Summary
El ejercicio cardiovascular y experiencias estimulantes en un entorno complejo tienen beneficios positivos en múltiples medidas de plasticidad neuronal en el cerebro de roedores. En este artículo se va a discutir la implementación de estas intervenciones como "superintervention", que combina rueda corriente y la complejidad del medio ambiente y abordará las limitaciones de estas intervenciones.
Abstract
El ejercicio aeróbico (por ejemplo, la rueda de rodadura (WR) se utiliza ampliamente en la investigación con animales) un impacto positivo en muchas medidas de potencial neuroplástico en el cerebro, como las tasas de neurogénesis adulta, la angiogénesis y la expresión de factores neurotróficos en roedores. Esta intervención también se ha demostrado para mitigar los aspectos conductuales y neuroanatómicos de los impactos negativos de los teratógenos (es decir, la exposición del desarrollo al alcohol) y la neurodegeneración relacionada con la edad en los roedores. complejidad ambiental (CE) se ha demostrado que producen numerosos beneficios neuroplásticos en estructuras corticales y subcorticales y se puede acoplar con la rueda de funcionamiento para aumentar la proliferación y supervivencia de células nuevas en el hipocampo adulto. La combinación de estas dos intervenciones proporciona un robusto "superintervention" (WR-EC) que puede ser implementado en una variedad de modelos de roedores de trastornos neurológicos. Vamos a discutir la implementación de WR / CE y su constituyente enintervenciones para su uso como un motor más potente intervención terapéutica en ratas utilizando el modelo animal de la exposición prenatal al alcohol en los seres humanos. También vamos a discutir los cuales son absolutamente necesarios elementos de los procedimientos de las intervenciones y cuáles se pueden alterar dependiendo de la pregunta o las instalaciones del experimentador.
Introduction
La cría en diferentes entornos de mucho tiempo se sabe que causa cambios en varias mediciones del bienestar neurológico. Muchos estudios analizan los efectos beneficiosos de la cría en un entorno complejo (CE) empezando con la investigación innovadora por Diamond y Rosenzweig (por ejemplo, 1, 2) y Greenough (Por ejemplo, 3, 4). CE se ha demostrado que tiene un innegables efectos positivos sobre los cambios sinápticos y celulares en el cerebro 5, 6, 7. EC puede afectar a una multiplicidad de regiones del cerebro incluyendo el hipocampo 8, 9 y la corteza visual 10, 11, el cuerpo estriado ventral 12, 13, asícomo la función neuroinmune en todo el cerebro (revisado en 14). Particular interés se ha desarrollado a partir de los estudios sobre hipocampo cuando se demostró que la EC puede aumentar la tasa de supervivencia de las células granulares adultos nacidos de la circunvolución dentada a través de la plasticidad dendríticas 9, 13. Este último punto ha recogido mucho interés debido a la creciente cuerpo de literatura que indica que el ejercicio cardiovascular promueve la neurogénesis adulta, tanto en el cerebro sano y dañado 15, 16, 17, 18. Rueda de rodadura (WR) es un fácil de implementar forma de actividad cardiovascular voluntario que se ha demostrado que es beneficioso en modelos de roedores de trastornos neurológicos o envejecimiento 17, 19, 20. WR afecta a la expresión de factores de crecimiento tanto en el sistema nervioso central y periférico 21, 22, 23.
Combinando (posteriormente) WR y CE en un "superintervention" (WR-EC) (es decir, 12 días de WR seguido de 30 días en CE) proporciona un aumento robusto en la neurogénesis adulta del hipocampo y aumento de la supervivencia de las células recién proliferado 8, la sentido de que en el modelo animal de TEAF no se logra por componentes individuales (ver a continuación). Dado que los dos componentes de WR-CE afectan a una gran variedad de estructuras dentro del cerebro 13 (WR revisado en 22, CE revisado en 24), la implementación de esta intervención se puede aplicar fácilmente a los modelos de roedores de ambos modelos inicio de la vida y de desarrollo posteriores del neurológica deterioro (por ejemplo, la exposición al alcohol neonatal, el envejecimiento, el estrés primeros años de vida).
nt "> Integración de WR-CE en los períodos de los adolescentes y principios de adultos (es decir, los días postnatales 30 - 72) pueden mejorar algunos de los efectos negativos de un modelo de rata de los trastornos del espectro alcohólico fetal (TEAF) 8 Una colección de estudios ha. demostrado que los roedores expuestos al alcohol desde el primer día postnatal (PD) del 4 al 9 de visualización déficits significativos en las medidas neuroanatómicas tales como la complejidad dendrítica 25, el desarrollo del cerebelo 26, 27 y capacidad de respuesta neuroinmune 28, así como manifestaciones de problemas de aprendizaje y de la memoria 29, 30, 31 . Incluso una cantidad reducida de la exposición al alcohol dentro de esta ventana de tiempo (es decir, PD 7 a 9) puede dar lugar a deficiencias en el aprendizaje y la memoria en ratas adolescentes y adultas 32 mientras que algunas estructuras ya no ven signeuroanatomical deterioro significa- 27. Muchos de estos déficits - además de alteraciones del comportamiento en las tareas dependiente del hipocampo - se han atenuado después de la exposición a este paradigma de 8, 33 o WR solo 25, 31 WR-CE. Aunque WR solo ha habido una intervención ampliamente utilizado, la combinación de WR-CE aún no se ha utilizado en la literatura a pesar de su capacidad para mantener los beneficios relativamente a corto plazo de 8 WR. En este artículo se discutirá la implementación de la intervención WR-CE durante la adolescencia. Aunque este paradigma se utiliza en el contexto de la exposición temprana alcohol postnatal, puede ser introducido en varios modelos de roedores para evaluar el potencial cerebral para la neuroplasticidad en los modelos de trastornos cerebrales.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Declaración de Ética: El siguiente protocolo fue aprobado por el Comité de Cuidado y Uso de Animales Institucional (IACUC) de la Universidad de Delaware.
1. Exposición del desarrollo (o Modelo de Exposición etanol en exceso y similares)
- En PD3, determinar el sexo de cada animal y transversal fomentar cualquier animal si es necesario para mantener el tamaño de camada (8 animales) y sexo (4 machos: hembras 4) consistente dentro de cada camada.
NOTA: Es importante mantener el tamaño de camada y sexo tan consistente como sea posible para evitar confusiones experimentales. Aunque este protocolo utiliza 8 cachorros (4 machos y 4 hembras) por camada, tamaño de las camadas alternativos o distribuciones sexuales pueden ser adaptados a las necesidades del diseño experimental. - Por vía subcutánea inyectar una pequeña cantidad de tinta china negro en las patas para identificar a los animales dentro de cada camada.
- Pseudo-aleatoriamente asignar camadas como experimentales (que contienen 50% simulacro de control intubados expuesto al alcohol (AE) y el 50% SI) las crías (s) o succionar el control (SC) (animales que no estén sometidos a la intubación, el recorte de la cola, o protocolos de separación de EP 4 - 9 a excepción de peso diario y el oído-perforación).
- Para conservar el tamaño del grupo consistente, asigne el doble de camadas camadas experimentales como SC.
- Pesar cada animal y luego devolverlo a su jaula. Pesaje de animales debe ocurrir diariamente durante el período de intubación (PD 4 - 9).
- Retire toda la camada de la presa.
- Coloque perritos en la almohadilla caliente.
- Anotar el peso de cada cachorro individual.
- En PD4, después de pesar cada animal calcular la cantidad de alcohol necesaria para un total de 5,25 g / kg / día por cada animal (basado en peso de las crías de la etapa 1.4) 8.
- Administrar alcohol como 11,9% sustituto (vol / vol) de etanol-en-leche.
- Comenzando a las 9 am, eliminar uno de los cachorros de camada de la madre a la vez.
- Administrar el etanol en la leche de cada cachorro AE
- Sham-intubar cada cachorro 8 SI.
- Repita los pasos 1.5. a través de 1,8. para cada camada experimental.
- Dos horas después de la primera dosis, repetir el procedimiento de dosificación (pasos 1.5 a la 1.8) para una segunda dosis de alcohol.
- Una hora y media después de la segunda dosis de alcohol (el punto en el que se alcanza el contenido de alcohol en la sangre todos los días pico), recoger y sangre centrífugo de las crías de AE y SI a través de la cola de recorte para el análisis futuro contenido de alcohol en sangre 35.
- Recoger 60 l de sangre.
- Coloque la sangre en un tubo de microcentrífuga de 1 mL. la sangre se centrifuga a 1,5 g durante 25 min.
- Recoger cuidadosamente el suero sobrenadante del tubo de centrífuga y ahorrar para el análisis de contenido de alcohol en sangre futuro.
- Repetir el procedimiento de dosificación (pasos 1.5 a la 1.8) utilizando leche en vez de etanol en la leche para evitar déficits nutricionales de la incapacidad de enfermería en AEcachorros.
- Realizar un total de 2 dosis suplementarias de leche 2 h de distancia en la EP 4.
- Repita los pasos 1.4 a través de 1.12 (excepto el paso 1,11) en DP 5 - 9.
- Después de la dosis suplementaria de la leche final sobre PD9, oído ponche todos los cachorros para su identificación en la jaula CE.
- Coordinar la oreja perforada con alguna medida de basura o número de identificación (por ejemplo, las camadas de número impar dentro de una cohorte conseguirían su oreja izquierda golpeó mientras que los animales de las camadas pares obtendrían sus orejas derechas con los puños). Esto hará que sea más fácil identificar a los animales en la jaula CE deben varios animales de diferentes camadas tienen el mismo patrón pawmark.
2. El destete
- En la EP 23, casa de todos los animales en jaulas de 2 - 3.
- Asegúrese de que todos los animales alojados en la misma jaula son del mismo sexo.
- Incluir uno SC, uno de SI, y uno de los animales por jaula AE cuando sea posible.
- Minimizar el número de compañeros de jaula THal son de la misma camada.
- Asegúrese de que todos los animales son capaces de acceder a los alimentos y el agua.
3. Rueda de reproducción
- En PD30, asignar la mitad de las jaulas con animales a WR. Casa estos animales en jaulas con un libre acceso a la rueda de rodadura de acero inoxidable adjunta.
- Asegúrese de que las ruedas tienen un contador para evaluar el número total de revoluciones.
- Pesar todos los animales en la EP 30 y EP 36.
- Compruebe el número de revoluciones de cada rueda a las 9 am todos los días.
- Deje a los animales en su estado respectivo alojamiento por 12 días.
4. Complejidad Ambiental
- Preparar la jaula CE antes de las 9 de la mañana del día que corresponde a la EP 42 para los animales de experimentación.
- Obtener una 30 "x 18" x 36 "jaula de acero galvanizado.
NOTA: La jaula debe tener múltiples niveles, sea capaz de soportar el peso de varias ratas, se llenó con la normaropa de cama, y tiene varias ubicaciones para sujetar las botellas de agua y dispensadores de alimentos. - Coloque novela, colorido, objetos de tamaños variables y formas en la jaula.
- Coloque 6 grandes juguetes en la jaula CE. Asegúrese de que cada juguete es lo suficientemente grande para 3 o más ratas de interactuar con forma concurrente.
- Coloque 6 juguetes medianas en la jaula CE. Asegúrese de que cada juguete es lo suficientemente grande para 3 - 4 ratas interactuar con forma concurrente.
- Colocar una gran cantidad (al menos 20) de juguetes más pequeños en la jaula CE.
- Use juguetes de diferentes colores, formas, tamaño, etc. novedad es crítico para esta intervención (véase el debate).
- Coloque dos platos de comida en los extremos opuestos de la jaula.
- Coloque dos botellas de agua en los extremos opuestos de la jaula.
- Obtener una 30 "x 18" x 36 "jaula de acero galvanizado.
- A las 9 de la mañana del PD 42, sopesar todos los animales y reubicar a los animales WR a la jaula CE. Cada jaula CE debe incluir 9 - 12 animales.
- Asegúrese de que los animales no tienen ambos el mismo pawmark y el oído-juego de palabraspatrones ch.
- Compruebe todos los alimentos y el agua todos los días.
- Cada dos días, retire los juguetes de la jaula CE y sustituirán a ellos (según la etapa 4.1.2.).
- Cada tres días, limpiar la jaula CE.
- Quitar los animales de la jaula CE y ponerlos en jaulas de detención temporal de 2 - 3 animales.
- Quitar toda la ropa de cama de la parte inferior de la jaula.
- Devuelven los mismos juguetes a la jaula a menos que este día coincide con la agenda de cambio de juguete (de acuerdo al paso 4.4.).
- Vuelva a colocar todos los alimentos y el agua.
- Reemplazar las ratas en la jaula CE.
5. Tejido Collect
NOTA: Colección de tejidos (por ejemplo, la perfusión con paraformaldehído) y el almacenamiento (por ejemplo, la congelación, la inclusión en parafina) se puede realizar con una variedad de métodos. A continuación se explicará el proceso de la perfusión con paraformaldehído al 4% en 0,1 M tampón fosfato salino (4% de paraformaldehído en PBS) Solución al 8.
Precaución: El paraformaldehído es cancerígeno y también puede causar irritación de la piel, reacción alérgica de la piel o lesiones oculares. Use protección para los ojos / piel adecuado.
- Exponer a una rata a la vez al isoflurano para anestesiar al animal a la ligera.
- Intraperitonealmente inyectar la rata con 2 ml / kg de mezcla de ketamina / xilazina (1,5 ml de xilazina se mezcla con 10 ml de ketamina).
NOTA: La ketamina y xilazina son tanto a concentraciones del stock de 100 mg / ml antes de la combinación de mezcla de inyección. - Una vez que la rata ya no es sensible, perfundir el animal con solución salina tamponada 0,1 M de fosfato (PBS; pH = 7,2) seguido de paraformaldehído al 4% en PBS (pH = 7,2).
- Retire cerebro y la tienda en paraformaldehído al 4% en PBS a 4 ° C durante 48 h.
- Después de 2 días, la transferencia a la solución de 30% de sacarosa añadida a 4% de paraformaldehído en PBS a 4 ° C.
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Representative Results
Con el fin de evaluar el efecto de la intervención estupendo, hay que fijarse en los efectos de cada uno de sus elementos constitutivos - WR y CE - en nuestras medidas de interés. Las figuras 1 a 3 (más adelante) apareció en una publicación anterior utilizando este paradigma 8. Figura 4 apareció en una tesis doctoral 36. Estos datos ilustran el impacto de WR-CE sobre la neurogénesis adulta del hipocampo en el giro dentado. Todos los gráficos ilustran medias de los grupos, con barras de error que indica un único error estándar de la media. La Figura 1 muestra los aumentos en la proliferación celular después de la porción WR de nuestra intervención, lo que indica que el componente WR es robusta capaz de aumentar la proliferación celular en la Dirección General del hipocampo en desarrollo normal, a principios de la vida estresada, y los animales expuestos al alcohol. Figura 2demuestra la capacidad de la CE para aumentar la supervivencia de las células generadas adultos en la Dirección General en los animales que fueron expuestos al estrés, ya sea alcohol o neonatal. La Figura 3 demuestra el aumento de las células que se diferencian en un fenotipo neuronal, lo que indica que WR-CE puede aumentar la proliferación y la supervivencia de las células granulares giro dentado adultos nacidos en los animales que se someten a la exposición neonatal a alcohol o estrés intubación, lo que implica que como un agente terapéutico para déficit de rescate en la neurogénesis adulta del hipocampo. Finalmente, la Figura 4 confirma el efecto WR-EC en la plasticidad dendríticas: la longitud de las dendritas doublecortin-positivo de las células granulares del giro dentado 'en ratas AE ya no es diferente de control. Contenido de alcohol en sangre (BAC) en DP 4 fue 321,19 ± 14,03 mg / dl (media ± SEM), comparable a otros estudios que utilizan este paradigma de exposición de 28, 37. Estudios previos han demostrado que los animales unacruzan estos grupos de tratamiento no difieren en distancias se ejecutan durante 15 WR.
Figura 1. Aumenta WR con robustez proliferación celular en el hipocampo DG. Las microfotografías ilustran las diferencias en la proliferación celular en la DG en PD42 (el cese de WR) como marcado con Bromo-desoxiuridina (BrdU) en los animales AE siguientes WR (A) y la vivienda social (B). WR aumenta robustamente proliferaciones de células independientemente del tratamiento neonatal (C). Una de dos vías ANOVA reveló un efecto principal de la condición de la vivienda (WR vs SH) (F 1,40 = 19,703, p <0,001), mientras que ningún efecto principal significativo del tratamiento posnatal (SC vs. SI vs. AE) o la interacción entre los dos factores fueron observados. comparaciones post hoc se realizaron como pruebas de Tukey. Todos los valores repreenviado media ± error estándar de la media (SEM). * P <0,05, #p <0,01. Esta cifra se ha reproducido de Hamilton et al. 2012 8. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2. WR Seguido por la CE rescata los déficits en la supervivencia celular después de la exposición neonatal alcohol o el estrés Sham. Las microfotografías ilustran las diferencias en las células marcadas con BrdU en animales AE de WR-CE (A) y de las condiciones sociales alojados (B) inyectados con BrdU en PD41. animales alojados socialmente muestran una disminución después de la exposición al alcohol en relación con los controles de mamar. Los animales sometidos a las superintervention aumento de las tasas de supervivencia de visualización WR-CE de las células proliferantes después de PD41 en ambos grupos SI y AE (C). Una de dos vías ANOVA reveló un efecto principal de la condición de la vivienda (WR vs SH) (F 1,29 = 11,402, p <0,01) y una interacción significativa entre el tratamiento posnatal y la condición de vivienda (F 1,29 = 3,870, p < 0,05), mientras que no se observó ningún efecto principal significativo del tratamiento postnatal (SC vs. SI vs. AE). Un ANOVA de una vía dentro de los animales SH reveló un efecto principal del tratamiento posnatal (F 1,19 = 3,727, p <0,05), mientras que un ANOVA de una vía dentro de los animales WREC no reveló diferencias significativas entre los tratamientos postnatales. comparaciones post hoc se realizaron como pruebas de Tukey. Todos los valores representan la media ± SEM. * P <0,05, #p <0,01. Esta cifra se ha reproducido de Hamilton et al. 2012 8. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figure.
Figura 3. WR-CE rescata a déficits en la neurogénesis después de la exposición neonatal alcohol o el estrés Sham. Co-localización de BrdU expresión (verde) y NeuN (roja) en las células granulares del hipocampo. confocal de imágenes fluorescentes fueron adquiridos después de procedimientos inmunohistoquímicos. BrdU se inyectó en el tejido PD41 se recogió en PD72. Tanto BrdU y NeuN se observaron en la DG (A, B). Aunque los animales SC no mostraron un aumento significativo en el número de la proliferación de las neuronas, tanto en animales AE y SI mostraron un aumento en la neurogénesis (como se indica por el doble etiquetado con BrdU y NeuN) siguiendo el paradigma WR-EC en comparación con los animales alojados socialmente (C) . Una de dos vías ANOVA reveló un efecto principal de la condición de la vivienda (WR vs SH) (F 1,28 = 20,48, p <0,001), mientras que no efe principal significativoSe observaron ct del tratamiento postnatal (SC vs. SI vs. AE) o la interacción entre los dos factores. comparaciones post hoc se realizaron como pruebas de Tukey. Todos los valores representan la media ± SEM. * P <0,05, #p <0,01. Esta cifra se ha reproducido de Hamilton et al. 2012 8. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4. WR-CE rescata a déficits en la dendríticas complejidad de las células del hipocampo DG gránulo. Sholl análisis de intersecciones dendríticas ilustran efectos de mejora de WR-CE sobre la complejidad dendrítica en el giro dentado de ratas adultas después de la exposición neonatal alcohol. En las condiciones de vivienda de interés social, AE animales tienen una disminución del número de células granulares DG intersecciones dendríticas en relación con los animales control (a). Vivienda en WREC aumenta el número de intersecciones en animales AE respecto a los controles alojados socialmente (B). Animales AE criados en nuestro paradigma WREC muestran números similares de intersecciones en relación con los animales de control alojados en WREC (c). ANOVAs de medidas repetidas se realizaron sobre los datos de cada gráfico. Panel una demuestra un efecto principal del tratamiento postnatal (F 1,11 = 6,265, p = 0,029). El panel B muestra una tendencia hacia un efecto principal entre las condiciones de vivienda (F 1,6 = 4,181, p = 0,087). El panel C muestra ninguna diferencia significativa entre el SC y animales AE dentro de la condición de vivienda WREC. Todas las comparaciones post hoc se realizaron como pruebas de Tukey. Todos los valores representan la media ± SEM. ^ P <0,01, * p <0,05. Esta cifra se ha reproducido de Hamilton de 2012 36.pg "target =" _ blank "> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
En el protocolo anterior, hemos demostrado una intervención conveniente para rescatar a los déficits neuroanatómicas después de la exposición neonatal alcohol. Esta intervención se puede utilizar como agente terapéutico en otros modelos animales debido a la solidez de cada uno de los componentes de la intervención. Actividad cardiovascular voluntaria en forma de WR se ha demostrado beneficiar a varios resultados conductuales 38, 39 e inducir alteraciones funcionales de plástico en las regiones del cerebro como el hipocampo (revisado en 40). Esto es en parte debido a la expresión de factores de crecimiento y otros mecanismos neuroprotectores en el parénquima cerebral tanto en roedores y seres humanos 21, 41. Como complemento de estos efectos, la CE puede inducir beneficiosa celular 6, 11, 42, 43, 2 estructural y farmacológica 12, 44 cambios en los roedores.
Con el fin de WR sea de máxima eficacia en este modelo en particular del síndrome humano, es fundamental que los animales tengan acceso voluntario a una rueda para correr funcional; Acceso rueda diaria debe durar durante un gran periodo de tiempo de al menos 45 10-12 h por día y preferiblemente 24 h (se reportaron algunos efectos adversos de la retirada de la rueda para correr). Este paradigma WR tiene una duración de 12 días para permitir la combinación de WR y CE para encajar en la adolescencia y la adultez temprana. La duración, la edad de la exposición, y la modalidad de ejercicio (entre otros factores) pueden afectar a la eficacia del ejercicio como una intervención terapéutica de 46 años, y tales factores críticos deben ser considerados en la planificación para implementar este protocolo o cualquier otro paradigma WREC. Un componente clave de este paradigma CE es sin lasVelty de los varios objetos en el medio ambiente y la interacción social (revisado en 14, 47). Por lo tanto, es fundamental para los artículos en este paradigma que ser reemplazados cada 48 h. Sobre la base de la necesidad de múltiples elementos, la interacción con los artículos y su exploración y la interacción social, nos encontramos con que nuestra serie de artículos únicos, la frecuencia de reemplazo del artículo y el número de compañeros de jaula es suficiente para inducir los resultados terapéuticos en las medidas neuroanatómicas que evaluamos. Se encontró que la exposición continua durante 30 días es más apropiado para superar los déficits inducidos por la exposición neonatal alcohol de la interacción limitada exposición a un nuevo entorno.
El objetivo de este protocolo es introducir un paradigma WREC que aborda tanto el ejercicio cardiovascular y componentes ambientales de la novedad de la intervención de plástico. Por esta razón, vamos a abordar la modificación que puede hacerse a la paradigm, pero no sería recomendable el uso de las modificaciones que puedan alterar las formas en que los animales interactúan dentro del paradigma, así como las conclusiones experimentales que se pueden extraer. Una alteración posible sería la introducción de funcionamiento de ruedas para el entorno EC. De este modo, sería difícil determinar las contribuciones relativas de cada componente. Sería, además, ser difícil para asegurar que todos los animales participan tanto en los componentes WR y los componentes de la CE de paradigma como vivienda de 8 - 10 animales se requiere juntos por la CE. Sin embargo, puesto que el acceso a largo plazo para el ejercicio es crítico en la eficacia de esta intervención de 45 años, la investigación adicional puede dirigirse a la relación óptima de acceso WR de Acceso de la CE (aunque los métodos de este protocolo han mostrado sólidas implicaciones neuroanatómicos y de comportamiento 8, 33) . Las modificaciones de los elementos individuales utilizados en el entorno EC son aceptables, pero es critical para los artículos a ser interesante, complejo, novedoso, estimulante y con frecuencia refrescó 14.
Este paradigma contiene varias limitaciones innatas en nuestras manos, que deben tenerse en cuenta al planificar para implementar esta "super intervención". Una limitación al componente WR del paradigma es la incapacidad de evaluar la distancia recorrida por los animales individuales. Una de las soluciones obvias y sencilla sería una carcasa individual de los animales durante el componente WR. Sin embargo, es necesario hacer hincapié en que la vivienda individual es ampliamente aceptado como perjudicial para los animales e incluso puede contrarrestar directamente los efectos beneficiosos de la rueda para correr 48. Una alternativa adicional (aunque lento e imperfecto) sería la de grabar vídeo de la rueda de funcionamiento en todo momento que los animales tienen acceso. Esto requeriría un identificador único para cada animal en una jaula (por ejemplo, la pintura de colores únicos o Patterns en la piel de cada animal) 49. Esta técnica todavía estaría sujeta a factores de confusión de varios animales que utilizan la rueda al mismo tiempo. Una dificultad similar se lleva a CE cuando se hace difícil restringir los alimentos animales individuales (sin limitar el período de tiempo de consumo de alimentos). Para reducir el impacto de esta, recomendaríamos la vivienda en la CE para un total de 30 días, seguido de un paradigma de restricción alimentaria inmediata. un largo periodo de tiempo fuera de las CE podría inhibir la plasticidad inducida que se produce durante este paradigma.
Como se mencionó anteriormente, la importancia de este artículo es para permitir la caracterización coherente del paradigma de la CE y su aplicación a raíz de ejercicio cardiovascular en forma de WR. Anteriores paradigmas de la CE han expuesto a los animales a una vivienda CE sin exposición a WR 12, 50, WR interior de la jaula CE por un corto período de tiempo 51o con menos animales o 52, los animales fueron expuestos a un entorno CE de una mayor cantidad de tiempo con la menor frecuencia de cambio de jaula 13 artículos. Es probable que los efectos beneficiosos de la CE requieren la plasticidad inducida de WR en una ventana de tiempo temporal relevante para mostrar un beneficio a largo plazo. De esta manera, creemos que el acoplamiento de WR y CE durante 12 y 30 días, respectivamente, permite una intervención máximo beneficioso y concisa.
En este punto, el uso de este modelo se ha limitado a los períodos de tiempo de los adolescentes y adultos tempranos. Un examen más detallado de la robustez de esta intervención en diferentes etapas, y la ontogenia de beneficio neuroplástico debe ser examinada de nuevo en el futuro. Además, el uso de diferentes déficits de desarrollo se fomenta en gran medida, ya que esto ayudará en el desarrollo de intervenciones terapéuticas eficaces para las personas afectadas por estos trastornos. La literatura previa ha desmonstrated efectos independientes de WR o EC sobre la neurogénesis adulta, el aprendizaje y la memoria, o conductas similares a la ansiedad en un modelo genético de ratón de la ansiedad 53. La solidez de estas dos intervenciones y el efecto sinérgico de la CE para mantener los efectos a corto plazo del aumento de beneficios WR-inducida (es decir, la proliferación de células del hipocampo y la neurogénesis) lo hace bien posicionada para su integración en una amplia gama de temas de investigación.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Female Time-pregnant Long Evans Rats | Envigo (Formerly: Harlan, Inc.) | Average litter size is 8 - 10 pups | |
| Black India Ink | Higgins (Chartpak, Inc.) | 44201 | |
| Syringes and Injection Needles | Becton, Dickinson and Company (BD) | Assorted | For injection of pawmarking ink, administration of milk-alcohol solution |
| Ear Punch | Kent Scientific Corporation | INS750076 | |
| Running Wheels | Wahmann Labs | Wahmann Running Wheel is discontinued. One per cage. | |
| EC Cage | Martin's Cages, Inc. | R-695 | |
| Small EC Toys | Assorted | ||
| Medium EC Toys | Assorted | Should be able to fit 1 - 2 rats inside of/on top of object | |
| Large EC Toys | Assorted | Should be able to fit 3 or more rats inside of/on top of object |
References
- Diamond, M. C., et al. Increases in cortical depth and glia numbers in rats subjected to enriched environment. J Comp Neurol. 128 (1), 117-126 (1966).
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