Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Bir fare modeli değiştirilmiş bir kullanarak merkezi yorgunluk birden çok Platform yöntemi

8.9K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/57362

⸱

14 Ağustos 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Traditional Chinese Medicine, Beijing University of Chinese Medicine, 2Department of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, West China Hospital, Sichuan University, 3Institute of Tibetan Medicine, Tibetan Traditional Medical College

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Burada, merkezi yorgunluk değiştirilmiş kullanarak bir fare modeli tanıtmak için bir protokol mevcut birden çok platform yöntemi (MMPM).

Özet

Bu makalede, biz merkezi yorgunluk değiştirilmiş kullanarak bir sıçan model tanıttı birden çok platform yöntemi (MMPM). Birden çok Platform kutusu altındaki dar platformlar bir su haznesi olarak tasarlanmıştır. Modeli fareler tank içine koymak ve platformlar için 14 h (18:00-8:00) 21 gün üst üste için gün başına karşıtlığını ayarla boş kontrol grubu ile durdu. Modelleme sonunda, sıçan modeli grubunda belirgin bir yorgun görünüm gösterdi. Model değerlendirmek için biz birkaç davranış testleri yapılan, dahil olmak üzere açık alan (sık sık), yüksek artı labirent (EPM) test ve ayrıntılı yüzme (ES) testi test. Sonuçlar bu anksiyete, mekansal biliş bozukluğu, zavallı kas performansı ve reddedilen gönüllü etkinlik modeli fareler içinde sunulan Tanı Merkezi yorgunluk onaylamak gösterdi. Merkezi nörotransmitter değişiklikleri de sonuç doğrulandı. Sonuç olarak, model başarıyla merkezi yorgunluk benzetimli ve gelecekteki çalışma modeli ile hastalığın patolojik mekanizması açığa yardımcı.

Giriş

Yorgunluk insan sağlığı1tehdit ana faktörlerden biridir. Son on yıl içinde yorgunluk periferik tetikleyen ama merkezi olarak tahrik ve her zaman eşlik etti duygusal ve bilişsel bozukluklar ile çeşitli araştırmalar kanıtlamıştır. İtalyan fizyolog A. Mosso ilk kelime merkezi yorgunluk2evlenme teklif etti. Genellikle sınırlı gönüllü faaliyet ve fonksiyon bozukluğu nedeniyle biliş bozulma impuls iletim merkezi sinir sistemi (MSS)3olarak tanımlanır. Periferik kas yorgunluğu ile karşılaştırıldığında, merkezi yorgunluk MSS, hem de bunun sonucunda duygusal/davranış bozuklukları, depresyon, anksiyete, biliş Engelli ve hafıza kaybı da dahil olmak üzere değişiklikleri vurgular. Bir çalışmada birçok faktör merkezi yorgunluk, hangi aşırı fiziksel aktivite ve zihinsel stres arasında oldukça vazgeçilmez4olduğunu tetikleyebilir gösterir. Patogenez gelince, triptofan-kynurenine yolu hipotez5 gibi teoriler bazı yollar değişiklikleri açıklamaya; Ancak, daha fazla ayrıntılı çalışmalar yine orta-periferik korelasyon merkezi yorgunluk ortaya çıkarmak gerekir.

Merkezi yorgunluk altta yatan mekanizma hala belirsiz olduğu için etkili bir hayvan modeli daha fazla araştırma için oldukça önemlidir. Varolan yorgunluk modelleri çoğunlukla koşu bandı6 ve yüzme ağırlık yüklü7, ruhsal etkenlere küçük endişe ile gibi aşırı egzersiz tarafından indüklenir. Daha iyi geliştirme merkezi yorgunluk benzetimini yapmak için bizim grup MMPM bir fare modeli geliştirdi. Model oluşturma işlemi sırasında fareler için uzun saat uyku süresi bölümü de dahil olmak üzere birden çok Platform kutusunda dar platformlarda ayakta kalır. Aşırı egzersiz modelleri farklı, MMPM modeli dikkate alınarak Merkez yorgunluk karmaşık patogenezinde zihinsel bir faktör olarak kısmi uyku yoksunluğu kullanır.

Modeli değerlendirme için biz çok ve EPM testleri anksiyete ruh hali ve gönüllü faaliyet belirlemek için kullanın. ES test periferik kas performansı ölçmek için yapılır. Buna ek olarak, biz sıçan beyin almak ve dopamin (DA) tespit / serotonin (5-HT) içeriği merkezi nörotransmitter farklılıkları gözlemlemek için her iki hypothalamuses.

Aşağıda sunulan iletişim kuralı modeli merkezi yorgunluk tekrarlanan fiziksel aktivite ve uyku, insan yaşamında yaygın bir durum taklit eksikliği tarafından indüklenen için tasarlanmıştır. Ancak, modeli süresini ayarlayarak, diğer birçok alanda gibi uyku gözlem ve stres çalışmalarda kullanılabilmesi için. Gelecekte araştırma, bu model daha fazla CNS değişiklikler ve onların bağlantı merkezi yorgunluk Patogenez mekanizması ortaya çıkarmak için periferik sistemiyle keşfetmek yardımcı olacağını umuyoruz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bütün hayvanlar kılavuzlarınıza uygun olarak etik kullanım ve Laboratuvar hayvanlarının bakımı Çin mevzuat tarafından muhafaza.

1. ön modelleme hazırlık

  1. Laboratuvar hazırlık
    1. UV lambası en az 30 dk önce deneme için çalıştırın.
    2. 25 ± 3 ° C ve bağıl nem oranı yaklaşık % 30 laboratuvar sıcaklık kontrol.
    3. 6: 00'de ışık laboratuvar açmak ve 18:00 12 h/12 h açık/koyu döngüsü kurmak için devre dışı.
  2. Birden çok Platform kutusu İnşaat
    1. Bir opak plastik tüpü 110 × 60 × 40 cm3kapak olmadan oluşturun.
    2. On beş dairesel platformlar düzeltmek (h = 8 cm, d = 6.5 cm) tank dibinde, hangi düzenli dağıtmak üç satır ve 5 sütun. Yeterli alan her platform arasında kabaca 10 cm arasında sütunlar ve satırlar arasında 13 cm bırakın.
    3. Suyu çıkışı tank yan tarafında ayarlayın ve bir musluk yüklemek.
    4. Bir demir-tel örgü kapak tankları için üzerinde asılı bir yemek kutusu ile yapmak.
  3. Gruplandırma ve konut fareler
    Not: Wistar erkek rats 8 hafta yaşlı, yaklaşık 200-210 g ağırlığında denemeye kullanılır. Fareler model oluşturma işlemi sırasında gruplar içinde yaşar.
    1. Rats kuyruk kökleri bir marker kalem ile numara.
    2. Fareler tartmak, son derece hafif veya ağır olanları hariç tutmak ve diğer rasgele model ve denetimi gruba ayırın.
    3. Fareler hafifçe temiz kafes koyun ve en az 3 gün için laboratuara alışmana izin. Yeterli su ve besin kaynağı sağlar.

2. MMPM ile modelleme

Not: Süreci 18: 00'de başlıyor ve 21 gün boyunca günde 14 saat olmak üzere toplam ertesi gün saat 8:00 sona erer. Girişim faktörlerini önlemek için aynı kişi aynı önlük giyen süre tüm deney yapmak için gereklidir. 10 Wistar rat denemede kullanılır.

  1. Tank yer düz bir yüzey, Örneğin, zemin üzerinde. Daha sonra tank yaklaşık 7 cm sıcak (25 ± 3 ° C) su, yaklaşık 1 cm düz platformu ile doldurun.
  2. İçinde belgili tanımlık tank tüm rats için yeterli yiyecek ve içecek 1 gün için hazır olun. Yem ve su gıda kutusu koymak ve kapağında asın.
    Not: Bazı akıllı fareler gıda kutusu üzerinde dinlenmek bilgi edinin. Eğer öyleyse, onları tanka geri götürmek.
  3. Model grubu fareler dışarı kafesin, onu kuyruğundan kapmak alıp hafifçe tank içine koy. Su su korkusu motive etmek için platformlar yerine tüm rats başlatın. Her fare fareler denetim grubunun yeterli yiyecek ve su ile orijinal onların kafes içinde kalırken, durmak için bir platform aldığından emin ol.
  4. Tank kapağı. Kaza önlemek farelerin izlemek. Bir sıçan daha 1 h için suda platform üzerine tırmanma olmadan kalırsa, havuzdan al ve testten kaldırmak.
  5. 14 h sonra modeli fareler havuzdan al ve saçlarını ile bir kurutma makinası. Bu kaybolur, rats kuyrukları yeniden işaretleyin. Fareler için özgün onların kafes dönmek ve yeterli yiyecek ve su ile sağlamak.
  6. Tank her köşesine saklandığı yerden. Tank bir tarafı yüceltmek ve musluk kanalizasyon outflow için açın.
  7. % 75 etanol sprey tüpüyle sterilize ve UV ışığına maruz kalmaktadır.

3. model değerlendirme: Davranış testi

Not: Tüm testler davranış laboratuarda uygulanmaktadır. Gürültü ve fazladan ışık test sırasında rahatsızlık önlemek için izin verilmez. Mümkünse, aynı kişinin kartına programın kopyalamasını her testini gerçekleştirmek için kullanın. Karanlık bir ceket ve eldiven gri ölçek tanıma görüntü işleme için gereklidir. ÇOK gerçekleştirmek ilk fare davranışı üzerinde en az etkiye sahiptir.

  1. SIK SIK
    1. Kaydedici düzgün iş istasyonuna bağlı olan ve kutusunun her köşesinde kapsar emin olmak için açık alan kutuyu kontrol edin. Aydınlatma gölgeler kutusunda ortadan kaldırmak için ayarlama yapar.
    2. Özgün onların kafes davranış Laboratuvarda fareler taşıyın. En az 1 saat önce test için alışmana izin.
    3. Temiz ve dışkı veya önceki deneyden yaptı koku yok sağlamak için % 75 etanol kutusuyla sterilize.
    4. Bir sıçan kafes sırtını tarafından çıkarın ve hafifçe kutusunun merkezi alanı koydu. Hızlı bir şekilde silah atış engellemek değil için kutusundan geri çekilin.
    5. Sıçan numarasını girin ve kayıt işlemini başlatmak. Sayısı ve kaydı fare dikey faaliyetleri, yetiştirme ve tırmanma gibi sıklığı.
    6. 5 dk sonra kaydı durdurmak, fareyi kutudan almak ve kafese geri.
    7. Adımları 3.1.3 - tüm rats test bitinceye kadar 3.1.6 yineleyin.
  2. EPM
    1. Çok (adım 3.1.1 - 3.1.2) gelince ön onay ve calıştıkları adımları gerçekleştirin.
    2. Bir sıçan kafes sırtını tarafından çıkarın ve yavaşça iki kolu kavşak parçası koydu. Fareyi sol açık kol doğru arazi ve hızlı bir şekilde terk atış engellemek değil için.
    3. Sıçan numarasını girin ve kayıt işlemini başlatmak. Sayısı ve kaydı farklı kol girişleri sıklığı. Fareyi test labirentinde kapalı düşerse alırım ve labirentine geri gönderin. Veri çözümlemeleri için ayrıntılı bilgileri kaydetmek.
    4. 5 dk sonra kaydı durdurmak, fareyi çıkartıp almak ve kafese geri.
    5. Lanet çıkarın ve labirent eski sıçan kokusu ortadan kaldırmak için % 75 etanol ile silin.
    6. 3.2.2 - tüm rats test bitinceye kadar 3.2.5 yineleyin.
  3. ES testi
    1. Yüzme tankı (70 × 30 × 110 cm3) ile 80 cm (25 ± 3 ° C) sıcak su doldurun.
      Not: içinde belgili tanımlık tank bir termostat ise, su sıcaklığı yaklaşık 37 ° sıçan vücut ısısı için benzer C, ayarlanması gerekir. Eğer değilse, oda sıcaklığında sabit tutmak için ayarla.
    2. Her fare iğne ile demet bir yükleme yapmak ve yavaşça kendi kuyruk kök kravat. Yükü sıçan ağırlığı yüzde 10'u ağırlığındadır.
    3. Bir sıçan kuyruk tarafından Kepçe ve yüzme tankı atın. Fareler araya toplamak veya duvara sarılmak, onları ayrı ayarlamak ve onları suya geri götürmek.
    4. Zamanlama başlamak ne zaman fare koymak içine su ve bu yetersiz kaldığında dur zamanlama Şu anda hangi gösterdi dışarı su ağzı ve burnu daha--dan 10 için su altında ile mücadele için başarısızlık olarak s.
      Not: Bazen, bitkinlik ve boğulma aniden ortaya çıkar. Kaydetmek ve aynı zamanda hayvan kurtarmak için yeterli Denemecileri var emin olun.
    5. Sudan yorgun sıçanlar başkalarının kesintiye uğratmadan kaldırın. Saçlarını kuru, sayıları yeniden işaretleyin ve kafese geri gönderebilirsiniz.
    6. Bir grup tamamlandıktan sonra değişmek belgili tanımlık su içinde belgili tanımlık tank. Sonra tüm rats yapılır, yüzme tankı, boş ve temiz ve etanol ve UV ışığı ile sterilize.

4. model değerlendirme: Merkezi sinir algılama

  1. Bilinçsiz kadar % 10 kloral hidrat (3 mL/kg) intra periton enjeksiyon fareyle anestezi.
  2. Fareyi başını kesmek.
  3. Sonrası orta çizgi boyunca uzunlamasına bir kesi yapmak, iki tarafa da kafatası açın ve beyin ortaya çıkarmak. Kafatası çevirin, beyin kaldırmak ve beyin bir buz torbası koyun.
  4. Ayrı ve elmas şeklindeki alandır çevreleyen dokular ile açık bir sınır beyin tabanının orta kısmında hipotalamus kaldırın. Steril bir tüp içinde yerleştirin ve sıvı azot ile dondur. Tüm örnekleri-80 ° C buzdolabında saklayın.
  5. İçeriği 5-HT ve DA yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC)8kullanarak hipotalamus algılamak.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Biz merkezi yorgunluk MMPM kullanarak bir fare modeli açıklar. 24 Wistar fareler rasgele kontrol grubu ve her grupta 12 farelerle model grubu ayrılır. Modeli aparatı (Şekil 1) altta dar platformlar bir su haznesi olarak tasarlanmıştır. Modeli fareler için 21 gün (Şekil 2) kısmi uyku süresi dahil olmak üzere günde 14 saat platformlarda stand.

Davranış testleri fareler du...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

MMPM aslında uyku yoksunluğu9için tasarlanmıştır. Fareler bir su tankına altta sabit platformları ile piyasaya sürüldü. Su içgüdüsel korkusu ile tahrik, fareler platformlarda ayakta kalır ve uyku yok oluşur. Çalışma farklı saatlik uyku yoksunluğu sıçan davranış ve ruh, tanıma bozukluğu10, negatif duygular11ve merkezi yorgunluk da dahil olmak üzere çeşitli değişikliklere yol gösterir. Bazı araştırmacılar kanıtlamak tek platform yöntemi (SPM) ile kroni...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Bu eser Doğa Bilimleri Pekin Vakfı (No.7162124) ve Beijing Üniversitesi Çin tıbbı Xin-ao Vakfı tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
çoklu platform uyku yoksunluğu su deposuÖzelleştirme, Pekin Çin Tıbbı110cm x 60cm x 40cm nöroimmünolojik laboratuvarı tarafından sağlanmaktadır. Altta 15 adet plastik küçük platform var. Küçük platform 6,5 cm çapında ve 8 cm yüksekliğindedir
Wistar sıçanlarıPekin Weitong Lihua Deneysel Hayvan Teknolojisi Şirketilisans numarası SYXK (Pekin) 2016-001132 Wistar sağlıklı erkek sıçan, 8 haftalık (200-210 g)
Agilent 1100LC yüksek performanslı sıvı kromatografı Agilent  G1379A, G1311A, G1313A, G1316A   G1379A, G1311A tipi kromatografik pompa, G1313A otomatik örnekleyici, G1316A sütun sıcaklık kutusu
DECADE II SDC elektrokimyasal dedektörHollandalı ANTEC şirketicamsı karbon elektrot, Ag/AgCl referans elektrodu, iş istasyonları (Clarity CHS)
Biofuge Stratos yüksek hızlı soğutma santrifüjüHERAEUS
VCX130 ultrasonik kırma aletiSONICS
ACS-ZEAS elektronik teraziPhos teknoloji geliştirme, Pekin.Tartı farelerinin ağırlığı 0,1 g'a kadar doğru olabilir.
Açık Alan KutusuÖzelleştirme, Pekin Çin Tıbbı Üniversitesi'nin nöroimmünolojik laboratuvarı tarafından sağlanan Alt kısım, her biri 20 cm x 20 cm olan 25 eşit alanlı kareye bölünmüştür ve dış duvar boyunca uzanan 16 ızgara dış olanlardır ve diğer 9 ızgara merkezidir. Kamera medyanın üzerine monte edilmiştir.
Yükseltilmiş Plus-labirentPekin zhongshi dechuang teknoloji geliştirme co., LTD.Haçın açık kolları ve kapalı kolları 30 cm x 5 cm x 15 cm'den oluşur ve merkezi alan 5 cm x 5 cm'dir, merkezin üzerine monte edilmiş ve 45 cm yüksekliğinde bir kamera bulunur.
sıçan yüzme kovası.Zhenhua biyolojik alet ekipmanları co., LTD. Anhui, Çin.Plastik tamburun hacmi, sıçanlarda yüzmek için kullanılan 70cm x 30cm x 110cm'dir.
TermometreShiya enstrüman co., LTD., changzhou, Çin.Su sıcaklığını kontrol
edin Küçük su pompasıXincheng technology co., LTD., chengdu, Çin.Su tankı ve yüzme davranışı için kullanılır.
Ethovition3.0 davranış yazılımı.Nuldus,HollandaSıçan davranış videolarının ölçüm analizi.
Üniversitesi açık alan ahşap kutusu  100 cm'ye 100 cm x 40 cm, iç duvar ve alt gri olarak.

Kaynaklar

  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).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Merkezi Yorgunluk ModeliS an Modeli Olu turmaA k Alan TestiY kseltilmi Art LabirentBitkinlik D zeyi Y zme TestiN rotransmitter AnaliziUyku Yoksunlu u ProtokolDavran sal De erlendirmeSu Tank Kurulumu
Bir fare modeli değiştirilmiş bir kullanarak merkezi yorgunluk birden çok Platform yöntemi
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.