Крыса модель Центральной усталости, с использованием модифицированных несколько метод платформы

Усталость является одним из основных факторов, угрожающих здоровью человека¹. В последние десятилетия различные исследования доказали, что усталость периферийно срабатывает, но централизованно управляемых и всегда сопровождается эмоциональные и когнитивные расстройства. Итальянского физиолога A. Mosso впервые предложил слово Центральной усталость². Он обычно определяется как ограниченный добровольной деятельности и познания расстройство из-за дисфункции передачи импульса центральной нервной системы (ЦНС)³. По сравнению с периферической мышечной усталости, Центральный усталость подчеркивает изменения в ЦНС, а также последующего эмоционального/поведенческих беспорядков, включая депрессии, тревоги, познание обесценения и потеря памяти. Одно из исследований показывает, что многие факторы могут вызвать Центральной усталость, среди которых чрезмерной физической активности и психического стресса являются весьма необходимым⁴. Что касается патогенеза теории как триптофан Кинуренин путь гипотеза⁵ объяснить изменения в определенных путей; Однако более углубленные исследования по-прежнему обязаны выявить корреляции Центральной периферической Центральной усталости.

Как основной механизм центральной усталости до сих пор неясно, эффективную модель животных является весьма важным для дальнейших исследований. Существующие модели усталость главным образом вызвано чрезмерное упражнения, как беговые дорожки⁶ и загружен вес плавательный⁷, с мало заботит о психических факторов. Чтобы лучше имитировать развития Центральной усталость, наша группа разработала модель Крыса с MMPM. Во время процесса моделирования крысы стоять на узкие платформах в поле несколько платформа для долгих часов, включая часть времени сна. Отличается от модели чрезмерное упражнения, MMPM модель использует лишение сна в частично как фактор психического при рассмотрении сложных патогенеза Центральной усталости.

Для оценки модели мы используем часто и EPM тесты для определения тревоги настроение и добровольной деятельности. ES испытание проводится для определения производительности периферические миорелаксанты. Кроме того, мы принимаем мозга крысы и обнаруживать допамина (DA) / содержание серотонина (5-HT) в обоих hypothalamuses наблюдать различия Центральный нейромедиатор.

Протокол, представленные ниже предназначен для модели Центральной усталости, вызванных неоднократные физической активности и недостаток сна, подражая общее состояние в жизни человека. Однако регулируя продолжительность модель, он может использоваться во многих других областях, как наблюдение и стресс исследования сна. В будущем исследования, мы надеемся, что эта модель поможет обнаружить больше ЦНС изменений и их связь с периферической системы, выявить механизму патогенеза Центральной усталости.

Все животные были сохранены в соответствии с руководящими принципами китайского законодательства об использовании этические и заботиться о лабораторных животных.

1. Предварительное моделирование подготовка

1. Подготовка лабораторных
   1. Запустите УФ-лампа для по крайней мере 30 минут до эксперимента.
   2. Управление лабораторной температуре 25 ± 3 ° C и относительной влажности воздуха около 30%.
   3. Включите лаборатории света в 6:00 и в 18:00 учредить 12 h/12 h свет/темно цикла выключить его.
2. Конструкция коробки множественные платформы
   1. Постройте непрозрачный полиэтиленовый резервуар без крышки 110 × 60 × 40 см³.
   2. Исправить пятнадцать круговыми платформ (h = 8 см, d = 6,5 см) в нижней части бака, которые упорядоченно распространять в три строки и пять столбцов. Оставьте достаточно места между каждой платформы, примерно 10 см между столбцами и 13 см между рядами.
   3. Установить выход воды на боковой стороне бака и установить кран.
   4. Сделайте обложку железо-сетка для танка с коробкой пищи, висит на нем.
3. Группировка и жилищного строительства крыс
   Примечание: Самцов крыс Wistar 8 недель старые, весом около 200-210 g, используются в эксперименте. Крысы живут в группах в ходе процесса моделирования.
   1. Численность крыс хвост корни с маркером.
   2. Взвешивание крыс, исключить чрезвычайно легкие или тяжелые из них и произвольно разделите остальные модели и управления группы.
   3. Аккуратно вставьте крысы чистые клетки и позволяют им акклиматизироваться в лабораторию для по крайней мере 3 дней. Обеспечить достаточное количество воды и продуктов питания.

2. Моделирование с MMPM

Примечание: Этот процесс начинается в 18:00 и заканчивается в 8:00 на следующий день, в общей сложности 14 ч в день, свыше 21 дня. Чтобы избежать вмешательства факторов, тот же человек не требуется проводить весь эксперимент, во время ношения же лаборатории пальто. 10 крыс Вистара используются в эксперименте.

1. Установите резервуар на плоской поверхности, например, слово. Затем заполните бак с примерно 7 см теплой воды (25 ± 3 ° C), примерно в 1 см ниже плоские платформы.
2. Подготовьте достаточно продуктов питания и напитков для всех крыс в баке за 1 день. Положить корм и воду в поле питания и повесьте его на обложке.
   Примечание: Некоторые умные крыс научиться отдыхать на блоке питания. Если это так, гнать их обратно в бак.
3. Взять модель группа крыс из клетки, захватить их за хвост и положил их аккуратно в бак. Запуск всех крыс в воде вместо платформ, чтобы мотивировать их страх перед водой. Убедитесь, что каждый Крыса получает платформу, чтобы стоять на, в то время как крысы контрольной группы остаются в их оригинальных клеток с достаточно пищи и воды.
4. Покрытие бака. Контролировать крыс, чтобы избежать случайного повреждения. Если крыса остается в воде для более чем 1 час без восхождение на платформу, выберите его из аквариума и удалить его из теста.
5. После 14 h взять модель крыс из аквариума и высушите их волосы с сушилкой. Повторно Марк крыс хвосты, если оно исчезает. Вернуть их оригинальный клетки крыс и предоставить им достаточно пищи и воды.
6. Очистите каждый уголок бака. Поднять одной стороне бака и откройте кран для оттока сточных вод.
7. Стерилизовать резервуар с распылителем 75% этанола и подвергайте его воздействию УФ-излучения.

3. модель оценки: Поведенческие тест

Примечание: Все тесты выполняются в поведенческих лаборатории. Шум и дополнительный свет не разрешается во время выполнения теста избежать беспорядков. Если возможно используйте же лица для проведения каждого испытания. Темное Пальто и перчатки необходимы для признания серой шкалы в обработке изображений. Выполнение часто сначала как наименее влияет на поведение крыс.

1. ЧАСТО
   1. Проверьте записи над открытые поля чтобы убедиться, что он правильно подключен к рабочей станции и охватывает каждый угол окна. Отрегулируйте освещение, чтобы устранить тени в поле.
   2. Переместите крысы в поведенческих лаборатории в их оригинальных клеток. Позвольте им акклиматизироваться для по крайней мере 1 час до испытания.
   3. Чистить и дезинфицировать поле с 75% этанола для обеспечения что нет экскременты или запах слева от предыдущих эксперимента.
   4. Удалить крысы из клетки, ее обратно и осторожно положил его в центральной области окна. Быстро отступить оружия из окна так, чтобы не блокировать выстрел.
   5. Введите номер крысы и начать запись. Граф и запись частоты крыса вертикальных мероприятий, включая воспитание и альпинизм.
   6. После 5 минут остановить запись, взять крыс из коробки и вернуть его в клетке.
   7. Повторите шаги 3.1.3 - 3.1.6 до тех пор, пока все крысы закончили тест.
2. EPM
   1. Выполните шаги предварительной проверки и адаптационного как OFT (шаги 3.1.1 - 3.1.2).
   2. Удалить крысы из клетки, ее обратно и осторожно положил его на стыке часть два оружия. Земля крысы к левой открытой руки и быстро оставить так, чтобы не блокировать выстрел.
   3. Введите номер крысы и начать запись. Граф и запись частоты различных руку входов. Если крыса падает лабиринт в тесте, забрать его и отправить его обратно в лабиринте. Записать подробные сведения для анализа данных.
   4. После 5 минут остановить запись, взять крыс вне и вернуть его в клетке.
   5. Удалять экскременты и протрите лабиринт с 75% этанола, чтобы устранить запах бывший крыса.
   6. Повторите шаги 3.2.2 - 3.2.5 до тех пор, пока все крысы закончили тест.
3. ES тест
   1. Заполните резервуар плавательный (70 × 30 × 110 см³) с теплой (25 ± 3 ° C) воды 80 см.
      Примечание: Если есть термостат в баке, температура воды устанавливается около 37 ° C, который похож на крысу температуры тела. Если нет, установите его до комнатной температуры для поддержания постоянной.
   2. Нагрузки для каждого Крыса с pin букетов и связать его осторожно на корню хвоста. Груз весит 10% массы крыса.
   3. Grab крыса, хвост и бросить его в плавательный танк. Если крысы сговор или цепляться за стены, отличает их и управлять их обратно в воду.
   4. Начало времени в момент, когда крысы положить в воду и остановка времени, когда он переполнен, который проявляется как неспособность бороться из воды с рот и нос под водой для более чем 10 s.
      Примечание: Иногда, истощения и утопление происходят внезапно. Будьте уверены иметь достаточное количество экспериментаторов для записи и сохранения животного в то же время.
   5. Удаление исчерпаны крыс из воды без прерывания работы других. Сухие волосы, заново пометить их числа и отправить их обратно к клетке.
   6. Меняйте воду в бак после завершения одной группы. После того, как сделали все крысы, пустые плавательный танк и чистить и стерилизовать его с этанолом и ультрафиолетового излучения.

4. модель оценки: Центральный нейромедиатор обнаружения

1. Анестезировать Крыса с внутри брюшной полости для инъекций 10% хлораль гидрат (3 мл/кг), до тех пор, пока он находится в бессознательном состоянии.
2. Обезглавить крыса.
3. Сделать продольный разрез вдоль линии после медиальной, откройте черепной коробки для обеих сторон и разоблачить мозга. Переверните черепной коробки, удаление мозга и поставить мозг на мешок льда.
4. Отделить и удалить гипоталамусе, который является ромбовидная область в центральной части основания головного мозга, которая имеет четкую границу с окружающих тканей. Поместите его в стерильную пробирку и заморозить жидким азотом. Храните все образцы в холодильнике-80 ° С.
5. Определить содержание да и 5-HT в гипоталамусе, с помощью высокопроизводительных жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)⁸.

Мы описываем крысы модель Центральной усталости, с помощью MMPM. 24 крыс Вистара случайным образом разделены в контрольной группе и группе модель с 12 крыс в каждой группе. Модели аппарат предназначен как резервуар для воды с узкими платформ на дне (рис. 1). Крысы модель стоят на платформах 14 часов в день, включая частичное сна время, на 21 день (рис. 2).

Поведенческие тесты выполняются после моделирования для оценки эмоционального и физического изменения в крыс. УДК результат (рис. 3) показывает, что, по сравнению с контрольной группой (n = 10), наблюдается значительное снижение в воспитании движения и средняя скорость добровольной деятельности (p < 0,05, p < 0.01) в модели крыс (n = 10) и очевидным увеличение задержки out кольцо вход (p < 0.01). EPM тест (Рисунок 4) показывает, что 21 дня моделирования снизилась обе частоты записи открытых руку и продолжительности в открытой руки значительно по сравнению с контрольной группой (n = 10) (p < 0,05, p < 0.01), в то время как было увеличение в обоих Частота записи закрыть руку и продолжительности в тесном руку (p < 0,05). Результат теста ES (рис. 5) показывает, что продолжительность плавательный модель группы (n = 10) значительно короче, чем в контрольной группе (n = 10) (p < 0,001).

Далее мы обнаруживаем да и 5-HT содержимое в обоих hypothalamuses наблюдать различия Центральный нейромедиатор. Результаты (рис. 6) показывают, что да в гипоталамусе и соотношение да 5-HT значительно уменьшается в группе модель (n = 10) по сравнению с контрольной группой (n = 10) (p < 0,05, p < 0.01), в то время как увеличивается содержание 5-HT значительно (p < 0,05).

Рисунок 1: схема окна множественные платформы. (A) фронт посмотреть. Вид сверху (B). Поле несколько платформа является coverless пластиковый бак (110 × 60 × 40 см3) с пятнадцать акриловые платформ, на дно и кран на боковой стороне. Каждая платформа состоит из столба и круговой плоский (d = 6,5 см) больше, чем столба верхней платформы. Платформ (h = 8 см) распространять в три строки и пять столбцов. Соседними платформами являются 10 см друг от друга в 13 см в строки и столбцы. Бак может держать максимум 15 крыс. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2: Фото моделирования. На 15 день моделирования крыса стоя на платформе. Сухие волосы и тусклые глаза свидетельствуют о состоянии очевидным усталость.

Рисунок 3: анализ часто. (A) сравнение частоты вертикальной деятельности. Данные представлены как означает ± SEM (n = 10). С неравными дисперсиями (F = 9.877, p = 0,006 < 0,05), значение определяется независимым t тест, t = 2.226, p = 0,049 < 0,05. Частота вертикальной деятельности (выращивание) уменьшается в модели крыс (n = 10) по сравнению с контролем крыс (n = 10). (B) сравнение средней скорости добровольной деятельности. Данные представлены как средний ± икр (n = 10). Значение определяется U Манна-Уитни тест, z =-2.685, p = 0,007 < 0.01. Средняя скорость добровольной деятельности в модели крыс снижается по сравнению с контролем крыс. (C) сравнение на задержку out кольцо вход. Данные представлены как означает ± SEM (n = 10). С неравными дисперсиями (F = 5.748, p = 0,028 < 0,05), значение определяется t теста, t =-3.724, p = 0,03 < 0.01. Латентность out кольцо увеличивается вход в модели крыс, что означает, что они проводят больше времени перед входом кольцо, по сравнению с контролем крыс. Примечание: p< 0,05 (*); p <0.01 (*); p < 0,001 (*).

Рисунок 4: анализ EPM test. Сравнение (A) на частоте открытой руки записей. Данные представлены как означает ± SEM (n = 10). С равными дисперсиями (F = 0.982, p = 0.348 > 0,05), значение определяется t теста, t = 2,710, p = 0,014 < 0,05. Частота открытой руки записей в модели крыс (n = 10) уменьшается по сравнению с контролем крыс (n = 10). (B) Сравнение длительности открытых руку. Данные представлены как означает ± SEM (n = 10). С равными дисперсиями (F = 0.100, p = 0,755 > 0,05), значение определяется t теста, t = 3.304, p = 0,004 < 0.01. Продолжительность открытых руку в модели крыс снижается по сравнению с крысы управления, что означает, что модель крыс тратить меньше времени в открытом руку. (C) сравнение частоты тесном руку записей. Данные представлены как означает ± SEM (n = 10). С равными дисперсиями (F = 0.141, p = 0.712 > 0,05), значение определяется t теста, t =-2.466, p = 0,024 < 0,05. Частота записи закрыть руку в модели крыс увеличивается по сравнению с контролем крыс. (D) сравнение продолжительности в тесном руку. Данные представлены как означает ± SEM (n = 10). С неравными дисперсиями (F = 4.796, p = 0,042 < 0,05), значение определяется t теста, t =-2.736, p = 0,0016 < 0,05. Продолжительность тесном руку в модели крыс возрастает по сравнению с крысы управления, что означает, что модель крыс тратить больше времени в тесном руку. Примечание: p < 0,05 (*); p <0.01 (*); p < 0,001 (*). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 5: анализ test. исчерпывающим плавательный Данные представлены как средний ± икр (n = 10) и сообщается как p < 0,05 (*), p < 0.01 (*), p < 0,001 (*). Значение определяется U Манна-Уитни тест, z =-3.326, p = 0,001. Плавательный время модели крыс (n = 10) значительно короче, чем управления крыс (n = 10).

Рисунок 6: анализ содержания Центральный нейромедиатор. Сравнение (A) на содержание да. Данные представлены как означает ± SEM (n = 10). С равными дисперсиями (F = 0,088, p = 0.771 > 0,05), значение определяется t теста, t = 3.717, p = 0,002 < 0.01. Да содержимое в обоих hypothalamuses уменьшается в модели крыс (n = 10), по сравнению с контролем крыс (n = 10). (B) сравнение 5-HT содержание. Данные представлены как означает ± SEM (n = 10). С неравными дисперсиями (F = 5.282, p = 0,034 < 0,05), значение определяется t теста, t =-2.997, p = 0,012 < 0,05. В модели крыс, по сравнению с крысами управления уменьшается содержание 5-HT в обоих hypothalamuses. (C) коэффициент сравнения. Данные представлены как средний ± икр (n = 10). Значение определяется U Манна-Уитни тест, z =-3.175, p = 0,001. Соотношение между да 5-HT значительно уменьшается в модели крыс, по сравнению с контролем крыс. Примечание: p < 0,05 (*); p <0.01 (*); p < 0,001 (*).

Авторы не имеют ничего сообщать.