Ratos treinamento para Voluntariamente Dive Underwater: Investigações da Resposta Mergulho dos Mamíferos

Resumo

Instruções detalhadas são fornecidas sobre como treinar ratos para mergulhar voluntariamente debaixo d'água através de um labirinto de acrílico de 5 m de comprimento. Como os cérebros dos ratos foram muito bem caracterizados, os ratos que mergulham voluntariamente podem ajudar a elucidar as vias centrais da resposta ao mergulho dos mamíferos.

Resumo

A submersão subaquática produz mudanças autonômicas que são observadas em praticamente todos os animais mergulhadores. Essa resposta induzida por reflexo consiste em apneia, uma bradicardia induzida parassimpática e uma alteração da resistência vascular induzida por simpatia que mantém o fluxo sanguíneo para o coração, cérebro e músculos em exercício. Embora muitos dos aspectos metabólicos e cardiorrespiratórios da resposta ao mergulho tenham sido estudados em animais marinhos, as investigações dos aspectos integrativos centrais desse reflexo do tronco cerebral têm sido relativamente deficientes. Como a fisiologia e a neuroanatomia do rato estão bem caracterizadas, o rato pode ser usado para ajudar a determinar as vias centrais da resposta ao mergulho dos mamíferos. Instruções detalhadas são fornecidas sobre como treinar ratos para nadar e mergulhar voluntariamente debaixo d'água através de um labirinto de acrílico de 5 m de comprimento. Considerações sobre o projeto do tanque e os requisitos da sala de procedimentos também são fornecidas. O treinamento comportamental é conduzido de forma a reduzir o estresse que poderia estar associado à submersão subaquática forçada, minimizando assim a ativação das vias centrais de estresse. Os procedimentos de treinamento não são tecnicamente difíceis, mas podem ser demorados. Uma vez que o treinamento comportamental de animais só pode fornecer um modelo a ser usado com outras técnicas experimentais, exemplos de como ratos mergulhadores voluntários foram usados em conjunto com outras técnicas de pesquisa fisiológica e neuroanatômica, e como os procedimentos básicos de treinamento podem precisar ser modificados para acomodar essas técnicas, também são fornecidos. Esses experimentos mostram que ratos que mergulham voluntariamente exibem as mesmas alterações cardiorrespiratórias normalmente vistas em outros animais mergulhadores. A facilidade com que os ratos podem ser treinados para mergulhar voluntariamente debaixo d'água e os dados já disponíveis de ratos coletados em outros estudos neurofisiológicos tornam os ratos mergulhadores voluntários um bom modelo comportamental a ser usado em estudos que investigam os aspectos centrais da resposta ao mergulho dos mamíferos.

Introdução

A resposta de mergulho consiste em um conjunto de reflexos autonômicos vistos em animais de todas as classes de vertebrados ¹. Em resposta à submersão na água, essa resposta induzida por reflexo consiste em apneia, bradicardia e uma alteração do fluxo sanguíneo que mantém o fluxo para o coração, cérebro e músculos em exercício, limitando o fluxo para vísceras e músculos que não se exercitam ². Muitos dos aspectos metabólicos e cardiorrespiratórios da resposta ao mergulho em mamíferos foram bem investigados ^2,3, incluindo aqueles em humanos ^4,5. No entanto, o que tem faltado relativamente, até recentemente, é a investigação d....

Protocolo

NOTA: Os protocolos experimentais aqui descritos realizado na Universidade Midwestern foram aprovados pela Midwestern University IACUC.

1. Requisitos do quarto

1. Garantir um quarto procedimento que tem água corrente quente e fria, e uma maneira de remover a água do tanque, normalmente um dreno no chão.
2. Use uma mesa de estudo em que para colocar o tanque de mergulho. Desde quartos com ralos são tipicamente contornada para a drenagem, reduzir rolhas de borracha e colocá-los sob as pernas de mesa para assegurar que o tampo da mesa, e, consequentemente, a superfície da água no tanque, está nivelada.

Resultados

A conclusão bem sucedida dos procedimentos de treinamento de natação e mergulho descritas podem reduzir o estresse experimentado por ratos ao mergulhar sob a água. Níveis de corticosterona no sangue indicam que o treinamento diário repetitivo diminui o stressfulness associados ao mergulho voluntário, e ratos treinados encontrar mergulho não mais estressante do que ser tratada diariamente por um ser humano (Figura 2; ^17). Por outro lado, os ratos não treinados no protocolo de mergulho encontra.......

Discussão

Os ratos em sua forma feral podem fazer e explorar ambientes semi-aquáticos, e muitas vezes vai mergulhar debaixo d'água, enquanto em busca de alimento ^6. Assim, não é muito surpreendente que os ratos podem ser facilmente treinados para mergulhar voluntariamente debaixo d'água. Os procedimentos de treinamento descritos podem durar até seis semanas, o que trará ratos recém-desmamados com um tamanho de corpo usado na maioria dos atlas do cérebro de ratos adultos (~ 300 g). Assim, os cérebros destes anim.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
McCulloch Diving Tank Maze	Stoelting Company	60139
Tubo de diâmetro interno de 1 polegada	Fisher	14-169-63	Usado para encher ou drenar o
tanque Dispositivo de retenção de roedores de plexiglas (Restritor econômico de fundo plano)	Braintree	FB-M/L	Para mergulhos forçados
Transmissores telemétricos	DSI	Modelo PA-C40 (270-0040-008)	Usado para transmitir pressão arterial pulsátil
Varinha de antena portátil	DSI	Modelo RLA 3000 (272-5007)	Usado para garantir que a antena de rádio esteja próxima ao transmissor enquanto o rato está negociando labirinto subaquático
Intramedic PE50, 0.023" ID	Fisher	14-170-12B	Usado como cânula arterial de arrasto
N95 máscara - Moldex #2300N Series	Fisher	19-003-246D	Usado para limitar a inalação de alérgenos de rato