Method Article
هذا البروتوكول يوضح لنا نموذجا للتدريب على أساس النشاط الحركي المطحنة للفئران مع إصابات النخاع الشوكي (الخيال العلمي). وشملت مجموعات كلا كوادروبيدال وفوريليمب فقط، بالإضافة إلى نوعين متميزين من مجموعات التحكم غير مدربين. المحققون قادرين على تقييم آثار التدريب على علوم الفئران باستخدام هذا البروتوكول.
إصابات النخاع الشوكي (علوم) ينتج دائم العجز التي تشمل كلا من التنقل والعديد من الاختلالات المتعلقة بالاستقلال الذاتي. التدريب الحركي (LT) في حلقة مفرغة يستخدم على نطاق واسع كأداة لإعادة تأهيل في علوم السكان مع العديد من المزايا والتحسينات في الحياة اليومية. فنحن نستخدم هذا الأسلوب من التدريب الخاصة بالمهمة على أساس النشاط (أبت) في القوارض بعد الخيال على حد سواء توضيح الآليات وراء هذه التحسينات وتعزيز وتحسين بناء على البروتوكولات السريرية التأهيل القائمة. أن هدفنا الحالي تحديد الآليات الأساسية للتحسينات التي يسببها أبت في المسالك البولية، والأمعاء، والوظيفة الجنسية في علوم الجرذان بعد معتدل إلى مستوى كدمة شديدة. بعد تأمين كل الحيوانات الفردية في سترة قابل لتعديل حسب الطلب، يتم تأمينها لآلية دعم وزن جسم تنوعاً، خفضت إلى حلقة مفرغة ثلاث حارات معدلة، وساعدت في تدريب خطوة 58 دقيقة، مرة واحدة في يوم لمدة 10 أسابيع. يسمح هذا الإعداد لتدريب الحيوانات على حد سواء كوادروبيدال وفوريليمب فقط، جنبا إلى جنب مع اثنين من مجموعات مختلفة غير المدربين. كوادروبيدال-تدريب الحيوانات مع دعم وزن الجسم يتم بمساعدة فني هذا للمساعدة في التنقل مع التنسيب المناسب هند أطرافهم حسب الضرورة، بينما تربى الحيوانات المدربة فوريليمب فقط في نهاية والذيلية لضمان عدم الاتصال أطرافهم هند مع حلقة مفرغة ولا تحمل الوزن. يتم وضع في تسخير مجموعة علوم غير مدربة واحدة من الحيوانات وتقع بجوار حلقة مفرغة، بينما تظل مجموعة علوم التحكم الأخرى في قفصة المنزل في غرفة التدريب القريبة. هذا النموذج يسمح لتدريب الحيوانات علوم متعددة في وقت واحد، مما يجعلها أكثر كفاءة من حيث الوقت بالإضافة إلى ضمان أن نموذجنا الحيوان قبل الإكلينيكية يحاكي تمثيل السريرية إغلاق قدر الإمكان، لا سيما فيما يتعلق بالجسم دعم الوزن مع دليل المساعدة.
على الصعيد العالمي، بين 250,000-500,000 إصابات النخاع الشوكي الجديد (علوم) تنشأ حالات أما بسبب ضمور أو الأمراض أو معظم عادة (تصل إلى 90 في المائة) الصدمة1. بعد صدمة الخيال العلمي، سلسلة من الأحداث الفسيولوجية تأخذ المكان الذي يؤدي إلى العجز العصبية التي تؤثر على العديد من وظائف الجسم. بسبب العجز المزمن التي تتبع الخيال، تطوير واختبار طرائق العلاج الفعال أمر حاسم. حتى وقت قريب، ركزت استراتيجيات التأهيل الأكثر شيوعاً على الانتعاش من الحراك2،3. بعد الخيال، رتبة المرضى/المثانة البولية والأمعاء، ووظائف الجنسي بين مضاعفات نوعية حياة أعلى تحتاج إلى أفضل إدارة1،،من45. ولذلك، تستهدف المثانة، الأمعاء، والوظيفة الجنسية أهمية قصوى من تأهيل وجهة نظر1،،من45.
الممارسة والتدريب الحركي (LT) هي عادة تستخدم العلاجات التأهيلية في علوم السكان المريض مع العديد من المزايا مثل وظيفة القلب والأوعية الدموية، ووظيفة المثانة/المسالك البولية، وتنقل6،7،8 ،،من910. لهذا السبب فنحن نستخدم طريقة مماثلة في نموذجنا علوم الفئران قبل الإكلينيكية. هو هدفنا لتحديد ما هي الآثار الملازم له في علوم ويستار، على وجه التحديد فيما يتعلق بكل العلوية (الكلي) والدالة والمسالك البولية السفلية (المثانة ومصرة الاحليل الخارجي) ووظيفة الأمعاء والوظيفة الجنسية. علاوة على ذلك، ثبت الملازم تكون كافية في تفعيل نظم العضلية تحت مستوى الإصابة التي قد تؤثر على مقدار اللدونة ضمن ال11،الجهاز العصبي المركزي (CNS)12.
نجاح الملازم في الدراسات ما قبل السريرية توثيقاً جيدا في الكبيرة13،14 و الصغيرة15،16،17،،من1819 علوم نماذج حيوانية. وتشير الأدلة إلى أن المدخلات الحسية الزبائ قدمها الملازم كافية لتحفيز مسارات المنعكس الشوكي تؤدي إلى اللدونة وإدخال تحسينات على الحسية والحركية تعمل9،20. لا تتميز جيدا الفوائد الملازم فيما يتعلق بالوظائف اللاإرادي. ولهذا السبب، علينا أن ننفذ نموذجنا التدريب مع تركيز على مقاييس النتائج اللاإرادي، استخدام أربع مجموعات متميزة تتضمن عنصري تحكم غير مدربين ومجموعة الأيض/ممارسة تأثير غير الوزن جنبا إلى جنب مع فريق الملازم الذي يحاكي التوقيت، مدة الدورة ودليل المساعدة ودعم الوزن المستخدمة في الدراسات السريرية19،،من2122،،من2324.
جميع الأساليب الموصوفة أقرتها جامعة "لويزفيل رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك).
1-ما قبل الإصابة المناولة واختبار (قبل أسبوع واحد من الخيال العلمي)
2-الحبل الشوكي كدمة25،26،،من2728
3-المرحلة التدريب
4-القتل الرحيم وجمع الأنسجة
وعقب هذا البروتوكول التدريب، قد تم توثيق إثبات فقط الحيوانات كيو تي متفوقة الدالة الحركي عند مقارنتها بأخرى تضم18. ومع ذلك، نظراً لطبيعة لدينا مختبر، تركيزنا الأساسي للتحقيق غير الحركي فوائد محددة المهام المستندة إلى نشاط التدريب (أبت)، بما في ذلك المثانة والأمعاء والوظيفة الجنسية. على سبيل المثال، نشرنا سابقا البيانات التي تظهر نتائج الملازم في إجراء تخفيض الناجمة عن ممارسة للتبول في مجموعات كيو تي وقدم من الخيال الفئران (الشكل 4)17. أيضا، ولم ينظر انخفاض الناجم عن الإصابة في تحويل عامل النمو-بيتا (TGF-β) التعبير في الكلي، يدل على استجابة مناعية محوره، في مجموعات كيو تي وقدم، الذي كان TGF-β مستويات مشابهة للحيوانات الشام (أي إصابة). وأجرى سيستوميتري مستيقظا في الدراسة ذاتها17، قبل جمع القتل الرحيم والأنسجة. السعة القصوى لتقلصات المثانة خلال دورات باطلة لم تكن تختلف اختلافاً كبيرا عبر الشام، كيو تي، وقدم المجموعات، بينما ظلت الجماعات NT تغيير كبير. معا، هذه البيانات تشير إلى نتيجة ممارسة إيجابية بشأن وظائف الصحة والمثانة الكلي، وبالتالي تحسين وظيفة الجهاز البولي بعد عشر
الآليات الكامنة وراء التبول داخل السكان الخيال حاليا غير واضحة لكن متعدد سطوح المحتمل32. وقد افترض البعض، على سبيل المثال، أن تجمع السوائل في السفلية بينما علوم الأفراد هم في كرسي متحرك يمكن أن يؤدي إلى الحمل الزائد للسوائل وزيادة إزالة السوائل أثناء نوبات الوضعي (مثل الانتقال من الجلوس إلى الكذب)33. ولا تعقد مثل هذا تفسير لنموذج ما قبل السريرية، مما أدى بنا إلى التركيز في البداية على ارجينين فاسوبريسين (AVP)، هذا الهرمون الذي يتحكم في التوازن السوائل في الجسم ويمكن أن يكون التضمين مع ممارسة. AVP ضوابط التوازن السوائل عن طريق تنشيط مستقبلات V2 في الكليتين مما يسهل ارتشاف الماء من القنوات جمع الكلوي34. تشير الأدلة الأولية من تجربة رائدة (نقطة الوقت المزمنة مع شدة الآفة واحد-قوة تأثير كدين 210) لها تأثير مفيد لممارسة (الملازم وقدم) على مستويات مستقبلات V2 في الكلي الفئران (الشكل 5).
رقم 1: يسخر مصنوعة خصيصا الحجم بالنسبة للذكور ويستار. وتوضع الحيوانات كيو تي و NT في نفس النوع من سترة (أ) يسمح باستخدام أطرافهم هند في حالة الحيوانات كيو تي. وهناك الأشرطة إضافية خاط على تسخير تستخدم للحيوانات FT (ب) لرفع أطرافه هند، ضمان أي دعم وزن الجسم. أجزاء المواد هوك وحلقة واسعة من تسخير تسمح بتعديلات سهلة للحيوانات مختلفة الحجم وأية تغييرات في حجم الحيوان الفردية على مر الزمن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: تدريب الإعداد محطة- إليه دعم وزن الجسم المحيطة بحلقة مفرغة للإقليم الشمالي (أقصى اليسار)، كيو تي (الأوسط)، أو مجموعات FT (يمين). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: مركز التدريب مع الحيوانات- الأعلى (A) وآراء الجانب (ب) عرض وزن الجسم دعم إليه وموقع مرفق دعم مقاطع إلى يسخر. ملاحظة أن أطرافه هند من الحيوان متر (ب) يتم رفع وخارج الحزام حلقة مفرغة. اقحم (ج) يصور نظرة أوثق للقصاصة مربوط إلى تسخير. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4: آثار أبت على التبول الفئران بعد عشر ازداد الحجم الإجمالي لإخراج البول (A) بعد علوم (*؛ ف < 0.05) وعاد أقرب إلى خط الأساس بعد 9 أسابيع تدريب الملازم في مجموعات كيو تي وقدم ولكن ظلت زيادة في مجموعة NT بالنسبة إلى المجموعات المدربة (#؛ ف < 0.05). أظهرت جميع المجموعات إخراج البول زيادة مقارنة بخط الأساس في 9 أسابيع وزاد حجم الفراغ (ب). من المهم أن نلاحظ أن عدد الفراغات (ج) وكمية استهلاك المياه (د) ظلت على حالها في جميع الفئات. القيم وسائل ± الخطأ القياسي. يتم إعادة نشر هذا الرقم مع مقدم البلاغ إذنا17. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الرقم 5: آثار أبت على الكلي الفئران. الغربية لطخة نتائج بالنسبة للفئران الكلي مستويات مستقبلات V2 في 5 مجموعات من الفئران 4 كل (20 المجموع)، وتبين مستويات التعبير لنطاقات البروتين المقدمة في الفريق يعني A ومجموعه قياس كثافة نتائج التحليل من العصابات (باستخدام إيماجيج؛ OD = الكثافة البصرية) في لوحة ب، مما يشير إلى كبيرة (*؛ ف < 0.05) النقصان في مستقبلات في وظيفة مزمنة وقت-نقطة (12 أسبوعا)-الخيال العلمي وأي انخفاض مقارنة بخط الأساس (ضوابط الجراحية الشام) للمجموعات تلقي 10 أسابيع لساعة واحدة يوميا لتراً أشرطة الخطأ تمثل الخطأ القياسي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
مخطط الجرعة الكيتامين/إكسيلازيني | ||||
الجرعة الفعالة: | باستخدام الأسهم الكيتامين 100 مغ/مل و 20 ملغ/مل xylazine الأسهم * * * | |||
الكيتامين 80 ملغ/كغ | ||||
xylazine 10 مغ/كغ | ||||
خليط 1.0 مل حقن = 0.62 مل الكيتامين الأسهم (100 مغ/مل) + 0.38 مل xylazine الأسهم (20 ملغ/مل) | ||||
وزن الحيوان | حقن الخليط | وزن الحيوان | حقن الخليط | |
(ز) | (mL) | (ز) | (mL) | |
100 | 0.13 | 275 | 0.36 | |
105 | 0.14 | 285 | 0.37 | |
110 | 0.14 | 290 | 0.38 | |
115 | 0.15 | 300 | 0.39 | |
120 | 0.16 | 305 | 0.4 | |
125 | 0.16 | 310 | 0.4 | |
130 | 0.17 | 315 | 0.41 | |
135 | 0.18 | 320 | 0.42 | |
140 | 0.18 | 325 | 0.42 | |
145 | 0.19 | 330 | 0.43 | |
150 | 0.2 | 335 | 0.44 | |
155 | 0.2 | 340 | 0.44 | |
160 | 0.21 | 345 | 0.45 | |
165 | 0.21 | 350 | 0.46 | |
170 | 0.22 | 355 | 0.46 | |
175 | 0.23 | 360 | 0.47 | |
180 | 0.23 | 365 | 0.47 | |
185 | 0.24 | 370 | 0.48 | |
190 | 0.25 | 375 | 0.49 | |
195 | 0.25 | 380 | 0.49 | |
200 | 0.26 | 385 | 0.5 | |
205 | 0.27 | 390 | 0.51 | |
210 | 0.27 | 395 | 0.51 | |
215 | 0.28 | 400 | 0.52 | |
220 | 0.29 | 410 | 0.53 | |
225 | 0.29 | 420 | 0.55 | |
230 | 0.3 | 430 | 0.56 | |
235 | 0.31 | 440 | 0.57 | |
240 | 0.31 | 450 | 0.59 | |
245 | 0.32 | 460 | 0.6 | |
250 | 0.33 | 470 | 0.61 | |
255 | 0.33 | 480 | 0.62 | |
260 | 0.34 | 490 | 0.64 | |
265 | 0.34 | 500 | 0.65 | |
270 | 0.35 | 510 | 0.66 |
الجدول 1: الرسم البياني جرعة التخدير استناداً إلى وزن الحيوان الفردية.
وقت التدريب (دقيقة) | السرعة (cm/s) | المدة (دقيقة) |
0-1 | 6 | 1 |
1-2 | 8.4 | 1 |
2-3 | 10.8 | 1 |
3-8 | 13.2 | 5 |
8-13 | 10.8 | 5 |
13-28 | 13.2 | 15 |
28-33 | 10.8 | 5 |
33-38 | 6 | 5 |
38-43 | 8.4 | 5 |
43-58 | 13.2 | 15 |
الجدول 2: نظام التدريب من إعدادات السرعة التي ينبغي أن تكون حلقة مفرغة في المقابلة إلى الوقت الذي قضى بكل سرعة.
أساليب عملنا أبت في الفئران بعد تدخل علاجي رواية الخيال العلمي. بينما قد توجد طرق أخرى لممارسة الرياضة والتدريب على نماذج حيوانية الخطوة35،36،37، هذا الأسلوب يحاكي الملازم نفذت سريرياً في علوم البشر، حيث شهدنا نتائج واعدة23. مع الجمع بين الإعداد ونظام المعالجة، واستخدام الحيوانات السيطرة، النتائج التي تم الحصول عليها عن طريق الاستفادة من نموذجنا التدريب سوف تساعد على فهم فوائد أبت بعد تطبيقات المستقبل عشر هذا البروتوكول تشمل مراقبة وصف نتائج أبت في أطر زمنية مختلفة للتدريب، فضلا عن الأثر الذي أبت على الانتعاش من مستويات مختلفة ودرجات من الإصابة.
واحد الحد من هذا التصميم هو طول الفترة الزمنية لمثل هذه التجارب. نظراً لأن لدينا نظام التدريب لكل الحيوانات يتطلب ساعة واحدة يوميا، كل يوم لمدة 10 أسابيع، وقت كبير الموظفين وجدول زمني منظم ضرورة. ويشمل جوانب هامة التي تتطلب اهتماما خاصا قدم الفريق، الذي قد يسخر فريدة من نوعها مع هوك وحلقة الأشرطة المادية لتأمين أطرافه هند أعلاه حلقة مفرغة للقضاء على الوزن دعم. من المهم التأكد من أن الحيوان لا تتلقى دعم الوزن، لماذا لا يتم وضع منصة تحت الكفوف هند في الفئران. وباﻹضافة إلى ذلك، كما بينت الدراسات السابقة أن المدخلات الحسية سائق الرئيسي للنظام الحركي اللدونة في الحبل الشوكي38،،من3940، هناك حاجة دائمة للتعامل مع هذه المجموعة كيو تي لمساعدة مع تصعيد كبير نفس العلاج البدني في الإعداد السريرية.
وقد عكس تعديل هام للنظام متوفرة تجارياً المطحنة المستخدمة للحيوانات الأقطاب. بعد تعريض المحرك، تحولت الأسلاك الإيجابية والسلبية التي عكس اتجاه تحريك حلقة مفرغة. وهذا يسمح لمزيد من الفضاء ووصول أسهل للوصول إلى، والمساعدة في تدريب الحيوانات (يأتي النظام مع شبكة صدمة في نهاية واحدة التي تم تصميمها لمنع الحيوانات غير تسخيرها، سبينالي سليمة من التنقل خارج حزام المطحنة).
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
الكتاب تعترف بيليغوز باتريسيا وارد وهيريتي نيسان/أبريل وسوزان هاركيما لمدخلات وتوجيهات، ياربيري كريستين للمساعدة الجراحية واندريا ويلهيتي ومورهاوس جوني للمساعدة التقنية وتشن يانجشينج دارلين بورك للمساعدة مع الإحصاءات وتقييمات السلوكية. وقدمت الدعم التمويلي لهذا العمل بوزارة الدفاع (W81XWH-11-1-0668 و W81XWH--15-1-0656) والحبل الشوكي كنتاكي ورأسه إصابة البحوث الثقة (كشيرت 14-5).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Exer-3R treadmill | Columbus Instruments | reversed polarity of the motor | |
Body weight support system | N/A | N/A | modified spring scales with alligator clips |
Rat harness | N/A | N/A | Our harnesses are custom made; please refer to Figure 1 for visual. |
Infinite Horizon (IH) impactor device | Precision Systems and Instrumentation | Model 0400 | |
Ketamine HCl | Hospira | NDC 0409-2053-10 | |
Xylazine (AnaSed Injection) | Akorn Animal Health | NDC 59399-110-20 | |
Meloxicam (Eloxiject) | Henry Schein Animal Health | NDC 116695-6925-2 | |
Gentamicin Sulfate (GentaFuse) | Henry Schein Animal Health | NDC 11695-4146-1 | |
urethane, 97% | Argos Organics | CAS 51-79-6 | |
4-0 monofilament suture kit (4-0 Ethilon Nylon Suture) | Ethicon, LLC | 205016 | |
Michel suture clips (9mm Auto Clips) | MikRon Precision, Inc. | 1629 | |
Heating pad | Mastex Industries, Inc | Model 500 | |
Tootie Fruitys cereal | Malt O Meal | For training reward | |
Male Wistar rats | Envigo | ||
Size 10 surgical scalpel blades | Miltex | SKU: 4-110 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved