Bu çalışmada sıçanlarda etkili bir egzersiz aktivitesini ölçmek için yenilikçi bir çalışan tekerlek tabanlı hayvan hareketlilik sistemi sunuyor. Bir sıçan dostu testbed önceden tanımlanmış adaptif hızlanma eğrisi kullanılarak inşa edilir ve etkili bir egzersiz oranı ve infarkt hacmi arasında yüksek bir korelasyon inme önleme deneyleri için protokolün potansiyelini göstermektedir.
Bu çalışma sıçanlarda inme etkilerin şiddetini hafifletmek için bir egzersiz aktivitesinin etkinliğini ölçmek için bir yol olarak, bir konumlandırma çalışan tekerlek (prw) ile donatılmış bir hayvan hareket sistemi sunulur. Bu sistem, koşu bandı ve motorlu koşu tekerlekler (MRWs) ticari olarak mevcut sistemlerin daha etkili hayvan egzersiz eğitimi vermektedir. yalnızca aşağıda hızları elde edebilirsiniz bir MRW aksine 20 m / dak, sıçanlar 30 m istikrarlı bir hızda çalışmasına izin verilir / dak 15 cm genişliğinde akrilik tekerlek ile desteklediği daha geniş ve yüksek yoğunluklu kauçuk koşu pistinde Bu çalışmada, 55 sm bir çapa sahiptir. Önceden tanımlanmış bir adaptif hızlanma eğrisi kullanılarak, sistem yalnızca operatör hataları azaltır, aynı zamanda belirli bir yoğunluk ulaşana kadar ısrarla çalıştırmak için fareleri eğitiyor. Egzersiz etkinliğini değerlendirmek için bir yol olarak, bir sıçan gerçek zamanlı konum çalışan tekerlek üzerinde konuşlanmış kızılötesi sensörlerin dört çift ile tespit edilir. bir kereadaptif ivme eğrisi, bir mikrodenetleyici kullanılarak başlatılan kızılötesi sensörler ile elde edilen veriler otomatik olarak bir bilgisayara kaydedilir ve analiz edilir. Karşılaştırma amacıyla, 3 hafta eğitim bir koşu bandı, bir MRW ve PRW kullanarak sıçanlar üzerinde yürütülmüştür. cerrahi orta serebral arter tıkanıklığı (MCAO) oluşturulduktan sonra, modifiye nörolojik şiddet skorları (mnss) ve eğik düzlem testi farelere nörolojik hasarlar değerlendirmek için yapılmıştır. PRW deneysel, hayvan hareketlilik sistemleri arasında en etkin olarak doğrulanmıştır. Ayrıca, sıçan pozisyon analizine dayalı bir egzersiz etkinliği ölçmek, orada etkili egzersiz ve infarkt hacmi arasında yüksek bir negatif korelasyon olduğu ve beyin hasarı azaltma deneyleri her türlü bir sıçan eğitimi ölçmek için kullanılabilir olduğunu göstermiştir.
The Strokes, fiziksel ve 1, 2 zihinsel engelli sayısız hastayı bırakarak, küresel ülkelere mali yük olarak sürekli var. Orada düzenli egzersiz sinir rejenerasyonu artırmak ve sinirsel bağlantılar 3, 4 güçlendirmek olduğunu öne süren klinik kanıtlar olduğunu ve aynı zamanda egzersiz iskemik inme 5 acı riskini azaltabilir gösterilmiştir. 8 – Bir koşu bandı ya da sıçanlar gibi bir egzersiz eğitim sistemi, kemirgenler gibi çalışan bir tekerleği ile ya, klinik deneyler 6 geniş bir çoğunluğunda egzersizlerinin etkinliğini test etmek için insanlar için bir vekil olarak hizmet vermektedir. Bir eğitim sistemi normal sıçan belli bir hızda çalışır sırasında belli bir süre için bir sıçan eğitim gerektirir. 8 – Bu nedenle, eğitim yoğunluğu genellikle egzersiz hızı ve süresi 6'ya göre hesaplanır. Aynı yaklaşım uygulanırnörofizyolojik koruma için gerekli egzersiz miktarını tahmin. 11 – Bununla birlikte, deneysel egzersizleri bazen böyle bir sıçan sendeler, düşer, ya da çalışan tekerlek hızı 9 yakalamak mümkün değildir kez raylar kapmak olduğu gibi, etkisiz olduğu tespit edilmiştir. Tabii etkisiz egzersiz olayları önemli ölçüde egzersiz yarar azaltmak demek. Hiçbir evrensel olarak kabul edilmiş bir yaklaşım olsa da, şu anda beyin hasarı azaltmak için etkili egzersizler ölçmek için, etkili egzersizlerin seviyesi hala klinik araştırmacılar nörofizyoloji disiplin egzersizin yararlarını göstermek için objektif bir değerlendirme olarak duruyor.
Günümüz beyin hasarı azaltma deneyleri 12 kullanılan ticari olarak temin edilebilen hayvan hareket sistemlerinde sınırlamalar vardır mevcuttur. Bir koşu bandı durumda, fareler psikolojik muazzam uyaran, elektrik şoku yoluyla çalıştırmak zorundaNihai nörofizyolojik test hayvanları gerilme ve böylece müdahale 8, 13, 14 oluşur. Koşu tekerlekleri yani gönüllü ve zorunlu iki tip olarak kategorize edilebilir. Motorlu çalışan tekerlekler (MRWs) çalıştırmak için sıçanları zorlayarak, tekerleği çevirmek için bir motor istihdam ederken Gönüllü çalışan tekerlekler nedeniyle farelerin fiziksel özellikleri ve yetenekleri 15 farklılıkların aşırı değişkenlik yaratan, fareler doğal çalışmasına izin. Ayrıca zorla bir eğitim biçimi olmasına rağmen, MRWs koşu bandı 13, 16, 17 den sıçanlar üzerinde az psikolojik stres uygular. Ancak, MRWs kullanarak deneyler fareler bazen tekerlek izlerinde raylar kapma ve 20 m / dak 9 aşan hızlarda çalıştırmak reddederek egzersiz kesme bildirmiştir. Bu örnekler, şu anda temin edilebilen hayvan hareket sistemleri, egzersiz etkili inhibe bir dezavantaj olduğunu göstermektedir. İçinobjektif sıçan eğitim amaçlı, oldukça etkili bir eğitim sisteminin geliştirilmesi ancak düşük parazit ile bu nedenle nörofizyolojik egzersiz deneyleri için acil bir mesele olarak görülüyor.
Bu çalışma, inme 11 etkilerinin şiddetini azaltmak üzerine deneyler için son derece etkili bir koşu tekerlek sistemini sunuyor. Bir eğitim sürecinde parazit faktörlerin az sayıda ek olarak, bu sistem dolayısıyla etkili bir egzersiz aktivitesinin daha güvenilir bir tahmin elde tekerlek gömülü kızılötesi sensörler kullanılarak bir sıçan çalışan konumunu algılar. Geleneksel koşu bandı ve MRWs hem de sık sık egzersiz kesintileri dayattığı psikolojik stres nedeniyle egzersiz tahminlerinin nesnelliği çarpık. Etkili exe ölçülmesi için güvenilir bir eğitim modeli sağlarken bu çalışmada sunulan bir konumlandırma çalışan tekerlek (PRW) sistem istenmeyen parazitleri en aza indirmek için bir girişim geliştirilmiştirrcise.
Bu protokol, hayvan felç etkilerinin şiddetinin azaltılması için son derece etkili çalışan tekerlek sistemi tarif eder. Bir fare için uygun test yeri olarak, bu platform, bir sabit bir çalışma hızı önceden tespit edilmiş bir adaptif hızlanma eğrisi vasıtasıyla bir çalışma süreci boyunca fareler tarafından korunabilir şekilde de tasarlanmıştır. Tipik bir eğitim sistemlerinde, önceden ayarlanmış eğitim hızları ve süreleri elle ayarlanır. bir egzersiz başladıktan sonra, önceden ayar…
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to thank Dr. Jhi-Joung Wang, who is the Vice Superintendent of Education at Chi-Mei Medical Center, and Dr. Chih-Chan Lin from the Laboratory Animal Center, Department of Medical Research, Chi-Mei Medical Center, 901 Zhonghua, Yongkang Dist., Tainan City 701, Taiwan, for providing the shooting venue. They would also like to thank Miss Ling-Yu Tang and Mr. Chung-Ham Wang from the Department of Medical Research, Chi-Mei Medical Center, Tainan, Taiwan, for their valuable assistance in demonstrating the prototype system in real experiments with rats. The author gratefully acknowledges the support provided for this study by the Ministry of Science and Technology (MOST 104- 2218-E-167-001-) of Taiwan.
Brushless DC motor | Oriental Motor | BLEM512-GFS | |
Motor driver | Oriental Motor | BLED12A | |
Motor reducer | Oriental Motor | GFS5G20 | |
Speedometer | Oriental Motor | OPX-2A | |
Treadmill | Columbus Instruments | Exer-6M | |
Infrared transmitter | Seeed Studio | TSAL6200 | |
Infrared Receiver | Seeed Studio | TSOP382 | |
Microcontroller | Silicon Labs | C8051F330 | |
CCD camera | Canon Inc. | EOS 450D | |
Image processing software | Adobe Systems Incorporated | ADOBE Photoshop CS5 12.0 | |
Image analysis | Media Cybernetics | Pro Plus 4.50.29 | |
Sodium pentobarbital | Sigma-Aldrich (Saint Louis, MO, USA) | SIGMA P-3761 | |
Ketamine | Pfizer (Kent, UK) | 1867-66-9 | |
Atropine | Taiwan Biotech Co., Ltd. (Taoyuan, Taiwan) | A03BA01 | |
Xylazine | Sigma-Aldrich (Saint Louis, MO, USA) | SIGMA X1126 | |
Buprenorphine | Sigma-Aldrich (Saint Louis, MO, USA) | B9275 | |
Anesthesia | Sigma Chemical |