Сердечно-сосудистые упражнения и стимулирующие опыт в сложной среде имеют положительные результаты на нескольких мер нейропластики в пределах мозга грызуна. В этой статье будут обсуждены вопросы реализации этих мер в качестве "superintervention", который сочетает в себе колесо, идущее и экологической сложности и будут рассмотрены ограничения этих мер.
Аэробные упражнения (например, колесо работает (WR) широко используется в исследованиях на животных) положительно влияет на многие меры neuroplastic потенциала в мозге, такие , как уровень взрослого нейрогенеза, ангиогенез и экспрессии нейротрофических факторов у грызунов. Это вмешательство также было показано , чтобы смягчить поведенческие и нейроанатомических аспекты негативных последствий тератогенами (т.е. воздействия развития к алкоголю) и возрастной нейродегенерации у грызунов. Экологическая сложность (ЕС) было показано, дает многочисленные преимущества neuroplastic в корковых и подкорковых структур и могут быть соединены с колесо, идущее к увеличению пролиферации и выживания новых клеток во взрослом гиппокампе. Сочетание этих двух вмешательств обеспечивает надежную "superintervention" (WR-EC), который может быть реализован в различных моделях грызунов неврологических расстройств. Мы обсудим реализацию WR / EC и ее составляющую ввмешательств для использования в качестве более мощного терапевтического вмешательства у крыс с использованием животной модели пренатального воздействия алкоголя в организме человека. Мы также обсудим, какие элементы процедур абсолютно необходимы для вмешательства и какие из них могут быть изменены в зависимости от вопроса или объектов экспериментатора.
Выращивание в различных средах уже давно известно, вызывают изменения в различных мер неврологического здоровья. Многие исследования смотрят на благотворное влияние выращивания в сложных условиях (EC) , начиная с исследований по новаторским Даймонда и Розенцвейг (например, 1, 2) и Гринаф (Например, 3, 4). EC было продемонстрировано , имеют неоспоримое положительное влияние на синаптических и клеточных изменений в мозге 5, 6, 7. ЕС может повлиять на множество областей мозга , включая гиппокамп 8, 9 и зрительной коре 10, 11, вентральном стриатуме 12, 13, а такжев качестве мозга для всей функции нейроиммунных (обзор в 14). Особый интерес вызывают из исследований по гиппокамп , когда было показано , что ЕС может увеличить коэффициент выживаемости взрослых новорожденных гранулярных клеток зубчатой извилины через дендритной пластичности 9, 13. Этот последний пункт собрал большой интерес из – за растущего объема литературы , указывающей , что сердечно – сосудистые упражнения способствует нейрогенез как в здоровом и поврежденном мозге 15, 16, 17, 18. Колесо работает (WR) легко реализовать форму добровольного сердечно – сосудистой деятельности , что было показано , чтобы быть полезным в моделях грызунов неврологических расстройств или старения 17, 19, 20. WR влияет на экспрессию факторов роста как в центральной и периферической нервной системы , 21, 22, 23.
Объединение (впоследствии) WR и ЕС в "superintervention" (WR-EC) (т.е. 12 дней WR затем 30 дней в ЕС) обеспечивает надежное увеличение гиппокампа взрослого нейрогенеза и увеличение выживаемости вновь пролиферирующих клеток 8, эффект, что в животной модели FASD не достигается отдельных компонентов (см ниже). Так как оба компонента WR-EC влияют на широкий спектр структур в мозге 13 (WR рассмотрен в 22, EC рассмотрены в 24), реализация этого вмешательства может быть легко применен к грызунах моделей обоих развития и более поздних этапах жизни протекающими моделей неврологическими нарушения (например, неонатальный спирта экспозиции, старение, ранняя жизнь стресс).
нт "> Интеграция WR-EC в подростковом и раннем взрослом периодах (то есть, послеродовые дни 30 – 72) могут смягчить некоторые из отрицательных эффектов на крысиной модели фетальных нарушений спирта спектра (FASDs) 8 Сборник исследований. показали , что грызуны воздействию спирта из постнатальный день (PD) с 4 по 9 дисплея значительный дефицит в нейроанатомической мер , таких как дендритные сложности 25, мозжечковая развитие 26, 27 и нейроиммунных отзывчивости 28, а также проявления нарушенного обучения и памяти 29, 30, 31 . Даже уменьшенное количество воздействия алкоголя в течение этого временного окна (т.е. PD 7 до 9) может привести к дефициту в процессах обучения и памяти у подростков и взрослых крыс 32 в то время как некоторые структуры больше не видят сиговыхщественны нейроанатомическом обесценения 27. Многие из этих дефицитов – в дополнение к поведенческим нарушениями в гиппокампе-зависимых задач – были смягчены после воздействия этой парадигмы WR-EC 8, 33 или только WR 25, 31. Хотя в одиночку WR был широко используется вмешательство, комбинация WR-EC до сих пор не использовались в литературе , несмотря на его способности поддерживать на относительно краткосрочные выгоды от WR 8. В этой статье будет обсуждаться осуществление вмешательства WR-EC в подростковом возрасте. Хотя эта парадигма используется в контексте раннего постнатального воздействия алкоголя, он может быть введен в различных моделях на грызунах, чтобы оценить потенциал мозга для нейропластики в моделях заболеваний мозга.В приведенном выше протоколе мы продемонстрировали целесообразное вмешательство, чтобы спасти нейроанатомических дефицита после неонатального воздействия алкоголя. Это вмешательство может быть использовано в качестве терапевтического средства в других моделях на животных из-за у?…
The authors have nothing to disclose.
We would like to dedicate this work to the memory of late Dr. William T. Greenough, a great mentor, a colleague and a friend. This work was supported by NIH/NIAAA grant number AA009838 and NIH/NIGMS COBRE: The Delaware Center for Neuroscience research grant 1P20GM103653 to AYK. We are grateful to the former and current members of Klintsova lab.
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. Substitute with 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 |