应用被动头部运动在啮齿动物头部产生定义的加速度

我们的协议有助于回答体育锻炼如何支持生物体稳态的问题。这些系统使我们能够从步行和慢跑等体育活动的复杂后果中剖析对大脑的直接机械影响。首先，使用手术胶带将加速度计固定在大鼠的头部顶部。

从麻醉中完全恢复后，将大鼠放入跑步机中。将跑步机调整到每分钟 20 米的中等速度。使用应用软件测量大鼠运行跑步机时沿 X、Y 和 Z 轴的垂直加速度的大小。

将从软件获得的值与PHM系统中垂直加速度的频率大小相匹配。预设平台的振荡幅度和螺旋桨形凸轮的转速。然后将鼠标置于俯卧位置，头部位于可摆动设备上，身体的其余部分位于静态平台上。

打开电机垂直摆动平台，并将PHM应用于鼠标。在透明塑料外壳中，以 24 FPS 的帧速率设置摄像机以记录整个空间。接下来，腹膜内向小鼠施用五羟色氨酸。

将鼠标放在透明笼中，开始记录30分钟。以 0.5 倍的速度查看录制的视频，并手动计算头部抽搐。从幻灯片框中检索小鼠大脑的冷冻切片。

将载玻片放在室温下的干净湿巾上，直到样品完全脱水。使用液体阻滞笔在冷冻切片组织周围画一个圆圈。然后添加 TBS-T 溶液。

在托盘底部，放置湿巾，为载玻片创造潮湿的环境。用TBS-T透化后，加入4%驴血清进行封闭，并在室温下孵育一小时。将载玻片浸入TBS-T中五分钟，冲洗载玻片一次。

然后在每张载玻片上涂抹 100 微升适当稀释的一抗和 dappy 混合物。盖上托盘并在室温下孵育过夜。孵育后，用TBS-T冲洗三次，每次五分钟。

应用100微升适当稀释的物种匹配的荧光二抗，并在室温下孵育一小时。用TBS-T冲洗三次，每次冲洗五分钟，用安装介质安装载玻片，并用盖玻片盖住载玻片。安装后，在荧光显微镜下观察样品。

调整PHM系统以产生约1.0倍G的垂直加速度峰值，相当于跑步机跑步期间大鼠头部的加速度峰值。与代表PHM对前额叶皮层神经元中5-HT2A受体信号传导的抑制作用的对照小鼠相比，向小鼠施用PHM显着减弱了其头部抽搐反应。在PHM中运行的跑步机显着增强了5-HT2A受体内化和小鼠前额叶皮层神经元。

内化和膜相关的5-HT2A受体阳性区域相对于新的阳性区域的定量证实了这一观察结果。5-HT2A受体阳性神经元中c-Fos表达的免疫染色和定量表明，在PHM中跑步的跑步机下调了5-HTP诱导的c-Fos表达。这是5-HT2A受体激活和小鼠PFC神经元的下游细胞事件。

机械干预可以应用于头部以外的身体部位，以研究运动效果的机械方面。