Geliştirilmiş Rat Eğitim Performans Yenilikçi Running Tekerlek tabanlı Mekanizma

Bu prosedürün genel amacı, konumlandırmalı bir koşu tekerleği kullanarak sıçanlarda iskemik inme önlemi için etkili bir egzersiz aktivitesini nicelleştirmektir. Bu yöntem, inme önlenmesine ilişkin küçük ölçekli tıp alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, sıçanlarda iskemik inme önlemi için kullanılabilecek oldukça etkili bir koşu tekerleği sistemini göstermesidir.

Bu tekniğin etkileri, orta serebral arter daralması sonuçlarının önerdiğimiz PRW sisteminin geleneksel koşu bandı sisteminden daha üstün olduğunu göstermesi nedeniyle inme önleme etkinliğini artırmaktadır. Bu yöntem inme önleme konusunda içgörü sağlayabildiği gibi, Alzheimer hastalığı gibi diğer hastalık modellerine de uygulanabilir. Prosedürü, laboratuvarımızdan teknisyenler Ling-Yu Tang ve Chung-Ham Wangle gerçekleştireceğiz.

55 santimetre çapında ve 15 santimetre genişliğinde şeffaf akrilik bir koşu tekerleği temin ederek başlayın. Sıçanların giriş ve çıkış yapabilmesi için koşu tekerleğinin bir yanına çeyrek daire şeklinde bir açıklık kesin. Ardından, akrilik tekerleğin iç kısmına yüksek sürtünmeli kauçuk pistten bir katman yerleştirin.

Ardından, rulmanlı bir demir çubuğu koşu tekerleğine bağlayın. Daha sonra, destek çerçevesi görevi görmesi için koşu tekerleğinin her iki yanına iki adet akrilik üçgen kolon yerleştirin. Vida kullanarak, bir milimetre kalınlığında yarı dairesel şeffaf akrilik bir levhayı iki üçgen kolonun dış yanlarına sabitleyin.

Akrilik levhaların, koşu tekerleğinin her iki yanından yaklaşık üç santimetre uzakta olduğundan emin olun. Kızılötesi sensörleri konumlandırmak için bu levhayı kullanın; bunun için her bir akrilik levhaya önceden her 45 derecelik artışta bir delik açın. Ardından, kızılötesi sensörlerle aynı boyutta delikler oluşturun.

Koşu çarkını çalıştırmak için bir Fırçasız DC Motor ve bir Motor Sürücüsü kullanın. Motorun merkez eksenine 10 santimetre çapında bir kauçuk disk monte edin. Motoru desteklemek için demir çerçeve ve yayları kullanarak, motorun merkez eksenindeki kauçuk diski koşu çarkının dış tarafına bağlayın.

Ardından, kauçuk diski döndürmek için bir mikrodenetleyici kullanın ve koşu tekerleğinin dönüşünü gözlemleyin. Daha sonra, sıfır ile 135 derece arasında sırayla bir tarafa dört adet kızılötesi yayıcı ve karşı tarafa karşılık gelen dört adet kızılötesi alıcı monte edin. Son olarak, konum-koşu tekerleği sistemini oluşturmak için her iki akrilik levhaya monte edilen dört çift kızılötesi sensörü, tek damarlı kablolar kullanarak mikrodenetleyicinin genel pinlerine bağlayın.

Üç haftalık eğitim egzersizine başlamadan üç gün önce, koşu tekerleğini manuel olarak çalıştırarak sıçanın koşu ortamına alışmasını sağlayın. Manuel olarak yürütülen eğitim sırasında, sıçan hıza ayak uyduramaz hale gelene kadar koşu hızını kademeli olarak artırın. Bu durum gerçekleştiğinde, sıçan istikrarlı bir koşu hızına geri dönene kadar hızı düşürün ve ardından sıçan dakikada 20 metre hıza ulaşana kadar hızı yeniden kademeli olarak artırın.

Üç gün sonra, mikrodenetleyicideki başlat düğmesine her hafta basarak üç haftalık egzersiz eğitimine başlayın; bu eğitim modelinde sıçanlar birinci hafta boyunca dakikada 20 metre hızla 30 dakika, ikinci hafta boyunca dakikada 30 metre hızla 30 dakika ve üçüncü hafta boyunca dakikada 30 metre hızla 60 dakika koşar. Sıçanı, etkili egzersiz alanı olarak tanımlanan sıfır derece ile 135 derece arasında sabit bir koşu durumunda tutun. Ameliyattan bir gün önce tüm inme geçiren sıçanlarda ve ameliyat sonrası yedi gün boyunca günlük olarak nörolojik şiddet skorları ile davranışsal performansı değerlendirerek başlayın.

Ardından, eğimli bir düzlem kullanarak sıçanın ekstremite kuvvetini ölçün. Bunu yapmak için sıçanı günlük olarak eğimli bir tırmanma aparatına yerleştirin ve testi gerçekleştirmeden bir hafta önce sıçanı aparata ve test koşullarına alıştırın. Test sırasında sıçanı, vücut ekseninin eğimli düzlemin boylamsal ekseniyle hizalandığı şekilde aparatın üst kısmına yerleştirin.

Sıçanın, 25 derecelik bir açıya ayarlanmış eğik düzlemin kauçuk kanatlı yüzeyinin eğimi boyunca kaldığından emin olun. Sıçanın düzleğe tutunabileceği maksimum açıyı belirlemek için, bir step motora bağlı bilyalı vida kullanarak açıyı dinamik olarak artırın. Sıçan tutunamayacağı ana kadar eğik düzlemin açısını kademeli olarak artırın ve ardından aşağı kayma olayını tespit edin.

Son olarak, iki naif gözlemcinin tüm davranışsal testleri bağımsız olarak incelemesini ve puanlamasını sağlayın. Bu çalışma, inme önleme eğitiminde etkili egzersiz aktivitesini nicelendirmek için bilimsel bir yaklaşım sunmuş ve önerilen yöntemi doğrulamak için nörolojik şiddet skorlarını veya M-N-S-S'yi kullanmıştır. Bu sonuçlar, tüm egzersiz ve kontrol grupları arasında anlamlı varyasyonlar olduğunu göstermekte ve egzersizin inme önleme konusunda faydalı olduğunu işaret etmektedir.

PRW grubu, egzersiz grupları arasında en düşük skoru sağlayarak diğer eğitim sistemlerine göre üstün bir nöroprotektif mekanizma sergilemektedir. Ayrıca, PRW grubu kontrol grubuna kıyasla çok daha düşük bir enfarkt hacmi elde etmiş ve tüm egzersiz grupları arasında en düşük sırada yer alarak PRW'nin inme önlemedeki belirgin etkisini doğrulamıştır. Bu teknik, uygun şekilde uygulandığında on altı saat içinde tamamlanabilir.

Bu prosedürü uygularken, hızları, süreyi ve konumu tam olarak belirlemek için sonuçlara ve göstergelere güvenmek ve bunları takip etmek önemlidir. Bu prosedürün ardından, stabil öğrenme hakkında ek soruları yanıtlamak amacıyla geleneksel motorlu koşu tekerleği gibi diğer yöntemler uygulanabilir. Geliştirilmesinin ardından bu teknik, egzersiz fizyolojisi alanındaki araştırmacıların sıçanlarda önleyici tıbbı keşfetmelerinin önünü açmıştır.

Bu videoyu izledikten sonra, sıçanlarda iskemik inme önleme için oldukça etkili bir koşu tekerleği sisteminin nasıl kurulacağı konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.