Japanese Journal of Cognitive Neuroscience. 15, 67-74 (2013).</li>
<li>Arai, M., Yamazaki, M., Inoue, K., Fushiki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+intracranial+injection+of+transforming+growth+factor-beta+relevant+to+central+fatigue+on+the+waking+electroencephalogram+of+rats+Comparison+with+effects+of+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Neuro-Psychopharmacology+and+Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Effects of intracranial injection of transforming growth factor-beta relevant to central fatigue on the waking electroencephalogram of rats Comparison with effects of exercise.</a> Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 26 (2), 307-312 (2002).</li>
<li>Han, C. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+behavioral+and+brain+changes+after+different+durations+of+the+modified+multiple+platform+method+on+rats%3A+An+animal+model+of+central+fatigue%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Distinct behavioral and brain changes after different durations of the modified multiple platform method on rats: An animal model of central fatigue.</a> PloS One. 12 (5), e0176850(2017).</li>
<li>Tang, X., Yang, L., Sanford, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Individual+variation+in+sleep+and+motor+activity+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Individual variation in sleep and motor activity in rats.</a> Behavioural Brain Research. 180 (1), 62-68 (2007).</li>
<li>Stanford, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Open+Field+Test%3A+reinventing+the+wheel%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">The Open Field Test: reinventing the wheel.</a> Journal of Psychopharmacology. 21 (2), 134-135 (2007).</li>
<li>Ahn, S. H., et al. <a target="_blank" href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/19768354.2013.790840">Basal anxiety during an open field test is correlated with individual differences in contextually conditioned fear in mice.</a> Animal Cells and Systems. 17 (3), 154(2013).</li>
<li>Costa, A. A., Morato, S., Roque, A. C., Tin ós, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+computational+model+for+exploratory+activity+of+rats+with+different+anxiety+levels+in+elevated+plus-maze%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A computational model for exploratory activity of rats with different anxiety levels in elevated plus-maze.</a> Journal of Neuroscience Methods. 236, 44-50 (2014).</li>
<li>Liu, Z., Wu, Y., Liu, T., Li, R., Xie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serotonin+regulation+in+a+rat+model+of+exercise-induced+chronic+fatigue%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Serotonin regulation in a rat model of exercise-induced chronic fatigue.</a> Neuroscience. 349, 27-34 (2017).</li>
<li>Foley, T. E., Fleshner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroplasticity+of+dopamine+circuits+after+exercise%3A+implications+for+central+fatigue%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroMolecular+Medicine%22%5BJournal%5D)">Neuroplasticity of dopamine circuits after exercise: implications for central fatigue.</a> NeuroMolecular Medicine. 10 (2), 67-80 (2008).</li>
<li>Leite, L. H., Rodrigues, A. G., Soares, D. D., Marubayashi, U., Coimbra, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+fatigue+induced+by+losartan+involves+brain+serotonin+and+dopamine+content%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+%26+Science+in+Sports+%26+Exercise%22%5BJournal%5D)">Central fatigue induced by losartan involves brain serotonin and dopamine content.</a> Medicine & Science in Sports & Exercise. 42 (8), 1469-1476 (2010).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

MMPM jest pierwotnie zaprojektowany do deprywacji snu9. Szczury są wystrzeliwane do zbiornika na wodę z platformami zamocowanymi na dnie. Kierując się instynktownym strachem przed wodą, szczury nadal stoją na platformach i nie zasypiają. Badanie pokazuje, że różne godziny braku snu prowadzą do różnych zmian w zachowaniu i nastroju szczurów, w tym upośledzenia rozpoznawania10, negatywnych emocji11 i zmęczenia centralnego. Niektórzy badacze udowadniają...

Zmęczenie jest jednym z głównych czynników zagrażających zdrowiu ludzkiemu1. W ostatnich dziesięcioleciach różne badania dowiodły, że zmęczenie jest wywoływane obwodowo, ale centralnie napędzane i zawsze towarzyszą mu zaburzenia emocjonalne i poznawcze. Włoski fizjolog A. Mosso jako pierwszy zaproponował słowo Central Fatigue2. Jest ogólnie definiowany jako ograniczona dobrowolna aktywność i upośledzenie funkcji poznawczych spowodowane dysfunkcją przekazywania impulsów w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN)3. W porównaniu ze zmęczeniem mięśni obwodowych, zmęczenie centralne podkreśla zmiany w OUN, a także wynikające z nich zaburzenia emocjonalne/behawioralne, w tym depresję, lęk, upośledzenie funkcji poznawczych i utratę pamięci. Jedno z badań pokazuje, że wiele czynników może wywoływać centralne zmęczenie, wśród których niezbędna jest nadmierna aktywność fizyczna i stres psychiczny4. Jeśli chodzi o patogenezę, teorie takie jak hipoteza szlaku tryptofan-kinurenina5 wyjaśniają zmiany w niektórych szlakach; Jednak nadal potrzebne są bardziej dogłębne badania, aby ujawnić centralno-obwodowe korelacje zmęczenia centralnego.
Ponieważ mechanizm leżący u podstaw zmęczenia centralnego jest nadal niejasny, skuteczny model zwierzęcy jest dość ważny dla dalszych badań. Istniejące modele zmęczenia są w większości wywoływane przez nadmierne ćwiczenia, takie jak bieżnie6 i pływanie z obciążeniem ciężarem7, bez większego zainteresowania czynnikami psychicznymi. Aby lepiej symulować rozwój zmęczenia centralnego, nasza grupa opracowała model szczura z MMPM. Podczas procesu modelowania szczury pozostają stojące na wąskich platformach w pudełku wieloplatformowym przez długie godziny, w tym przez część czasu snu. W odróżnieniu od modeli nadmiernych ćwiczeń, model MMPM wykorzystuje częściową deprywację snu jako czynnik psychiczny z uwzględnieniem złożonej patogenezy zmęczenia ośrodkowego.
Do oceny modelu używamy testów OFT i EPM, aby określić nastrój lęku i aktywność wolontariacką. Test ES jest wykonywany w celu zmierzenia wydajności mięśni obwodowych. Ponadto bierzemy mózg szczura i wykrywamy zawartość dopaminy (DA) / serotoniny (5-HT) w obu podwzgórzach, aby zaobserwować różnice w ośrodkowym neuroprzekaźniku.
Protokół przedstawiony poniżej ma na celu modelowanie centralnego zmęczenia wywołanego powtarzającą się aktywnością fizyczną i brakiem snu, naśladując powszechny stan w życiu człowieka. Jednak dostosowując czas trwania modelu, można go wykorzystać w wielu innych dziedzinach, takich jak obserwacja snu i badania stresu. Mamy nadzieję, że w przyszłych badaniach model ten pomoże odkryć więcej zmian w OUN i ich związku z układem obwodowym, aby ujawnić mechanizm patogenezy zmęczenia ośrodkowego.

<table><tbody><tr><td>wieloplatformowy zbiornik na wodę do deprywacji snu</td><td>Dostosowywanie, jest dostarczany przez laboratorium neuroimmunologiczne Pekińskiego Uniwersytetu Medycyny Chińskiej 110</td><td></td><td>cm x 60 cm x 40 cm. Na dole znajduje się 15 plastikowych małych platform. Mała platforma ma 6,5 cm średnicy i 8 cm wysokości</td></tr><tr><td>Szczury Wistar</td><td>Beijing Weitong Lihua Experimental Animal Technology Company</td><td>numer licencji SYXK (Pekin) 2016-0011</td><td>Użyj 32 zdrowych samców szczurów Wistar, 8 tygodni (200-210 g)</td></tr><tr><td>Wysokosprawny chromatograf cieczowy Agilent 1100LC&nbsp;</td><td>Agilent</td><td>&nbsp; G1379A, G1311A, G1313A , G1316A&nbsp;</td><td>&nbsp; G1379A, pompa chromatograficzna typu G1311A, automatyczny próbnik G1313A, skrzynka temperatury kolumny G1316A</td></tr><tr><td>Detektor elektrochemiczny DECADE II SDC</td><td>Holenderska</td><td>elektroda szklisto-węglowa firmy ANTEC, elektroda referencyjna Ag/AgCl, stacje robocze (Clarity CHS)</td>Wirówka chłodnicza Biofuge Stratos HERAEUS VCX130 ultradźwiękowy instrument do szczelinowania SONICS <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rozwój technologii Phos w skali elektronicznej ACS-ZEAS</td><td>, Pekin.</td><td></td><td>Waga ważących szczurów może być dokładna do 0,1 g.</td></tr><tr><td>Dostosowywanie pudełka Open Field</td><td>, zapewnia je laboratorium neuroimmunologiczne Beijing University of Chinese Medicine</td><td></td><td>drewniane pudełko z otwartym polem&nbsp; 100 cm na 100 cm x 40 cm, wewnętrzna ściana i spód jako szary. Dno jest podzielone na 25 kwadratów o równej powierzchni, z których każdy ma wymiary 20 cm x 20 cm, a 16 siatek wzdłuż ściany zewnętrznej to siatki zewnętrzne, a pozostałe 9 siatek jest centralnych. Kamera jest zamontowana powyżej mediany.</td></tr><tr><td>Podwyższony labirynt Plus-Beijing</td><td>zhongshi dechuang technology development co., LTD.</td><td></td><td>Otwarte ramiona i zamknięte ramiona krzyża składają się z 30 cm x 5 cm x 15 cm, a centralna część ma wymiary 5 cm x 5 cm, z kamerą zamontowaną nad środkiem i wysokością 45 cm.</td></tr><tr><td>wiadro do pływania dla szczurów.</td><td>Zhenhua biological instrument equipment co., LTD. Anhui, Chiny.</td><td></td><td>Objętość plastikowego bębna wynosi 70 cm x 30 cm x 110 cm, który służy do pływania u szczurów.</td></tr><tr><td>Termometr</td><td>Shiya instrument co., LTD., Changzhou, Chiny.</td><td></td><td>Kontroluj temperaturę wody</td></tr><tr><td>Mała pompa wodna</td><td>Xincheng technology co., LTD., Chengdu, Chiny.</td><td></td><td>Używany do zbiornika na wodę i zachowania podczas pływania.</td></tr><tr><td>Oprogramowanie behawioralne Ethovition3.0.</td><td>Nuldus,Holandia</td><td></td><td>Analiza pomiarowa filmów z zachowaniem szczurów.</td></tr></tbody></table>

szczurzy model zmęczenia centralnego przy użyciu zmodyfikowanej metody wieloplatformowej

A Rat Model of Central Fatigue Using a Modified Multiple Platform Method

W tym artykule przedstawiliśmy szczurzy model zmęczenia centralnego przy użyciu zmodyfikowanej metody wieloplatformowej (MMPM). Skrzynka wieloplatformowa została zaprojektowana jako zbiornik na wodę z wąskimi platformami na dnie. Modelowe szczury umieszczono w zbiorniku i starano na platformach przez 14 godzin (18:00 - 8:00) dziennie przez kolejne 21 dni, z pustą grupą kontrolną ustawioną dla kontrastu. Pod koniec modelowania szczury w grupie modelowej wykazywały wyraźny zmęczony wygląd. Aby ocenić model, przeprowadziliśmy kilka testów behawioralnych, w tym test otwartego pola (OFT), test podwyższonego labiryntu plus (EPM) oraz test wyczerpującego pływania (ES). Wyniki wykazały, że lęk, upośledzenie funkcji poznawczych, słaba wydajność mięśni i zmniejszona dobrowolna aktywność prezentowane u szczurów modelowych potwierdzają diagnozę zmęczenia centralnego. Zmiany w centralnych neuroprzekaźnikach również zweryfikowały wynik. Podsumowując, model z powodzeniem symulował zmęczenie centralne, a przyszłe badania z wykorzystaniem modelu mogą pomóc w ujawnieniu patologicznego mechanizmu choroby.

Opisujemy model zmęczenia ośrodkowego u szczurów z wykorzystaniem metody MMPM. 24 szczury rasy Wistar zostają losowo podzielone na grupę kontrolną i grupę modelową, po 12 szczurów w każdej grupie. Aparatura modelowa została zaprojektowana jako zbiornik z wodą z wąskimi platformami na dnie (Rysunek 1). Szczury modelowe stoją na platformach przez 14 h na dobę, wliczając w to czas częściowego snu, przez 21 dni (Rysunek 2).
<p cl...

Tutaj prezentujemy protokół wprowadzający szczurzy model zmęczenia centralnego przy użyciu zmodyfikowanej metody wieloplatformowej (MMPM).

Szczurzy model zmęczenia centralnego przy użyciu zmodyfikowanej metody wieloplatformowej

In this article, we introduced a rat model of central fatigue using the modified multiple platform method (MMPM). The Multiple Platform box was designed ...

Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w konstrukcji modelu zmęczenia centralnego. Na przykład, jak wywołać zmęczenie zarówno w aspekcie fizycznym, jak i psychicznym oraz jak je ocenić. Główną zaletą tej techniki jest połączenie czynników psychicznych za pomocą zmodyfikowanej metody wieloplatformowej, aby lepiej symulować początek zmęczenia centralnego.Po raz pierwszy wpadliśmy na ten pomysł, gdy zauważyliśmy ścisły związek między okresowym brakiem snu a zmęczeniem centralnym. Próbowaliśmy różnych godzin i dni deprywacji, aby wywołać centralne zmęczenie i ostatecznie stwierdziliśmy, że 14 godzin w ciągu 21 dni to właściwy wzorzec. Model wykazuje dobrą trafność w zakresie zmęczenia centralnego i może być wykorzystany w przyszłych badaniach, aby pomóc w przeglądzie mechanizmu leżącego u podstaw choroby.Zacznij od zbudowania nieprzezroczystego plastikowego zbiornika bez pokrywy. Zamocuj 15 okrągłych platform na dnie zbiornika, które są uporządkowane w trzech rzędach i pięciu kolumnach. Pozostaw wystarczająco dużo miejsca między każdą platformą, około 13 centymetrów między rzędami i 10 centymetrów między kolumnami.Zamontuj kran w wylocie wody po bocznej stronie zbiornika. Na koniec zrób osłonę z siatki żelaznej na zbiornik, na której wisi pudełko na żywność. Zacznij od ponumerowania korzeni ogonów szczurów za pomocą markera.Zważ szczury, z wyłączeniem tych wyjątkowo lekkich lub ciężkich, a resztę podziel losowo na grupę modelową i kontrolną. Delikatnie umieść szczury w czystych klatkach i pozwól im zaaklimatyzować się w laboratorium przez co najmniej trzy dni. Zapewnij wystarczające zaopatrzenie w wodę i żywność.Zacznij od umieszczenia zbiornika na płaskim serwisie, a następnie napełnij go siedmioma centymetrami ciepłej wody, około jednego centymetra poniżej płaskiej platformy. Następnie włóż do pudełka na żywność paszę i wodę na jeden dzień i zawieś je na pokrywie. Następnie wyjmij modelową grupę szczurów z klatki za ogon i delikatnie włóż je do zbiornika.Wystrzel wszystkie szczury w wodzie zamiast na platformy, aby zmotywować ich strach przed wodą. Upewnij się, że każdy szczur ma platformę, na której może stanąć, podczas gdy szczury z grupy kontrolnej pozostają w swoich oryginalnych klatkach z wystarczającą ilością pożywienia i wody. Następnie przykryj zbiornik i monitoruj szczury.Po 14 godzinach wyjmij model szczurów ze zbiornika i wysusz ich włosy suszarką. Zwróć uwagę na ogony szczurów, jeśli znikną. Następnie włóż szczura z powrotem do oryginalnej klatki z jedzeniem i wodą.Na koniec przepłucz zbiornik i otwórz kran, aby odprowadzić ścieki. Następnie wysterylizuj zbiornik za pomocą sprayu 75% etanolu. Wyniki badań na otwartym polu wskazują, że w porównaniu z grupą kontrolną obserwuje się znaczny spadek zarówno ruchu odchowu, jak i średniej prędkości dobrowolnej aktywności u szczurów modelowych.Test labiryntu z podwyższonym plusem pokazuje, że 21 dni modelowania znacznie zmniejszyło zarówno wejścia, jak i czas trwania w otwartym ramieniu w porównaniu z grupą kontrolną, podczas gdy nastąpił wzrost w przypadku zamkniętego ramienia. Wyczerpujący test pływacki wykazał, że czas pływania w grupie modelowej jest znacznie krótszy niż w grupie kontrolnej. Wreszcie, wyniki te wskazują, że dopamina w podwzgórzu, a także stosunek dopaminy do serotoniny, znacznie spada w grupie modelowej w porównaniu z grupą kontrolną, podczas gdy zawartość serotoniny znacznie wzrasta.Po obejrzeniu tego filmu powinniście dobrze zrozumieć, jak zbudować czołg wieloplatformowy i zastosować go w swoim centralnym modelu zmęczeniowym. Jest to model nieinwazyjny, który jest łatwy do opanowania. Wypróbowując ten model, bardzo ważne jest, aby mieć oko na resztę, ponieważ w ciągu pierwszych dwóch tygodni są one dość agresywne i może dojść do kontuzji.Chociaż model ten ma na celu zapewnienie wglądu w zmęczenie centralne, można go również zastosować do innych chorób poprzez sumowanie czynników lub dostosowywanie czasu trwania modelu, takich jak zmęczenie nawigacją i depresja.

a-rat-model-central-fatigue-using-modified-multiple-platform

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Zmęczenie jest powszechnym, niedostatecznie leczonym i często słabo rozumianym objawem wielu chorób i zaburzeń. Nowe przedkliniczne testy zmęczenia mogą pomóc w lepszym zrozumieniu i przyszłym leczeniu zmęczenia. W tym celu obecny protokół zapewnia nowatorski sposób pomiaru zachowania podobnego do zmęczenia u myszy.

Test zmęczenia bieżni: prosty, wysokowydajny test zachowania podobnego do zmęczenia myszy

To badanie przedstawia innowacyjny system mobilności zwierząt oparty na kołach do biegania, aby określić ilościowo efektywną aktywność fizyczną u szczurów. Zbudowano przyjazne dla szczurów stanowisko testowe wykorzystujące predefiniowaną adaptacyjną krzywą przyspieszenia, a wysoka korelacja między efektywnym tempem ćwiczeń a objętością zawału sugeruje potencjał protokołu w eksperymentach zapobiegających udarowi.

Innowacyjny mechanizm oparty na kole jezdnym poprawiający wydajność treningu szczurów

Opisujemy metodę wykorzystującą ukierunkowane promieniowanie obwodowe do wywołania u myszy zachowania przypominającego zmęczenie. Wybrana, nieśmiertelna dawka napromieniania prowadzi do tygodniowego ograniczenia dobrowolnej aktywności związanej z bieganiem po kółkach.

Mysi model zmęczenia wywołanego promieniowaniem obwodowym

Udostępniamy protokół oceny zachowań motorycznych za pomocą baterii testów behawioralnych u szczurów po urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego.

Wieloczynnikowa ocena zachowań motorycznych u szczurów po jednostronnym urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego

Ten artykuł przedstawia reakcje morfometryczne i wyniki treningu według protokołu treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT) w szczurzym modelu otyłości wywołanej dietą metodą Sprague'a-Dawleya. Celem tego protokołu była maksymalizacja intensywności ćwiczeń i określenie fizjologicznych reakcji na HIIT u szczupłych i otyłych szczurów.

Przewlekły trening interwałowy o wysokiej intensywności i model otyłości wywołanej dietą w celu maksymalizacji wysiłku fizycznego i wywołania zmian fizjologicznych u szczurów

Ten protokół przedstawia model chronicznego nieprzewidywalnego łagodnego stresu (CUMS) dla depresji oparty na mongolskiej teorii medycznej, wraz z metodami walidacji testów behawioralnych.

Przewlekły nieprzewidywalny łagodny stres u szczurów na podstawie medycyny mongolskiej

W badaniu tym oceniono skuteczność przeciwdepresyjną Qiangzhifang w szczurzym modelu przewlekłej depresji wywołanej stresem ograniczającym i wyjaśniono jego wpływ regulacyjny na szlaki HIF-1 i JAK-STAT za pomocą farmakologii sieciowej i analizy dokowania molekularnego.

Farmakologia sieciowa i walidacja mechanizmów przeciwdepresyjnych Qiangzhifang w modelu szczura depresji wywołanej przewlekłym stresem

Ostatnie ulepszenia w organotypowych preparatach do wycinania mózgu pozwoliły na ich wykorzystanie do zastosowań biotechnologicznych. Plastry organotypowe zachowują lokalne cechy strukturalne biologii in vivo, w tym funkcjonalne połączenia synaptyczne. Tutaj przedstawiamy regioselektywną biolistyczną metodę dostarczania do znakowania i genetycznej manipulacji tymi wycinkami.

Regioselektywne celowanie biolistyczne w organotypowych wycinkach mózgu przy użyciu zmodyfikowanego pistoletu genowego

Aferentna sygnalizacja błędna przekazuje ważne informacje do ośrodkowego układu nerwowego z receptorów znajdujących się w narządach brzucha i klatki piersiowej. Zwoje nerwu błędnego bez dawki zawierają wiele rodzajów receptorów, które modulują aktywność nerwu błędnego. Protokół ten opisuje metodę miejscowych wstrzykiwań neurochemikaliów do zwojów nerwowych bez dawki.

Metoda wstrzykiwania zwojów nerwowych bez dawki u szczura Sprague-Dawley

Ten artykuł zawiera szczegółowy opis procesu produkcji płaskiej elektrody nerwowej o wysokiej gęstości kontaktu (FINE). Elektroda ta jest zoptymalizowana pod kątem selektywnego rejestrowania i stymulowania aktywności neuronalnej w nerwach obwodowych.

Wytwarzanie elektrod nerwowych o płaskim interfejsie o dużej gęstości kontaktowej do zastosowań związanych z rejestracją i stymulacją

Poznaj zmodyfikowaną metodę wieloplatformową do tworzenia szczurzego modelu zmęczenia centralnego. Technika łączy czynniki fizyczne i psychologiczne, umożliwiając badanie mechanizmów neurobiologicznych zmęczenia.

Szczurzy model zmęczenia centralnego przy użyciu zmodyfikowanej metody wieloplatformowej

Przeglądaj więcej filmów