19 de setembro de 2016
Este estudo apresenta um sistema de mobilidade animais inovadora à base de roda de corrida para quantificar uma atividade efetivo exercício em ratos. Um testbed ideal para rato é construído, usando uma curva de aceleração adaptativa predefinido, e uma alta correlação entre a taxa de efetivo exercício eo volume de infarto sugere o potencial do protocolo para experiências de prevenção de acidente vascular cerebral.
O objetivo geral deste procedimento é quantificar uma atividade física eficaz para a prevenção de acidente vascular cerebral isquêmico em ratos, utilizando uma roda giratória posicionada. Este método pode ajudar a responder perguntas fundamentais na área da medicina experimental relativas à prevenção de acidente vascular cerebral. A principal vantagem desta técnica é que ela demonstra um sistema altamente eficaz de roda giratória que pode ser utilizado para a prevenção de acidente vascular cerebral isquêmico em ratos.
As implicações dessa técnica aumentam a eficácia da prevenção de acidente vascular cerebral, pois os resultados de invasão da artéria cerebral média mostram que o nosso sistema PRW proposto superou o sistema tradicional de esteira. Embora este método possa fornecer informações sobre a prevenção de acidente vascular cerebral, ele também pode ser aplicado a outros modelos de doenças, como a doença de Alzheimer. O procedimento será demonstrado por Ling-Yu Tang e Chung-Ham Wang, técnicos do nosso laboratório.
Inicie obtendo uma roda de corrida de acrílico transparente, com 55 centímetros de diâmetro e 15 centímetros de largura. Corte uma abertura em formato de quarto de círculo em um dos lados da roda para servir como entrada e saída para os ratos. Em seguida, coloque uma camada de pista de borracha de alto atrito na parte interna da roda de acrílico.
Em seguida, conecte uma haste de ferro com rolamentos à roda giratória. Depois, coloque duas colunas triangulares de acrílico em ambos os lados da roda giratória para atuar como estrutura de suporte. Use parafusos para fixar uma chapa acrílica transparente, semicircular e com espessura de um milímetro, aos lados externos das duas colunas triangulares.
Certifique-se de que as folhas de acrílico estejam a aproximadamente três centímetros de cada lado da roda giratória. Use esta folha para posicionar os sensores de infravermelho; para isso, faça um furo em cada folha de acrílio a cada incremento de 45 graus previamente. Em seguida, crie furos com o mesmo tamanho dos sensores de infravermelho.
Para operar a roda giratória, utilize um motor CC sem escovas e um controlador de motor. Monte um disco de borracha com diâmetro de 10 centímetros sobre o eixo central do motor. Usando o suporte de ferro e molas para sustentar o motor, conecte o disco de borracha do eixo central do motor ao lado externo da roda giratória.
Em seguida, utilize um microcontrolador para girar o disco de borracha e observe a rotação da roda giratória. Depois, monte quatro emissores de infravermelho em um lado e os quatro receptores de infravermelho correspondentes no lado oposto, sequencialmente entre zero graus e 135 graus. Por fim, conecte quatro pares de sensores de infravermelho montados em ambas as chapas de acrílico aos pinos gerais do microcontrolador usando cabos de núcleo simples, a fim de formar o sistema de posição da roda giratória.
Três dias antes de iniciar o exercício de treinamento de três semanas, permita que a rata se familiarize com o ambiente de corrida operando manualmente a roda de corrida. Durante o treinamento operado manualmente, aumente gradualmente a velocidade da corrida até que a rata não consiga mais acompanhar o ritmo. Quando isso ocorrer, diminua a velocidade até que a rata recupere um ritmo constante de corrida e, em seguida, aumente novamente a velocidade gradualmente até que a rata atinja 20 metros por minuto.
Três dias depois, inicie o treinamento físico de três semanas pressionando o botão de início no microcontrolador a cada semana para executar um modelo de treinamento no qual a rata corre a 20 metros por minuto durante 30 minutos na primeira semana, 30 metros por minuto durante 30 minutos na segunda semana e 30 metros por minuto durante 60 minutos na terceira semana. Mantenha a rata em um estado estável de corrida entre zero graus e 135 graus, definido como a área efetiva de exercício. Comece avaliando o desempenho comportamental por meio de escores de gravidade neurológica em todas as ratas com acidente vascular cerebral no dia anterior à cirurgia, bem como diariamente durante sete dias após a cirurgia.
Em seguida, meça a força dos membros do rato utilizando um plano inclinado. Para isso, coloque o rato diariamente em um equipamento de escalada inclinado e acostume-o ao equipamento e às condições de teste uma semana antes da avaliação. Durante o teste, posicione o rato no topo do equipamento em uma direção na qual o eixo do corpo esteja alinhado com o eixo longitudinal do plano inclinado.
Certifique-se de que a rata permaneça ao longo da inclinação da superfície com nervuras de borracha do plano inclinado, que deve ser ajustado em um ângulo de 25 graus. Aumente o ângulo dinamicamente utilizando um parafuso esférico conectado a um motor de passo para determinar o ângulo máximo no qual a rata consegue se segurar ao plano. Aumente gradualmente o ângulo do plano inclinado até que a rata não consiga mais se manter, e então detecte um evento de escorregamento para baixo.
Por fim, solicite que dois observadores ingênuos examinem e pontuem independentemente todos os testes comportamentais. Este estudo apresentou uma abordagem científica para quantificar a atividade eficaz de exercícios no treinamento para prevenção de acidente vascular cerebral, e utilizou escores de gravidade neurológica, ou M-N-S-S, para verificar o método proposto. Esses resultados mostram variação significativa entre todos os grupos de exercícios e o grupo controle, indicando que os exercícios trazem benefícios para a prevenção de acidente vascular cerebral.
O grupo PRW apresenta a pontuação mais baixa entre os grupos de exercícios, demonstrando um mecanismo neuroprotetor superior aos demais sistemas de treinamento. Além disso, o grupo PRW apresenta um volume de infarto muito menor do que o grupo controle e possui a menor classificação entre todos os grupos de exercícios, validando o efeito destacado do PRW na prevenção de acidente vascular cerebral. Essa técnica pode ser realizada em dezesseis horas se for executada corretamente.
Ao acompanhar este procedimento, é importante lembrar-se de confiar e seguir os resultados e indicadores para detalhar com precisão as taxas, o tempo e a posição. Após este procedimento, outros métodos, como uma roda giratória motorizada tradicional, podem ser realizados para responder perguntas adicionais sobre aprendizado estável. Após seu desenvolvimento, esta técnica abriu caminho para pesquisadores na área de fisiologia do exercício explorarem a medicina preventiva em ratos.
Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como construir um sistema altamente eficaz de roda giratória para a prevenção de acidente vascular cerebral isquêmico em ratos.
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Este estudo apresenta um sistema inovador de mobilidade animal baseado em roda giratória para quantificar a atividade eficaz de exercício em ratos, com o objetivo de prevenir acidente vascular cerebral isquêmico. O método demonstra uma alta correlação entre as taxas de exercício eficaz e o volume de infarto, sugerindo seu potencial para experimentos de prevenção de acidente vascular cerebral.
Este estudo apresenta um sistema de roda rotatória de posicionamento (PRW) que permite a quantificação precisa da intensidade do exercício em modelos de roedores, preenchendo uma lacuna fundamental na pesquisa pré-clínica de acidente vascular cerebral. Ao correlacionar métricas de exercício em tempo real com a redução do volume do infarto, o método apoia a desmistificação mecanicista de intervenções baseadas em exercício. Ele aumenta a confiança preditiva na validação de alvos para estratégias neuroprotetoras e melhora a continuidade translacional do descobrimento à validação pré-clínica.
O sistema PRW insere-se no continuum de descoberta que vai da testagem de hipóteses à identificação de compostos promissores e validação pré-clínica, particularmente para vias de neuroproteção moduladas pelo exercício.