Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Крыса модель Центральной усталости, с использованием модифицированных несколько метод платформы

Published: August 14, 2018 doi: 10.3791/57362
* These authors contributed equally

Summary

Здесь мы представляем протокол представить модель крыса Центральной усталости, используя измененный метод множественные платформы (MMPM).

Abstract

В этой статье, мы ввели крысы модель Центральной усталость, используя измененный метод множественные платформы (MMPM). Поле несколько платформа была разработана как резервуар для воды с узкими платформ на дне. Модели крыс были введены в бак и стоял на платформах для 14 h (18:00-8:00) в день в течение 21 дней подряд, с пустой элемент управления группой для контраста. В конце моделирования крысы в группе модель показал очевидное усталый вид. Для оценки модели, мы провели несколько поведенческие тесты, включая открытое поле тест (часто), повышенный плюс лабиринт (EPM) и испытания на исчерпывающий плавательный (ES). Результаты показали что тревога, нарушение пространственного познания, производительность бедных мышцы и отказался добровольной деятельности, представлены в модели крыс подтвердить диагноз Центральной усталости. Изменения центральной нейротрансмиттерами также проверить результат. В заключение модель успешно имитировать Центральной усталость, и будущие исследования с моделью может помочь выявить патологический механизм заболевания.

Introduction

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

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).

Figure 1
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.

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

Figure 3
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 (*).

Figure 4
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.

Figure 5
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).

Figure 6
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 (*).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

MMPM первоначально предназначена для сна лишений9. Крысы являются запускаемых в резервуар с водой с платформами, на нижней. Движимый инстинктивное страх перед водой, крыс стоять на платформах и происходит без сна. Исследование показывает, что различные часов лишения сна привести различные изменения в поведении крыс и настроение, включая признание обесценения10, отрицательные эмоции11и Центральный усталость. Некоторые исследователи доказывают, что хронический спать с методом единой платформы (СЗМ) может вызвать Центральной усталость, с признания обесценения и социальных расстройств12. Другие исследования показывают, что периодически лишения на последовательных дней может вызвать эмоциональных расстройств и Центральный усталость, которые можно лечить с помощью эндорфинов13. Наше предыдущее исследование доказывает, что по сравнению с 5 дней и 14 дней, 21 день, лишение индуцирует более центральный усталости, а не эмоции, связанные со стрессом расстройства14. Многие факторы MMPM может привести к центральной усталость, включая долгие часы стоя, узкие жилья пространства, утомительно и неоднократные окружающей среды, а также недостаток сна. Основные корреляции между лишение сна и Центральный усталость может связать с гипоталамо гипофизарно надпочечниковой оси (гПа) на различных уровнях, среди которых моноаминооксидазы нейротрансмиттеров изменения могут играть ключевую роль.

В этом протоколе мы разрабатываем Центральный усталость модели с помощью MMPM и оценивать его с нейромедиатором обнаружения и поведенческие тесты. Во-первых мы создаем цикл свет/темно 12 h/12 h (6:00-18:00) в лаборатории, чтобы имитировать естественный Циркадный ритм крысы Вистар в результате, чей средний сна время — 12,6 h, примерно 2,4 - 4,2 h в ночное время и 8.2-9,6 ч в дневное время15. Затем модель крыс помещаются в поле нескольких платформ, чтобы стоять на 14 h (18:00-8:00) в день в течение 21 дней подряд, с контрольной группой, для контраста. В конце эксперимента крысы в группе модели показывают внешний вид очевидный усталость, включая тусклых волос, цвет слабый хвост, тусклые глаза и снижение активности в клетке.

Результаты поведенческие тесты показывают изменения в физическом и эмоциональном аспектах. УДК широко используется в грызунов модель оценки для оценки поведения разведки и добровольной деятельности16. Грызуны имеют инстинкт thigmotaxis, то есть, после того, как они введены в открытом поле, они имеют тенденцию двигаться быстро в out кольцо возле стены. В то же время они любопытны о новой среде и готовы исследовать области центральной вертикальной воспитания и горизонтальных движений. Конфликт двух мотивов отражает настроение тревоги17. Результат часто предполагает отказался добровольной деятельности в крыс модели, основанные на их снижение средней скорости. Кроме того частота воспитания в крыс модель значительно уменьшается по сравнению с управления крысы, которые могут подразумевать эмоции тревоги. Кроме того модель, которую крыс склонны тратить больше времени перед входом out кольцо с не явное предпочтение в разведке, предлагая пространственных познания расстройство в модели крыс. EPM тест — это классический тест для оценки тревожности. Крысы с тревогой имеют тенденцию оставаться в тесном руку для безопасности вместо изучения открытые руки18. Результат показывает, что по сравнению с управления крысы, крысы модель тратить больше времени в тесных объятиях и меньше времени в объятия, и это параллели входной частоты различных оружия и в целом проверяет тревоги настроение в модели крыс. В тесте, ES плавательный крыс модель длится гораздо короче, чем крысы управления, предлагая производительность бедных мышцы, вызванных усталость. В заключение тревога, познание обесценения, производительность бедных мышцы и ограниченной добровольной деятельности появляются в модели крыс, все указанием центрального усталость.

Что касается ЦНС все изменения в центральном нейротрансмиттеров предложить Центральный усталость. Мы находим значительное уменьшение содержания да и увеличение в 5-HT гипоталамуса. 5-HT является моноаминооксидазы нейромедиатора синтезируется из аминокислоты триптофана (ГТО). Интенсивная деятельность будет увеличиваться поколение 5-HT, выпустив более свободный ГТО в кровь; накопленные 5-HT в свою очередь, сдерживает центрального управления Локо двигательной системы, приводит к плохой мышц porformance19. Да — возбудимых нейромедиатора, который увеличивается в начале Локо моторной активности и падает на внешний вид усталости20. Да и 5-HT коррелируют и взаимодействуют как системы возбуждения ингибирование что эффекты центрального управления Локо-двигательного21. Таким образом падение в соотношении да к 5-HT является важным показателем Центральной усталости.

Есть некоторые примечания в протоколе, которые имеют решающее значение для успеха. Во-первых модель продолжительность и условия проходят испытания с мужчин крыс Вистара. Температура предпочтения и сна длительность отличаются среди14штаммов и полов. Во-вторых крысы должен жить в группах с максимум 6 крыс в клетке и с достаточно пищи и воды на протяжении всего эксперимента. В течение первых двух недель моделирования крысы довольно раздраженной и может бороться как в баке, так и в клетках. Держать их мониторинга и предотвращения потерпевшего крыс от смерти. Кроме того не забудьте высушить волосы крыс после того, как они будут удалены из танка, особенно зимой, чтобы избежать холодной погоде.

Хотя модель предназначена для Центральной усталость, это возможно для добавления сложных факторов, чтобы увеличить его использования. Например мы устанавливаем вибрационной и пружины на платформу подражать волны в море и изменить шаблон лишения в попытке создать модель навигации усталость. Регулируя продолжительность модели, она может использоваться во многих других областях. Исследование модели на животных исследования имеет свои ограничения. Во-первых в прогностическую валидность модели существует никаких доказательств. В будущем исследования мы должны выполнить лечение анти-усталости на крысах и оценить их восстановления, чтобы доказать достоверность модели. Кроме того текущие оценки модели фокусируется больше на негативные эмоции и изменения ЦНС; Однако Центральный усталости также проявляется как трудности обучения и социальной избежания12. Поведенческие тесты, как лабиринт Морриса воды и социального взаимодействия испытания могут проводиться в будущем получить более полное представление о болезни. Мы надеемся, модель Центральной усталость, представил здесь может помочь исследовать патологический механизм центральной усталости.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана фонд естественных наук в Пекине (No.7162124) и синь АО Фонд Пекинский университет китайской медицины.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
multiple platform sleep deprivation water tank Customization,it is provided by the neuroimmunological laboratory of Beijing University of Chinese Medicine 110cm x 60cm x 40cm. There are 15 plastic small platforms at the bottom. The small platform is 6.5cm in diameter and 8cm high
Wistar rats Beijing Weitong Lihua Experimental Animal Technology Company license number SYXK (Beijing) 2016-0011 Use 32 Wistar healthy male rats ,8 week old (200-210 g)
Agilent 1100LC high performance liquid chromatograph  Agilent  G1379A, G1311A, G1313A , G1316A   G1379A, G1311A type chromatographic pump, G1313A automatic sampler, G1316A column temperature box
DECADE II SDC electrochemical detector Dutch ANTEC company glassy carbon electrode, Ag/AgCl reference electrode, workstations (Clarity CHS)
Biofuge Stratos high-speed refrigeration centrifuge HERAEUS
VCX130 ultrasonic fracturing instrument SONICS
ACS-ZEAS electronic scale Phos technology development, Beijing. The weight of the weighing rats can be accurate to 0.1g.
Open Field Box Customization,it is provided by the neuroimmunological laboratory of Beijing University of Chinese Medicine wooden box of open field  100 cm by 100 cm x 40 cm, inside wall and bottom as the gray.The bottom is divided into 25 equal area squares, each of which is 20cm x 20cm, and the 16 grids along the outer wall are the external ones, and the other 9 grids are central.The camera is mounted above the median.
Elevated Plus-maze Beijing zhongshi dechuang technology development co. LTD. The open arms and close  arms of the cross are composed of 30cm x 5cm x 15cm, and the central area is 5cm x 5cm, with a camera mounted above the center and 45cm high.
rat swimming bucket. Zhenhua biological instrument equipment co., LTD. Anhui,China. The volume of plastic drum is 70cm x 30cm x 110cm, which is used for swimming in rats.
Thermometer Shiya instrument co., LTD., changzhou,China. Control water temperature
Small water pump Xincheng technology co., LTD., chengdu,China. Used for water tank and swimming behavior.
Ethovition3.0 behavioral software. Nuldus,Netherlands Measurement analysis of rat behavior videos.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ishii, A., Tanaka, M., Yamano, E., Watanabe, Y. The neural substrates of physical fatigue sensation to evaluate ourselves: a magnetoencephalography study. Neuroscience. 261, 60-67 (2014).
  2. Dalsgaard, M. K., Secher, N. H. The Brain at Work: A Cerebral Metabolic Manifestation of Central Fatigue? Journal of Neuroscience Research. 85 (15), 3334-3339 (2007).
  3. Chaudhuri, A., Behan, P. O. Fatigue in neurological disorders. The Lancet. 363, 978-988 (2004).
  4. Baston, G. Exercise-induced central fatigue: a review of the literature with implications for dance science research. Journal of Dance Medicine & Science. 17 (2), 53-62 (2013).
  5. Yamashita, M., Yamamoto, T. Tryptophan and Kynurenic Acid May Produce an Amplified Effect in Central Fatigue Induced by Chronic Sleep Disorder. International Journal of Tryptophan Research. 7, 9-14 (2014).
  6. Lee, S. W., et al. The impact of duration of one bout treadmill exercise on cell proliferation and central fatigue in rats. Journal of Exercise Rehabilitation. 9 (5), 463-469 (2013).
  7. Su, kY., et al. Rutin, a flavonoid and principal component of saussurea involucrata, attenuates physical fatigue in a forced swimming mouse model. International Journal of Medical Sciences. 11 (5), 528-537 (2014).
  8. Hashemi, F., Laufer, R., Szegi, P., Csomor, V., Kal ász, H., Tekes, K. HPLC determination of brain biogenic amines following treatment with bispyridinium aldoxime K203. Acta Physiologica Hungarica. 101 (1), 40-46 (2014).
  9. Machado, R. B., Hipo'lide, D. C., Benedito-Silva, A. A., Tufik, S. Sleep deprivation induced by the modified multiple platform technique: quantification of sleep loss and recovery. Brain Research. 1004 (1-2), 45-51 (2004).
  10. Alzoubi, K. H., Khabour, O. F., Tashtoush, N. H., AI-Azzam, S. I., Mhaidat, N. M. Evaluation of the Effect of Pentoxifylline on Sleep-Deprivation Induced Memory Impairment. Hippocampus. 23 (9), 812-819 (2013).
  11. Pires, G. N., Tufik, S., Andersen, M. L. Grooming analysis algorithm: Use in the relationship between sleep deprivation and anxiety-like behavior. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 41, 6-10 (2013).
  12. Yamashita, M., Yamamoto, T. Establishment of a rat model of central fatigue induced by chronic sleep disorder and excessive brain tryptophan. Japanese Journal of Cognitive Neuroscience. 15, 67-74 (2013).
  13. Arai, M., Yamazaki, M., Inoue, K., Fushiki, T. Effects of intracranial injection of transforming growth factor-beta relevant to central fatigue on the waking electroencephalogram of rats Comparison with effects of exercise. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 26 (2), 307-312 (2002).
  14. Han, C. X., et al. Distinct behavioral and brain changes after different durations of the modified multiple platform method on rats: An animal model of central fatigue. PloS One. 12 (5), e0176850 (2017).
  15. Tang, X., Yang, L., Sanford, L. D. Individual variation in sleep and motor activity in rats. Behavioural Brain Research. 180 (1), 62-68 (2007).
  16. Stanford, S. C. The Open Field Test: reinventing the wheel. Journal of Psychopharmacology. 21 (2), 134-135 (2007).
  17. Ahn, S. H., et al. Basal anxiety during an open field test is correlated with individual differences in contextually conditioned fear in mice. Animal Cells and Systems. 17 (3), 154 (2013).
  18. Costa, A. A., Morato, S., Roque, A. C., Tin ós, R. A computational model for exploratory activity of rats with different anxiety levels in elevated plus-maze. Journal of Neuroscience Methods. 236, 44-50 (2014).
  19. Liu, Z., Wu, Y., Liu, T., Li, R., Xie, M. Serotonin regulation in a rat model of exercise-induced chronic fatigue. Neuroscience. 349, 27-34 (2017).
  20. Foley, T. E., Fleshner, M. Neuroplasticity of dopamine circuits after exercise: implications for central fatigue. NeuroMolecular Medicine. 10 (2), 67-80 (2008).
  21. Leite, L. H., Rodrigues, A. G., Soares, D. D., Marubayashi, U., Coimbra, C. C. Central fatigue induced by losartan involves brain serotonin and dopamine content. Medicine & Science in Sports & Exercise. 42 (8), 1469-1476 (2010).

Tags

Нейробиологии выпуск 138 изменено несколько платформы метод (MMPM) модель крыса Центральный усталость поведенческие тест
Крыса модель Центральной усталости, с использованием модифицированных несколько метод платформы
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhang, W., Zhang, W., Dai, N., Han,More

Zhang, W., Zhang, W., Dai, N., Han, C., Wu, F., Wang, X., Tan, L., Li, J., Li, F., Ren, Q. A Rat Model of Central Fatigue Using a Modified Multiple Platform Method. J. Vis. Exp. (138), e57362, doi:10.3791/57362 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter