Name: Ratos treinamento para Voluntariamente Dive Underwater: Investigações da Resposta Mergulho dos Mamíferos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-11-12T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 56 s
Description: Aprenda a treinar ratos para mergulhar voluntariamente em um labirinto subaquático de cinco metros. Este método permite estudar as vias neurais centrais envolvidas na resposta de mergulho de mamíferos.

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Pesquisa apoiado pelo financiamento da Universidade Escritório de Programas de Pesquisa e patrocinado Midwestern. Graças também à facilidade Midwestern University Animal e Erik Warren.

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O autor é consultor da Stoelting Companhia, e desde o design e as especificações do McCulloch Dive Tanque Maze geral a eles para fins comerciais.

Os ratos em sua forma feral podem fazer e explorar ambientes semi-aquáticos, e muitas vezes vai mergulhar debaixo d&#39;água, enquanto em busca de alimento 6. Assim, não é muito surpreendente que os ratos podem ser facilmente treinados para mergulhar voluntariamente debaixo d&#39;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...

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 dos aspectos integrativos centrais da resposta ao mergulho. O que acontece dentro do tronco cerebral e qual é a via neuronal passo a passo, que conecta entradas aferentes a saídas eferentes durante esse reflexo autonômico? Responder a essas perguntas exigirá um modelo animal apropriado 6. Um adágio em fisiologia comparada, o princípio de Krogh 7, é que para cada questão de pesquisa há algum animal de escolha no qual o problema pode ser mais convenientemente estudado. Um animal mais apropriado para estudar os aspectos centrais da resposta ao mergulho é o rato 6,8. Em grande parte, isso se deve ao fato de que os cérebros de ratos foram muito bem caracterizados, tanto anatômica quanto funcionalmente, e muitos atlas cerebrais de ratos estão disponíveis 6. Além disso, o rato é particularmente útil na pesquisa cardiorrespiratória, porque a fisiologia do rato é bem conhecida em todos os principais sistemas de órgãos, e o rato é bem considerado um modelo animal em biologia de sistemas 6. Finalmente, o rato de laboratório é a versão domesticada do selvagem Rattus norvegicus, um animal que rotineiramente nada e mergulha debaixo d'água 6. Com base nessas considerações, o rato é uma boa escolha para estudos que investigam os aspectos centrais da resposta ao mergulho dos mamíferos. Em comparação, usar animais marinhos para investigar os aspectos centrais da resposta de mergulho dos mamíferos seria muito mais difícil. Isso se deve em grande parte aos animais marinhos terem cérebros comparativamente grandes e de tamanho não uniforme, e à relativa dificuldade e alto custo de abrigar esses animais.
Os ratos já foram usados para investigar muitos aspectos da resposta de mergulho dos mamíferos, principalmente em situações envolvendo submersão subaquática forçada 9-12. No entanto, muitos estudos em animais marinhos e aquáticos mostraram que pode haver uma resposta diferencial ao mergulho com base no fato de a submersão ter sido forçada ou voluntária 2,13. Animais mergulhadores podem apresentar uma bradicardia extremamente intensa durante o mergulho forçado, mas uma bradicardia muito menos intensa durante o mergulho voluntário. O "estresse" da submersão forçada pode alterar significativamente as respostas cardiovasculares do mergulho em muitos animais 14. Pequenos roedores, como os ratos almiscarados, também mostram uma resposta de mergulho mais intensa durante a submersão forçada do que durante o mergulho voluntário 15,16. Assim, se os ratos forem usados para investigar os aspectos centrais da resposta de mergulho dos mamíferos, os investigadores devem estar cientes de que um rato submerso à força debaixo d'água pode produzir uma resposta diferente da de um rato que mergulha voluntariamente. 
O objetivo deste artigo é fornecer instruções detalhadas sobre como treinar ratos para mergulhar voluntariamente debaixo d'água. Esses procedimentos não são tecnicamente difíceis, mas podem ser demorados. O treinamento é conduzido de forma a reduzir o estresse que poderia estar associado à submersão subaquática forçada. Esta técnica de mergulho voluntário deve minimizar a ativação das vias centrais de estresse e, assim, permitir uma melhor investigação dos aspectos centrais da resposta ao mergulho. Por si só, treinar ratos para mergulhar voluntariamente debaixo d'água não gera dados que possam ser usados para investigar os aspectos centrais da resposta de mergulho dos mamíferos. Portanto, exemplos de como ratos de mergulho voluntário foram usados em conjunto com outras técnicas de pesquisa fisiológica e neuroanatômica, e como o treinamento básico de mergulho pode precisar ser modificado para acomodar essas outras técnicas, também são fornecidos.

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

ratos treinamento para voluntariamente dive underwater: investigações da resposta mergulho dos mamíferos

Training Rats to Voluntarily Dive Underwater: Investigations of the Mammalian Diving Response

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.

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...

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.

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

Underwater submergence produces autonomic changes that are observed in virtually all diving animals. This reflexly-induced response consists of apnea, a ...

O objetivo geral do procedimento a seguir é treinar ratos para nadar e mergulhar voluntariamente debaixo d'água através de um labirinto de plexiglass de cinco metros de comprimento. Isso é feito primeiro treinando gradualmente ratos recém-desmamados para nadar até uma plataforma acabada elevada em uma extremidade de um labirinto de cinco canais com extensão progressiva da distância até a plataforma. Depois que o rato aprendeu a nadar todo o labirinto, o animal é condicionado a mergulhar a cabeça sob a borda vertical da área inicial.Isso é mergulhar, entrar no labirinto e nadar até a plataforma de chegada. A distância que o rato tem para mergulhar debaixo d'água é então estendida até que um túnel de mergulho de cinco metros de comprimento seja criado. Finalmente, uma vez que o rato tenha sido totalmente treinado, as leituras da pressão arterial pulsátil podem ser coletadas do animal durante as sessões de natação e mergulho.Em última análise, os aspectos centrais da resposta de mergulho dos mamíferos. Por exemplo, investigar quais áreas do tronco cerebral são ativadas durante o mergulho pode ser analisado em animais de controle, não dirigindo e treinando em mergulho. Como a fisiologi

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Research

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

Água (Palmatória) Variantes de água rasa testes de labirinto em ratos

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