Un Esecuzione meccanismo innovativo Wheel-based per migliorare le prestazioni Rat Formazione

Strokes esistono continuamente come un onere finanziario per i paesi a livello globale, lasciando innumerevoli pazienti disabili fisici e psichici ^{1, 2.} Ci sono prove cliniche che suggeriscono che l'esercizio fisico regolare può migliorare la rigenerazione dei nervi e rafforzare le connessioni neurali ^{3, 4,} ed è anche dimostrato che l'esercizio fisico può ridurre il rischio di subire ictus ischemico ^5. Sia con un tapis roulant o una ruota in esecuzione come un sistema di formazione esercizio, roditori, come i ratti, servire come proxy per gli esseri umani per testare l'efficacia di esercizi in una vasta maggioranza di esperimenti clinici ^{6 – 8.} Un sistema di formazione comporta normalmente la formazione di un ratto per un certo periodo di tempo, durante il quale un topo funziona a una certa velocità. Pertanto, l'intensità di allenamento è generalmente calcolato in base alla velocità di esercizio e la durata ^{6 – 8.} Lo stesso approccio viene applicatostimare la quantità di esercizio necessaria per la protezione neurofisiologico. Tuttavia, gli esercizi sperimentali si trovano a volte ad essere inefficaci, come ad esempio quando un ratto inciampa, cade, o afferra i binari, una volta che sono in grado di raggiungere con il funzionamento di velocità della ruota ^{9 – 11.} Inutile dire che, episodi di esercizio inefficace riducono in modo significativo il beneficio esercizio. Anche se non vi è alcun metodo universalmente accettato attualmente di quantificare gli esercizi efficaci per ridurre i danni al cervello, il livello di esercizi efficaci si trova ancora come una valutazione oggettiva per i ricercatori clinici per illustrare i benefici di esercizio nella disciplina della neurofisiologia.

Ci sono una serie di limitazioni sui sistemi di mobilità degli animali disponibili in commercio utilizzati nei danni cerebrali esperimenti di riduzione di oggi ^12. In un caso tapis roulant, i ratti sono costretti a correre per mezzo di scosse elettriche, inducendo tremenda psicologicolo stress sugli animali e quindi l'interferenza nel test neurofisiologico risultati finali ^{8, 13, 14.} ruote in corso possono essere classificati in due tipi, vale a dire volontari e forzati. Ruote da corsa volontari consentono di eseguire ratti naturalmente, la creazione di eccessiva variabilità dovuta delle differenze di caratteristiche e abilità fisiche ¹⁵ dei ratti, mentre le ruote in esecuzione motorizzate (MRW) impiegano un motore a girare la ruota, costringendo i ratti per l'esecuzione. Nonostante anche essere una forma di addestramento forzato, MRW impone meno stress psicologico sui ratti di tapis roulant ^{13, 16, 17.} Tuttavia, esperimenti usando MRW hanno riferito che i ratti a volte interrompono l'esercizio afferrando le rotaie sulla carreggiata e si rifiuta di funzionare a velocità superiori a 20 m / min ^9. Questi esempi mostrano che i sistemi di mobilità degli animali attualmente disponibili hanno uno svantaggio intrinseco che inibisce efficace esercizio. Percorsi di formazione ratto oggettive, lo sviluppo di un sistema di formazione altamente efficace, ma con bassa interferenza è quindi visto come un problema urgente per gli esperimenti di esercizio neurofisiologici.

Questo studio presenta un sistema ruota in esecuzione altamente efficace per esperimenti sulla riduzione della gravità degli effetti della corsa ^11. Oltre ad un ridotto numero di fattori di interferenza durante un processo di formazione, il sistema rileva la posizione di marcia di un ratto utilizzando sensori a infrarossi incorporati nella ruota, ottenendo così una stima più affidabile dell'attività esercizio effettivo. Lo stress psicologico imposto dal tapis roulant tradizionali e le frequenti interruzioni di esercizio in MRW sia inclinare l'oggettività delle stime di esercizio risultanti. Un sistema di ruota posizionatrice esecuzione (PRW) presentata in questo studio si sviluppa in un tentativo di minimizzare le interferenze indesiderate, fornendo un modello di formazione affidabile per quantificare exe efficacercise.