Name: Chegar ao Compliance em exercício forçado em roedores: uma norma crítica para avaliar o impacto no exercício decorrentes do envelhecimento Distúrbios e Doenças (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-08-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 19 s
Description: Aprenda a maximizar a conformidade de roedores em exercício forçado em esteira sem reforço negativo. Este método avalia o impacto do exercício em ratos envelhecidos e distúrbios neurodegenerativos.

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O financiamento para este trabalho foi fornecido em parte por uma bolsa de investigação atribuído a MF Salvatore, do Instituto Nacional sobre Envelhecimento (AG040261). Os autores também gostariam de agradecer Victoria Fields por sua ajuda com os experimentos comportamentais associados com o trabalho apresentado e Mackenzie Orchard por sua ajuda com a construção do recuo para a esteira.

Todos os seguintes procedimentos são realizados de acordo com o Cuidado e Uso Comissão de Animais Institucional na LSU em Ciências da Saúde Centro-Shreveport, e cumprir com o Instituto Nacional de diretrizes de saúde. 1. Procedimentos Pré-exercício Nota: Uma linha do tempo de todos os procedimentos relevantes neste exercício regime forçado é diagramado na Figura 1. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51827/51827fig1highres.jpg" width="500"> Figura 1 Forçado regime de exercícios timeline. Este cronograma detalha os eventos importantes de cada fase deste regime de exercício durante cada semana do estudo. A fase de pré-aclimatação (semanas 1-2) envolve manipulação experimentador e atividade locomotora basal. Durante a fase de aclimatação (3-4 semanas), todos os ratos submetidos a 3 dias de aclimatação formação waqui eles se sentam na esteira estacionária e depois 10 dias de treinamento de aclimatação para a esteira. Um mínimo de duas rodadas de exercício (1 volta = 12 dias consecutivos), seguido de um período de descanso de 2 semanas é necessária durante a fase de treinamento (semanas 5-10). As medidas comportamentais e / ou neuroquímicas podem ser feitas durante esses períodos de descanso. Além disso, este regime pode ser modificado para incluir múltiplos ciclos de exercício nesta fase. O peso corporal é medida ao longo de todas as fases do estudo em uma base semanal, e antes (primeira sessão) e depois (última sessão) cada fase deste regime de exercícios. Pontuações de treinamento físico em esteira são atribuídos após todas as sessões de aclimatação e treinamento físico, e variam de 1-4, sendo 4 com a maior pontuação possível. Resumidamente, uma pontuação de treinamento de 4 é atribuído quando os ratos exercer o treino inteiro sem assistência. Da mesma forma, atribuir uma pontuação de treinamento de 3 quando os ratos necessitam de assistência mínima (definida como: assistência para menos de 25% Do tempo da sessão de treino) do experimentador. Atribuir uma pontuação de formação 2, quando os ratos necessitam de muito apoio (definida como: assistência para maior do que 25% do tempo da sessão de treino) do experimentador durante a sessão de exercício. Finalmente, atribuir uma pontuação de treinamento de 1 a ratos que não adere e não terminar uma sessão de exercícios. <ol><li> Após a chegada à colônia animal, separada e individualmente abrigar todos os assuntos em gaiolas caixa de sapatos normais. Fornecer comida e água ad libitum a indivíduos ao longo de todo o estudo. </li><li> Manter a 12 hr reverso ciclo claro-escuro (luzes acesas 1.800-0.600 hr) na colônia animal, e permitem que os voluntários se adapte a este ciclo por um período mínimo de uma semana. Executar todas as experiências comportamentais durante o ciclo activo (escuro) do sujeito, e 1-2 horas, antes da mudança do ciclo claro-escuro. </li><li> Inicia-se duas semanas antes de quaisquer experimentos comportamentais, lidar com todos os assuntos de teste para vários minutes diariamente para familiarização do indivíduo com o experimentador, e para diminuir o estresse induzido pela novidade a ambientes estranhos, tais como a câmara locomotor ea esteira. </li><li> Medida de cada sujeito de peso corporal, uma vez por semana e imediatamente antes (primeira sessão) e depois (a última sessão) cada intervalo maior do paradigma do exercício. </li></ol> 2. Base atividade locomotora avaliações: Determinação forçadas trabalhos de grupo Exercício <ol><li> Avaliar a actividade locomotora espontânea de cada sujeito, durante 60 minutos / dia durante 5 dias consecutivos para estabelecer capacidades locomotoras basais. Conduzir as sessões de actividade locomotora em câmaras de actividade locomotora em campo aberto automatizado consistindo de uma caixa de plexiglass (45 x 45 x 20 cm 3), com uma grelha de feixes infravermelhos montado horizontalmente e verticalmente, como sugerido no manual do produto. </li><li> No início de cada dia da avaliação da atividade locomotora, carregar e configurar o computador e software programa ligado ao campo aberto câmaras de atividade locomotora, a fim de registrar o número de quebras de feixe (atividade locomotora) durante cada sessão. </li><li> Adicionar cerca de 2 chávenas de cama pinheiro-chip para o chão da câmara locomotora antes de cada sessão. </li><li> Transportar os temas oriundos do biotério para as câmaras de atividade locomotora em suas gaiolas imediatamente antes da sessão atividade locomotora. Carregar assuntos em seus câmara locomotor atribuído sob uma luz vermelha, e iniciar a sessão de 60 minutos no computador depois de terem sido colocados na câmara. </li><li> Após a conclusão da sessão de actividade locomotora, remover matérias da câmara locomotora e devolvê-las para a sua gaiola de origem sob luz vermelha. Retornar imediatamente os assuntos para a colônia animal. </li><li> Retirar da cama a partir da câmara e limpar as paredes da câmara e no chão com etanol a 50% depois de cada sessão. </li><li> Repita os passos de 2,3-2,6 para sessões adicionais de locomoção cadadia conforme o necessário até que todos os indivíduos foram testados. Realizar todas as sessões de actividade locomotora no escuro, durante o ciclo activo do animal, e 1-2 horas, antes da mudança do ciclo claro-escuro. </li><li> Para ter em conta a possibilidade de habituação às câmaras de actividade, rodar cada sujeito entre as câmaras disponíveis de modo a que a actividade locomotora é medida numa câmara diferente da do dia anterior. <ol><li> Se várias sessões devem ser realizadas em um dia, mudar a ordem de testar tal que os indivíduos são testados em uma ordem diferente da sessão anterior. </li></ol></li><li> A partir dos dados gerados pelo software usado para medir a atividade locomotora, determinar a atividade locomotora basal de cada animal com os seguintes cinco parâmetros locomotores: distância total percorrida (cm), atividade horizontal (número de quebras de feixe), número de movimento (número de movimentos iniciados) , o tempo gasto em movimento (seg), e a velocidade de movimento (cm / seg). <ol><li> De modo a atribuir Exercise grupos e sem exercício, calcular o valor médio em todos os cinco sessões para cada um dos parâmetros do aparelho locomotor 5 listados na etapa 2.9 acima. </li></ol></li><li> A partir destes cinco parâmetros, sem exercício determinar grupos (de controlo) de tal forma que um intervalo igual de actividade locomotora é representado em ambos os grupos e exercício. Deste modo, os ratos em conjunto emparelhar com base em capacidades de movimento semelhantes, e atribuir um rato para o grupo de exercício e um rato para o grupo sem exercício. Assim, por exemplo, emparelhar os dois ratos que exibem a maior média de todos os parâmetros de locomoção 5 em conjunto, e atribuir um rato para o grupo de exercício e o outro para o grupo sem exercício (atribuições de grupos são escolhidos aleatoriamente). Repita esse processo para as disciplinas restantes. <ol><li> Manter o emparelhamento durante todo o regime de exercícios forçados por todas as análises dos dados. </li></ol></li><li> Se o pesquisador está interessado nos efeitos do exercício sobre a atividade locomotora, medir pós-exercício de atividade locomotora ucantar os mesmos procedimentos descritos nos passos 2.1-2.8.1 começando no dia seguinte à sessão de exercício última escada rolante. NOTA: Se o investigador está interessado e / ou automatizados de software permitir a atividade locomotora, examinar as medidas relacionadas com a ansiedade (ou seja, o tempo gasto na periferia contra o centro da câmara de atividade) para avaliar a ansiedade relativa de assuntos durante as avaliações da atividade locomotora. </li></ol> 3. Aclimatação à escada rolante <ol><li> Realizar todos os procedimentos relacionados ao exercício em esteira em uma esteira motorizada roedor com pistas que são separados por paredes de plexiglas claras durante o ciclo ativo do animal, e 1-2 horas antes da mudança de ciclo claro-escuro. </li><li> Em lugar das bobinas de choque eléctricos situados na parte de trás de cada pista, utilizar um anti-retorno de plexiglass concebida especificamente para se adaptar a esteira de modo que os sujeitos podem exercer continuamente, sem entrar em contacto com as bobinas de choque eléctrico. Para evitar que o recuo dedeslizamento durante as sessões de treinamento, segure o recuo no lugar com um 1,5 no c-clamp. </li><li> Devido ao experimentador manipulação necessária para o treinamento de exercício em esteira, a realizar todas as sessões de exercício em esteira ergométrica com as luzes acesas. </li><li> Temas de transporte em sua gaiola para a esteira imediatamente antes da sessão de treinamento físico em esteira. Quando a esteira é estacionária, os ratos de carga sobre a esteira em sua raia designada deslizando-se o recuo apenas o suficiente para que os sujeitos podem manobrar sob o recuo. Deslize o recuo de volta para a posição de descanso uma vez que o assunto está situado no cinto de esteira. Não inicie a sessão até que todos os assuntos foram colocados em sua raia designada para a sessão particular. <ol><li> Durante a primeira fase de aclimatação, cada rato em colocar uma das quatro faixas do tapete rolante estacionária (como descrito no passo 3.4) durante 5-10 minutos / dia durante 3 dias consecutivos. Aumente o tempo de cada sessão com cada d sucessivoay (por exemplo, 5 minutos a 1 dia, 7 min, no dia 2, e 10 min no dia 3), os ratos tornam-se familiarizado com o aparelho de esteira e a reduzir o potencial para a tensão da novidade ao aparelho rolante. Importante: Não coloque ratos em qualquer lugar na esteira (por exemplo, desativados bobinas de choque elétrico), exceto o cinto estacionária nesta fase. </li></ol></li><li> Durante a segunda fase de treinamento de aclimatação, coloque cada rato em uma pista de esteira parado em frente ao recuo. Quando todos os assuntos estão no lugar, ligue a esteira em uma velocidade de marcha lenta (por exemplo, 6 m / min). Independentemente do grupo experimental, treinar todos os ratos a caminhar na esteira ergométrica durante esta fase para assegurar que quaisquer potenciais efeitos observados a partir do regime de exercício forçado resultam do treinamento físico e não apenas a partir da capacidade de exercício. </li><li> Como a correia da esteira começa a rolar, garantir que todos os ratos estão caminhando na direção de avanço. Assist ratos como necessários, orientando ou estimulando-as delicadamente até que eles estão se movendo para a frente. Durante o período de treinamento de aclimatação, treinar ratos para andar na esteira de tal forma que eles andam continuamente sobre a esteira sem a assistência do experimentador. <ol><li> Aclimatar todos os ratos para a escada rolante, aumentando gradualmente a velocidade ao longo de um período de 5-10 minutos / dia durante 10 dias consecutivos. Para facilitar ainda mais o cumprimento de esteira de exercícios, treinar os ratos em velocidades baixas (6-8 m / min) para 5-10 min durante os primeiros 5 sessões de aclimatação, e aumentar a velocidades mais moderadas (9-10 m / min) para 5 -10 min durante os últimos 5 sessões de aclimatação. </li><li> Assegurar que todos os ratos podem manter uma velocidade de 9-10 m / min para 10 min pela última sessão do período de treinamento de aclimatação. </li></ol></li><li> Após a conclusão da sessão de aclimatação de esteira, remover matérias da esteira da mesma maneira que a utilizada para carregar sujeitos como descrito no passo 3.4. Retornar imediatamente assuntos a sua gaiola etransportá-los de volta para a colônia animal. </li><li> Limpe cada pista individual, incluindo a paredes e esteira cinto com etanol 50% após cada sessão de treinamento físico em esteira individual. </li><li> Avaliar a capacidade de exercício de cada rato através das sessões de exercício, atribuindo uma pontuação de exercício em esteira no final de cada sessão diária. Atribuir uma pontuação de treinamento de 4 quando os ratos exercer o treino inteiro sem assistência. Da mesma forma, atribuir uma pontuação de treinamento de 3 quando os ratos necessitam de assistência mínima (definida como: assistência para menos de 25% do tempo da sessão de treino) do experimentador. Atribuir uma pontuação de formação 2, quando os ratos necessitam de muito apoio (definida como: assistência para maior do que 25% do tempo da sessão de treino) do experimentador durante a sessão de exercício. Finalmente, atribuir uma pontuação de treinamento de 1 a ratos que não adere e não terminar uma sessão de exercícios. NOTA: O sistema de pontuação do exercício é adaptado, Em parte, a partir de outros estudos 19. <ol><li> Excluir ratos que não pode concluir a fase de aclimatação em razão de descumprimento e / ou uma lesão que impede de exercer temas (por exemplo, o que inclui ratos que ganham uma esteira pontuação treinamento físico de um para mais de um dia consecutivo de treinamento de aclimatação). </li></ol></li><li> Calcular a média dos escores de esteira através de cada período de formação (por exemplo, a formação de aclimatação e treinamento) para determinar a capacidade de exercício de cada sujeito. Certifique-se que todos os ratos são capazes obter uma pontuação de exercício em esteira de 4 durante uma sessão de treinamento até o final do período de aclimatação. <ol><li> Se alguns ratos não são compatíveis com as velocidades de exercício superiores mantidos por outros ao longo de uma sessão de treinamento, ajustar a velocidade para esses ratos de modo que eles são capazes de continuar a exercer para a mesma quantidade de tempo, mas em uma velocidade menor durante as sessões de treinamento. Neste caso, treinar os ratos mais lentos em separComeram sessões e aumentar a velocidade que os indivíduos para ajustar as velocidades mais lentas. </li></ol></li><li> Para evitar o potencial de pista viés na esteira durante o treino de exercício em esteira, girar cada rato entre as faixas disponíveis da esteira de modo que eles estão treinando em uma pista diferente com cada sessão de exercício subseqüente. </li></ol> Treinamento 4 esteira de exercícios <ol><li> Comece as sessões de treinamento físico no dia seguinte à última sessão de treino de aclimatação, e continuar a exercer ratos durante 12 dias consecutivos. Realizar estas sessões durante o ciclo activo do animal, e 1-2 horas, antes da mudança do ciclo claro-escuro. </li><li> Siga os mesmos procedimentos de configuração para cada sessão de treinamento físico em esteira utilizado durante o treinamento de aclimatação, conforme descrito nas etapas 3.2 e 3.4. </li><li> No início de cada sessão, ligar a esteira a uma velocidade de aquecimento inferior (8 m / min) do que a velocidade de formação (9-11 m / min), que irá ser mantida atravHout o restante da sessão de treinamento físico. Continuar com esta velocidade de aquecimento durante 5-10 min, no início da sessão. Ajuste a velocidade de 9-11 m / min para o restante da sessão de treinamento. Treinar submete uma média de 30 minutos cada sessão para toda a 12 dias de treinamento físico. </li><li> Após cada sessão de treinamento físico, atribuir uma pontuação de exercício em esteira para todos os ratos no grupo de exercícios que utilizam o mesmo sistema de exercício de pontuação descrito no passo 3.9. Não atribua uma pontuação de treinamento durante o período de treinamento físico em esteira em ratos sem exercício. </li><li> Realize o exercício e as sessões sem exercício separadamente. Coloque os ratos sem exercício na esteira estacionário durante o mesmo tempo que a sua coorte exercício treinado durante cada sessão. </li><li> Tal como descrito no passo 3.11, rodar cada um dos ratos entre as faixas disponíveis da esteira de modo a que eles estão na formação de uma pista diferente com cada sessão de exercício seguinte. </li><li> Após a conclusão de uma rodada deexercício, indivíduos por 14 dias de descanso. NOTA: O período de repouso foi escolhida com base nos resultados de um estudo piloto descrito nas Figuras 2A e 2B. </li><li> Se desejar, realizar várias avaliações comportamentais e / ou neuroquímicas no final do período de treinamento de 12 dias. Por outro lado, continuar com as rodadas subseqüentes do treinamento físico após o período de descanso de 14 dias. </li></ol>

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Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

Há evidências que sugerem que as estratégias de estilo de vida, tais como o exercício, pode reduzir o risco de doenças relacionadas com a idade crônicas e seus sintomas cardinais, incluindo os das doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer e PD 20. O benefício do exercício forçado em uma esteira, ao contrário de exercício voluntário em uma roda de corrida, é que o investigador pode determinar a frequência, a taxa e / ou intensidade do exercício, e da duração da sessão de exercício. Assim, os efeit...

Estratégias de estilo de vida não-invasivos que podem prevenir ou mitigar prejuízos à cognição e locomoção, tanto frequentemente associada ao envelhecimento, estão ganhando força como práticas viáveis ​​para a manutenção da saúde e bem-estar 1,2. Por exemplo, moderada a exercícios rigorosos em uma base semanal e consistente em homens de meia-idade pode aumentar significativamente a capacidade de locomoção em comparação com seus pares mesma faixa etária com o avançar da idade 3. Além disso, cada vez mais evidências sugerem que estas estratégias de estilo de vida, tais como exercício, pode atenuar ou mesmo as perdas associadas com as doenças neurodegenerativas, tais como a doença de Parkinson (DP) 4 inverter. Os esforços para entender os mecanismos moleculares de deficiências relacionadas com o envelhecimento também foram direcionados para a identificação de como as estratégias não-invasivos, como o exercício, reverter ou atenuar os mecanismos que contribuem para tais deficiências. Ergométrico é um tal stratgia a ser cada vez mais empregues em modelos de DP de 5-7 e comprometimento cognitivo 1, em que os mecanismos subjacentes a melhorias na função cognitiva locomotora ou ainda estão a ser determinados. No entanto, é importante ressaltar que o envelhecimento é o fundo neurobiológico do PD. Assim, para qualquer tradução potencial de qualquer benefício do exercício em um modelo animal a ser realizado na condição humana, é necessário levar em consideração o fundo neurobiológico do envelhecimento. Por exemplo, os mecanismos compensatórios que protelar deficiência locomotora durante a progressão da PD poderia ser prejudicada pelo processo de envelhecimento 8. Assim, é lógico que os paradigmas do exercício deve ser desenvolvido que não só considerar o impacto do envelhecimento seja na presença ou ausência de patologia da doença, mas que também pode ser iniciado e mantido em roedores idosos. Portanto, tendo em conta o envelhecimento no fundo neurobiológico, a seleção da cepa de ratodevem ser cuidadosamente consideradas pelo investigador. Várias linhagens de ratos estão disponíveis para estudos de envelhecimento, nomeadamente a Fischer 344 ea F 1 (BNF) híbrido Brown-Norway / Fischer 344. O rato Sprague Dawley utilizada (uma estirpe outbred) também é favorável para a sua utilização, como é vulgarmente utilizado em modelos de doenças neurodegenerativas, tais como o modelo de DP 6-hidroxidopamina. Nosso laboratório utiliza cepas tanto o Sprague Dawley ea BNF no envelhecimento e trabalho doença neurodegenerativa. Neste relatório, vamos apresentar os resultados, destacando os nossos protocolos de exercícios com as duas linhagens. Para os investigadores rigorosamente com foco em estudos relacionados com a idade, a tensão BNF oferece algumas vantagens importantes. Em primeiro lugar, é relativamente menos vulnerável a perturbações relacionadas com o envelhecimento (como tumores) e tem longevidade excepcional (vida típica superior a 30 meses) em comparação com outras linhagens. Eles também têm menor variabilidade de uma variedade de resultados fisiológicos e comportamentais, uma 9d são também adequados para investigar abordagens que interferem com o processo de envelhecimento. Além disso, experiências como o exercício forçado exigem manipulação considerável pelo investigador, eo suave disposição da estirpe BNF é vantajoso. Relacionadas com o envelhecimento alterações no conteúdo do tecido dopamina no estriado e mesencéfalo, bem como alterações na atividade locomotora são semelhantes em ratos e primatas 10-11 BNF. Nosso laboratório também tem uma vasta experiência com a caracterização e manipulação de estriado e sinalização de dopamina do mesencéfalo, bem como a atividade locomotora na cepa BNF 12-16. Portanto, porque o risco de outras doenças baseadas em neurobiologicamente aumenta com o envelhecimento, os modelos animais de doenças neurodegenerativas deve considerar o uso de linhagens de roedores com um extenso histórico de uso em estudos de envelhecimento. Nosso protocolo aqui também aborda algumas questões críticas que o investigador deve ter em conta na interpretação dos seus resultados obtained a partir de um protocolo de exercício. O aparelho roedor esteira (cuja utilização vamos destacar neste relatório), normalmente é equipado com bobinas de choque elétrico na parte de trás de cada pista da esteira que pode ser desativado. No entanto, quando estas bobinas de choque elétrico são ativados, um pequeno choque nas patas é entregue ao sujeito como ele entra em contato com as bobinas. Esta estratégia é freqüentemente utilizado em estudos de exercícios para facilitar o cumprimento de esteira de exercícios. Este é um ponto crítico para a consideração, em especial para os pesquisadores envolvidos em estudos de comportamento que são influenciados pela dopamina ou norepinefrina-sinalização. Footshock elétrica é um fator de estresse fisiológico, e seu impacto sobre os sistemas neurotransmissores é bem documentado, com o aumento da ativação da tirosina hidroxilase 17-18. Assim, o aumento da biossíntese de qualquer neurotransmissor pode confundir a interpretação de qualquer efeito do exercício, fazendo com que o investigador responsável por interpretar se qualquervariação observada no comportamento após o exercício é estritamente devido ao regime de exercício ou estresse footshock. É importante ressaltar que o regime de exercícios forçados proposta não empregar o uso de footshock em qualquer ponto na aclimatação esteira ou exercer períodos de treinamento. Regimes de exercício bem-sucedidas também exigir o cumprimento máximo para o exercício de cobaias. O emprego de choque no pé, a fim de garantir o cumprimento poderia confundir a interpretação dos resultados experimentais quando a medida dependente está relacionada com a sinalização de neurotransmissores que é influenciada por choque nas patas (como discutido anteriormente). Assim, o desafio é fazer com que os roedores, nomeadamente roedores idade, em conformidade com um regime de exercícios. A meta desejável de qualquer regime de exercícios é atingir quase 100% de adesão, pois isso irá reduzir o número de animais necessários para completar o regime de exercícios. Especificamente, o cumprimento máximo para o exercício e interpretação de resultados de regime de exercícios pode be obtidos em nosso regime de exercícios, como resultado de vários procedimentos pré-exercício, incluindo, 1) um ciclo claro-escuro reversa, que permite animais de exercer durante o seu) ciclo vigília (ativa, 2), garantindo linhas de base de desempenho locomotor são iguais antes da segregação de grupos controle e exercício, e 3) introduzindo os assuntos de teste para um período de aclimatação que, gradualmente, apresenta-los para as exigências do regime de exercícios. Aqui, as considerações e medidas experimentais supracitados necessárias para atingir quase 100% de adesão à esteira de exercícios em um roedor idade (&gt; 18 meses de idade) serão avaliados e apresentados. Finalmente, o ambiente associada ao exercício pode ser estressante e, como tal, apresentam potencial confunde para determinar os efeitos fisiológicos específicos para o exercício. Nosso protocolo controla também para a exposição ao ambiente de indução de stress potencial do tapete rolante, incluindo o grupo sem exercício em todos os aspectos da fase de aclimatação (incluindo modest esteira rolante) e colocando-os na esteira estacionário durante o treinamento de exercício em esteira. Assim, este protocolo tem como objetivo descrever as medidas necessárias para determinar o impacto fisiológico do exercício.

<table><tbody><tr><td>Esteira Exer-4 para Ratos</td><td>Columbus Instruments&nbsp;</td><td>96157-2</td><td>Columbus tem uma variedade de esteiras para animais com números variados de pistas e outras opções, como medições metabólicas</td></tr><tr><td>Medidor de Atividade Animal: Opto-Varimex 4-Auto Track&nbsp;</td><td>Columbus Instruments&nbsp;</td><td>0170-R4</td><td>Columbus tem várias opções para câmaras de atividades com tamanhos variados de arena, espaçamento de feixe e sensores</td></tr></tbody></table>

chegar ao compliance em exercício forçado em roedores: uma norma crítica para avaliar o impacto no exercício decorrentes do envelhecimento distúrbios e doenças

Getting to Compliance in Forced Exercise in Rodents: A Critical Standard to Evaluate Exercise Impact in Aging-related Disorders and Disease

Há um grande aumento da conscientização sobre o impacto positivo do exercício na melhoria de vários estados de doença com base neurobiológica; estes incluem melhorar a função cognitiva e desempenho físico. Como resultado, há um aumento no número de estudos animais empregando exercício. Argumenta-se que um valor intrínseco do exercício forçado é que o investigador tem controle sobre os fatores que podem influenciar o impacto do exercício sobre os resultados comportamentais, nomeadamente exercer frequência, duração e intensidade do exercício regime. No entanto, o cumprimento em regimes de exercício forçado pode ser um problema, especialmente se potenciais fatores de confusão da contratação de pé-choque devem ser evitados. Também é importante considerar que, uma vez que a maioria das deficiências cognitivas e locomotoras greve no indivíduo idoso, determinar o impacto do exercício sobre essas dificuldades devem considerar o uso de roedores idade com um nível mais alto possível de conformidade para garantir a mínima necessidade de teste de subjects. Aqui, as medidas pertinentes e as considerações necessárias para atingir quase 100% de adesão à esteira de exercícios em um modelo de roedor idade serão apresentados e discutidos. Não obstante o regime especial de exercícios sendo empregadas pelo investigador, o nosso protocolo deve ser de utilidade para os investigadores que estão particularmente interessados ​​no impacto potencial de exercício forçado sobre as deficiências relacionadas com o envelhecimento, incluindo a relacionada com o envelhecimento Parkinsonismo e doença de Parkinson.

Um diagrama da linha do tempo de eventos em todas as três fases do regime de exercício forçado é mostrado na Figura 1. Além inversão do ciclo claro-escuro, diariamente manuseamento antes de qualquer ensaio experimental, e uma fase de formação de aclimatação, em que sujeitos sentar na esteira estacionária por 5-10 min / dia durante 3 dias consecutivos, foram implementadas para aumentar a adesão ao regime de exercícios forçados. Estes procedimentos foram adicionados ao protocolo, a fim de minimizar o estr...

O exercício pode aliviar deficiências comportamentais associadas a doenças neurodegenerativas. Estudos dos mecanismos subjacentes aos efeitos mediados pelo exercício aumentaram em modelos de doenças, mas o contexto neurobiológico que acompanha essas doenças, especificamente o envelhecimento, provavelmente não é considerado. Aqui, ilustramos medidas para aumentar a probabilidade de um paradigma de exercício bem-sucedido em ratos idosos.

Chegar ao Compliance em exercício forçado em roedores: uma norma crítica para avaliar o impacto no exercício decorrentes do envelhecimento Distúrbios e Doenças

There is a major increase in the awareness of the positive impact of exercise on improving several disease states with neurobiological basis; these ...

O objetivo geral do experimento a seguir é obter a máxima conformidade em cobaias de roedores para se exercitar em uma esteira de corrida sem o uso de qualquer forma de reforço negativo. Isso é conseguido obtendo primeiro medições de linha de base dos parâmetros que se pretendem avaliar, neste caso, a atividade locomotora em campo aberto. Após a implementação de um regime de exercícios como segunda etapa, os roedores são aclimatados para obter a máxima adesão ao regime de exercícios.Isso inclui familiaridade com o ambiente da esteira, aprender a correr em uma esteira lenta e garantir que um batente esteja instalado nas pistas da esteira. Portanto, os sujeitos de teste são sempre segregados das bobinas de choque desativadas. Em seguida, o regime de exercícios é empregado por 12 dias consecutivos a 30 minutos por dia.O grupo sem exercícios fica sentado em uma esteira estacionária pela mesma duração. Os resultados mostram que este regime de exercícios produz uma diferença significativa na perda de peso de ratos em comparação com seus colegas sem exercício, demonstrando seu uso para avaliar independentemente o impacto do exercício sobre as medidas previamente determinadas no início do estudo. A principal vantagem desta técnica sobre os métodos existentes é que a máxima conformidade com o exercício forçado em esteira pode ser obtida em cobaias de roedores e, em particular, roedores de idade sem o uso de qualquer forma de reforço negativo.Para entender melhor o impacto neurobiológico do exercício na função do SNC, é importante combinar a duração, frequência e intensidade do exercício com os resultados comportamentais e neurobiológicos. O objetivo deste protocolo é ajudar os investigadores a atingir esses objetivos. Para estabelecer as capacidades locomotoras basais, a atividade locomotora espontânea de cada indivíduo é avaliada por 60 minutos por dia durante cinco dias consecutivos.Realizar sessões de atividade locomotora em câmaras automatizadas de atividade locomotora de campo aberto consistidas em uma caixa de plexiglass com uma grade de feixes infravermelhos montados horizontal e verticalmente. Conforme sugerido no manual do produto, no início de cada dia das avaliações da atividade locomotora, carregue e configure o computador e o programa de software. O programa se comunica com as câmaras de atividade locomotora de campo aberto para registrar o número de quebras de feixe durante cada sessão.Em seguida, em aproximadamente duas xícaras de cama de lascas de pinheiro no chão da câmara locomotora antes de cada sessão, transporte os indivíduos da colônia de animais para as câmaras de atividade locomotora em suas gaiolas domésticas imediatamente antes da sessão de atividade locomotora. Carregue os sujeitos em sua câmara locomotora designada sob uma luz vermelha. Inicie a sessão de 60 minutos no computador assim que forem colocados na câmara.Após a conclusão da sessão de atividade locomotora, remova os sujeitos da câmara e devolva-os à gaiola de casa Sob luz vermelha, devolva imediatamente os sujeitos de volta à colônia de animais. Em seguida, remova a cama da câmara e limpe as paredes e o piso da câmara com etanol a 50% após cada sessão dos dados gerados pelo software usado para medir a atividade locomotora. Determine a atividade locomotora basal de cada animal com cinco parâmetros locomotores a partir desses parâmetros locomotores.Determine os grupos de exercícios e não exercícios, de modo que uma faixa igual de atividade locomotora seja representada em ambos os grupos. Emparelhe ratos com base em capacidades de movimento semelhantes e atribua um rato ao grupo de exercícios e um rato ao grupo sem exercícios. Realize todos os procedimentos relacionados ao exercício em esteira durante o ciclo ativo dos animais e uma a duas horas antes do ciclo claro-escuro.Mude em uma esteira motorizada para roedores com pistas separadas por paredes de acrílico transparente. Insira um batente de plexiglass projetado para caber na esteira para que os sujeitos possam se exercitar continuamente sem entrar em contato com as bobinas de choque elétrico para evitar que o batente deslize. Durante as sessões de treinamento, segure o batente traseiro no lugar com um mar de 1.5 polegada clamp transportar os indivíduos em sua gaiola doméstica para a esteira imediatamente antes da sessão de treinamento de exercícios em esteira.Quando a esteira estiver parada, carregue os ratos na esteira em sua pista designada, deslizando o batente apenas o suficiente para que os sujeitos possam manobrar sob o batente traseiro. Deslize o batente de volta para a posição de repouso. Uma vez que o assunto está situado na esteira.Durante a primeira fase de aclimatação, coloque cada rato em uma das quatro pistas da esteira estacionária por cinco a 10 minutos por dia durante três dias consecutivos. Não coloque ratos em nenhum lugar da esteira, exceto no cinto estacionário. Nesta fase, durante a segunda fase do treinamento de aclimatação, coloque cada rato em uma faixa da esteira estacionária em frente ao recuo.Quando todos os assuntos estiverem no lugar, ligue a esteira a uma taxa de cinco metros por minuto. À medida que a esteira da esteira começa a rolar, certifique-se de que todos os ratos estejam andando na direção para frente, ajude os ratos conforme necessário, orientando-os ou cutucando-os suavemente até que estejam avançando. Continue a aclimatação dos ratos conforme descrito no protocolo de texto.Após a conclusão da sessão de aclimatação em esteira. Remova os assuntos da esteira da mesma maneira usada para carregá-los imediatamente. Devolva os indivíduos à gaiola de origem e transporte-os de volta para a colônia de animais.Limpe cada pista individual, incluindo as paredes e a esteira com 50% de etanol. Após cada sessão individual de treinamento de exercícios em esteira, verifique as capacidades de exercício de cada rato nas sessões de exercícios, conforme descrito no protocolo de texto que acompanha este vídeo. Comece as sessões de treinamento físico no dia seguinte à última sessão de treinamento de aclimatação e continue exercitando ratos por 12 dias consecutivos seguindo os mesmos procedimentos de configuração usados durante o treinamento de aclimatação.No início de cada sessão, ligue a esteira para uma velocidade de aquecimento menor do que a velocidade de treinamento a ser mantida durante o restante da sessão de treinamento físico. Continue com essa velocidade de aquecimento por cinco a 10 minutos no início da sessão. Em seguida, ajuste a velocidade para entre nove e 11 metros por minuto para o restante da sessão de treinamento.Treine os sujeitos em média 30 minutos cada sessão durante os 12 dias inteiros de treinamento físico. Conduza as sessões de exercícios e não exercícios separadamente. Coloque os ratos sem exercício na esteira estacionária pela mesma duração que sua coorte de exercícios treinou durante cada sessão.Os resultados representativos dos parâmetros basais da atividade locomotora não demonstram diferenças significativas em nenhum dos parâmetros entre os sujeitos do teste de exercício e não exercício antes do treinamento de aclimatação em esteira. Esses parâmetros incluem distância total, linha de base, atividade horizontal, número de movimento da linha de base, tempo de movimento da linha de base e velocidade de movimento da linha de base. As pontuações médias do exercício em esteira após a aclimatação e o treinamento físico são mostradas como um indicador de adesão ao exercício em esteira durante cada sessão.As pontuações variam de um a quatro, com quatro indicando 100% de conformidade para uma sessão de treinamento físico. Como mostrado aqui, não há diferença significativa nas pontuações médias de exercícios em esteira entre ratos com e sem exercício. Durante o exercício de aclimatação em esteira, os ratos foram aderentes a duas rodadas de exercícios em esteira, conforme indicado por pontuações médias de 3,80 no exercício em esteira.Nenhuma diferença significativa na média da esteira. Foram observados escores de exercício entre as duas rodadas de exercício, diferenças significativas na perda de peso e diminuição percentual no peso corporal entre exercício e não exercício. Os ratos foram observados durante as duas rodadas de exercícios em esteira, mas não durante os períodos basais ou de aclimatação, demonstrando o impacto do exercício no peso corporal Com a adesão à esteira recomendada, procedimentos de aclimatação e avaliação das medidas de desempenho basal, o investigador será capaz de avaliar o impacto do exercício em uma determinada intensidade, duração e frequência sobre os fundamentos neurobiológicos e resultados comportamentais associados ao exercício.A principal característica deste protocolo é que os roedores da idade podem ser treinados para se exercitar com quase cem por cento de conformidade sem o uso de choque nas patas em qualquer ponto deste procedimento. Isso elimina a necessidade de cobaias adicionais para substituir aquelas que não estão em conformidade. Também evita possíveis confundimentos que o tiro no pé pode produzir na função neurobiológica.Esperamos que este protocolo seja útil para os investigadores simplesmente avaliarem o impacto do exercício no comportamento e na função neurobiológica.

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Research

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

Dois paradigmas de exercício foram testadas em um modelo de rato menopausa induzido quimicamente recém-desenvolvido para examinar o impacto da menopausa na capacidade de exercício e adaptação cardíaca ao exercício.

Um método para estudar o impacto da falência ovariana quimicamente induzida em Exercício Capacidade e Cardiac Adaptação em Ratos

Um método para avaliar a resistência ao exercício em camundongos de laboratório sem o uso de uma grade de choque é demonstrado. Este método é um refinamento humano que pode diminuir os efeitos de confusão do estresse nos parâmetros experimentais.

Avaliação da Murino exercício de resistência sem o uso de um choque grade: uma alternativa para o exercício forçado

Autophagy activação é benéfico na prevenção de uma série de doenças. Uma das abordagens fisiológicas para induzir autofagia in vivo é o exercício físico. Aqui nós mostramos como ativar a autofagia pelo exercício aeróbico e medir os níveis de autofagia em camundongos.

Ativando Autophagy pelo exercício aeróbio em ratos

Neste estudo, vamos mostrar o uso da análise cinemática da marcha com base no plano ventral da imagem latente para monitorar as mudanças sutis na coordenação motora, bem como a progressão de neurodegeneração com o avançar da idade em modelos do rato (por exemplo, endophilin mutante linhas de rato).

Análise de marcha de idade-dependente de perturbações Motor em camundongos com neurodegeneração

Treinamento de alta intensidade em hipóxia é um protocolo que tem sido comprovado para induzir as adaptações vasculares potencialmente benéficas em alguns pacientes e melhorar dos atletas repetiram a capacidade de sprint. Aqui, nós testamos a viabilidade de ratos de formação usando protocolo e identificar essas adaptações vasculares usando ex vivo avaliação de função vascular.

Supramaximal intensidade exercício hipóxica e avaliação da função Vascular em ratos

Sessão curta (≤ 10 min) alta treinamento intervalado de intensidade (HIIT) surge como uma alternativa para as modalidades de exercício mais longos, no entanto, as variantes mais curtas raramente são modeladas em estudos com animais. Aqui, descrevemos um 10 min, 3 dias por semana, protocolo HIIT subir escada rolante que melhora o desempenho físico em macho e fêmea com idade de ratos.

Avaliação de esteira em ratos envelhecidos e curta sessão de alta intensidade de treinamento intervalado

O presente protocolo descreve o treinamento e o teste resistido usando escadas estáticas e dinâmicas em modelos animais.

Versatilidade de Protocolos de Treinamento e Avaliação Resistida utilizando Escadas Estáticas e Dinâmicas em Modelos Animais

Este procedimento descreve um modelo de treinamento de resistência de roda de corrida carregado progressivo traduzível em camundongos. A principal vantagem desse modelo de treinamento resistido é que ele é totalmente voluntário, reduzindo assim o estresse para os animais e a carga sobre o pesquisador.

Um modelo de roda de corrida simples e barato para treinamento de resistência progressiva em camundongos

Este trabalho apresenta as respostas morfométricas e os resultados do desempenho no treinamento de um protocolo de treinamento intervalado de alta intensidade (HIIT) em um modelo de obesidade induzida por dieta em ratos Sprague-Dawley. O objetivo deste protocolo foi maximizar a intensidade do exercício e determinar as respostas fisiológicas ao HIIT em ratos magros e obesos.

Um modelo crônico de treinamento intervalado de alta intensidade e obesidade induzida por dieta para maximizar o esforço de exercício e induzir mudanças fisiológicas em ratos

O presente protocolo descreve um modelo de teste de exercício em animais de grande porte para avaliar a capacidade funcional do sistema cardiovascular para avaliar a eficiência de novas terapias no contexto pré-clínico. É comparável a um teste de exercício clínico.

Teste Ergométrico para Avaliação da Eficácia Funcional do Sistema Cardiovascular de Suínos

Este protocolo descreve um modelo voluntário eficaz de corrida de rodas que pode ser implementado em vários contextos de pesquisa. Ao contrário de outros modelos de execução voluntária, esse método evita o isolamento enquanto rastreia métricas de execução em mouses individuais.

Rastreando métricas de corrida individuais em camundongos usando um protocolo voluntário de corrida de roda que minimiza o isolamento social

Aprenda a maximizar a conformidade de roedores em exercício forçado em esteira sem reforço negativo. Este método avalia o impacto do exercício em ratos envelhecidos e distúrbios neurodegenerativos.

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Chegar ao Compliance em exercício forçado em roedores: uma norma crítica para avaliar o impacto no exercício decorrentes do envelhecimento Distúrbios e Doenças

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