La financiación de este trabajo fue proporcionado en parte por una beca de investigación concedida a MF Salvatore, del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento (AG040261). Los autores también desean agradecer a Victoria Fields por su ayuda con los experimentos de comportamiento asociados con el trabajo presentado y Mackenzie Orchard por su ayuda con la construcción del antirretorno para la cinta de correr.

Todos los siguientes procedimientos se llevan a cabo de acuerdo con el Comité de Cuidado y Uso de Animales institucional en LSU Health Sciences Center-Shreveport, y cumplir con el Instituto Nacional de Salud directrices. 1. Procedimientos Pre-ejercicio Nota: Una línea de tiempo de todos los procedimientos pertinentes en este régimen de ejercicio forzado se esquematiza en la figura 1. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51827/51827fig1highres.jpg" width="500" /> Figura 1. forzado cronograma régimen de ejercicio. Esta linea de tiempo detalla los eventos importantes de cada fase de este régimen de ejercicios durante cada semana del estudio. La fase de pre-aclimatación (semanas 1-2) implica un manejo experimentador y la actividad locomotora basal. Durante la fase de aclimatación (semanas 3-4) todas las ratas se someten a la formación de 3 días de aclimatación waquí se sientan en la caminadora estacionaria y entonces 10 días de entrenamiento de aclimatación a la cinta de correr. Se requiere un mínimo de dos rondas de ejercicio (1 vta = 12 días consecutivos), seguido de un periodo de descanso de 2 semanas durante la fase de entrenamiento con ejercicios (semanas 5-10). Medidas conductuales y / o neuroquímicas se pueden hacer durante estos períodos de descanso. Además, este régimen puede ser modificado para incluir múltiples rondas de ejercicio en esta fase. El peso corporal se mide a lo largo de todas las fases del estudio sobre una base semanal, y antes (primera sesión) y después (última sesión) cada fase de este régimen de ejercicios. Puntajes de formación ejercicios de rutina se asignan después de todas las sesiones de aclimatación y entrenamiento de ejercicios, y el rango de 1-4, siendo 4 la mayor puntuación posible. En pocas palabras, una puntuación de entrenamiento de 4 se asigna cuando las ratas ejercen toda la sesión de entrenamiento sin ayuda. Del mismo modo, asignar una puntuación de entrenamiento de 3 cuando las ratas requieren un mínimo de ayuda (que se define como: asistencia a menos de 25% Del tiempo de la sesión de entrenamiento) del experimentador. Asignar una puntuación formación de 2 cuando las ratas requieren mucha asistencia (definido como: asistencia por más de 25% del tiempo de la sesión de entrenamiento) desde el experimentador durante la sesión de ejercicio. Por último, asignar una puntuación de entrenamiento de 1 a ratas que son no cumplen las normas y no puede terminar una sesión de ejercicio. <ol><li> A su llegada a la colonia animal, independiente y albergar por separado todos los temas en jaulas rectangulares estándar. Proporcionar alimentos y agua ad libitum a los sujetos a lo largo de todo el estudio. </li><li> Mantener un ciclo de luz-oscuridad de 12 horas atrás (luces encendidas 1800 a 0600 horas) en la colonia de animales, y permiten que los sujetos se aclimaten a este ciclo para un mínimo de una semana. Lleve a cabo todos los experimentos de comportamiento durante el ciclo activo del sujeto (oscuro), y 1-2 horas antes del cambio de ciclo luz-oscuridad. </li><li> A partir de dos semanas antes de cualquier experimento de comportamiento, manejar todos los sujetos de prueba durante varios minutosutes diariamente para familiarizar a los sujetos con el experimentador, y para disminuir el estrés novedad inducida a entornos desconocidos, tales como la cámara del aparato locomotor y de la cinta de correr. </li><li> Medida de cada sujeto peso corporal una vez a la semana, e inmediatamente antes (primera sesión) y después (última sesión) cada intervalo importante del paradigma de ejercicio. </li></ol> 2. Base Locomotor Actividad Evaluaciones: Determinación forzosos actividades en grupo de ejercicios <ol><li> Evaluar la actividad locomotora espontánea de cada sujeto durante 60 min / día durante 5 días consecutivos para establecer las capacidades del aparato locomotor de línea de base. Realizar sesiones de actividad locomotora en cámaras de actividad locomotora en campo abierto automatizados que consisten en una caja de plexiglás (45 x 45 x 20 cm 3) con una rejilla de rayos infrarrojos montados horizontalmente y verticalmente como se sugiere en el manual del producto. </li><li> Al comienzo de cada día de la evaluación de la actividad locomotora, cargar y configurar la computadora y software programa conectado a las cámaras en campo abierto actividad locomotora con el fin de registrar el número de roturas de haz (actividad locomotriz) durante cada sesión. </li><li> Añadir aproximadamente 2 tazas de ropa de cama de pino-chip para el piso de la cámara de locomotora antes de cada sesión. </li><li> Transportar los sujetos de la colonia de animales a las cámaras de la actividad locomotora en sus jaulas inmediatamente antes de su sesión de actividad locomotora. Cargue los sujetos en su cámara de locomotora asignada bajo una luz roja, y empezar la sesión de 60 minutos en el equipo una vez que han sido colocados en la cámara. </li><li> Al término de la sesión de actividad locomotora, retire los sujetos de la cámara del aparato locomotor y devolverlos a su jaula bajo la luz roja. Inmediatamente devolver los sujetos de nuevo a la colonia de animales. </li><li> Retire la ropa de cama de la cámara y limpiar las paredes de la cámara y el suelo con etanol al 50% después de cada sesión. </li><li> Repita los pasos 2.3 a 2.6 para las sesiones adicionales de locomoción cadadía según sea necesario hasta que todos los sujetos han sido probados. Llevar a cabo todas las sesiones de actividad locomotora en la oscuridad, durante el ciclo activo del animal, y 1-2 horas antes del cambio de ciclo de luz-oscuridad. </li><li> Para tener en cuenta la posibilidad de la habituación a las cámaras de actividad, rotar cada sujeto entre las cámaras disponibles, tales que la actividad locomotora se mide en una cámara diferente desde el día anterior. <ol><li> Si varias sesiones deben llevarse a cabo en un solo día, cambiar el orden de las pruebas de tal manera que los sujetos son examinados en un orden diferente al de la sesión anterior. </li></ol></li><li> A partir de los datos generados por el software utilizado para medir la actividad locomotora, determinar la actividad locomotora basal de cada animal con los siguientes parámetros del aparato locomotor 5: distancia total recorrida (cm), la actividad horizontal (número de roturas de haz), número de movimiento (número de movimientos iniciados) , el tiempo pasado en movimiento (sec), y la velocidad de movimiento (cm / seg). <ol><li> Con el fin de asignar exerciselectrónico y grupos de no ejercicio, calculan el valor medio de las 5 sesiones para cada uno de los parámetros del aparato locomotor 5 enumeradas en el paso 2.9. </li></ol></li><li> De estos 5 parámetros, determinar el ejercicio y grupos (control) no ejercicio tal que un rango igual de la actividad locomotora se representa en ambos grupos. De esta manera, los pares juntos ratas basado en capacidades de movimiento similares, y asignar una rata para el grupo de ejercicio y una rata para el grupo no ejercicio. Así, por ejemplo, emparejar los dos ratas que presentan el promedio más alto de todos los parámetros del aparato locomotor 5 juntos, y asignar una rata para el grupo de ejercicio y el otro para el grupo de no ejercicio (asignaciones de grupos son elegidos al azar). Repita este proceso para el resto de materias. <ol><li> Mantener la vinculación a través de todo el régimen de ejercicio forzado y para todos los análisis de datos. </li></ol></li><li> Si el experimentador está interesado en los efectos del ejercicio en la actividad locomotora, medir después del ejercicio de la actividad locomotora ucantan los mismos procedimientos descritos en los pasos 2.1-2.8.1 comenzando el día después de la sesión de ejercicio última cinta de correr. NOTA: Si el investigador está interesado y / o los permisos de actividad locomotora de software automatizados, examinar las medidas relacionadas con la ansiedad (es decir, el tiempo pasado en la periferia respecto al centro de la cámara de actividad) para evaluar la ansiedad relativa de los sujetos durante las evaluaciones de la actividad locomotora. </li></ol> 3. Aclimatación a la rueda de ardilla <ol><li> Llevar a cabo todos los procedimientos relacionados con el ejercicio de caminadora sobre una caminadora motorizada roedor con carriles separados por paredes de plexiglás claras durante el ciclo activo del animal, y 1-2 horas antes del cambio de ciclo luz-oscuridad. </li><li> En lugar de las bobinas de choque eléctricos situados en la parte trasera de cada carril, utilizar un tope de retención de plexiglás diseñado específicamente para adaptarse a la cinta de manera que los sujetos pueden ejercer continuamente sin entrar en contacto con las bobinas de choque eléctrico. Para evitar que el tope dedeslizamiento durante las sesiones de entrenamiento, mantenga el respaldo en su lugar con un 1,5 en c-clamp. </li><li> Debido a que el experimentador manipulación necesaria para la práctica de ejercicio caminadora, llevar a cabo todas las sesiones de ejercicio caminadora con las luces encendidas. </li><li> Temas de transporte en su jaula a la cinta de correr inmediatamente antes de su sesión de entrenamiento de ejercicios de rutina. Cuando la cinta de correr es estacionaria, ratas cargar en la máquina de correr en su carril asignado por deslizamiento hasta el tope lo suficiente para que los sujetos puedan maniobrar bajo el tope. Deslice el tope hacia abajo a la posición de reposo una vez que el sujeto se encuentra en la cinta caminadora. No comience el período de sesiones hasta que todos los temas se han colocado en su carril asignado para esa sesión en particular. <ol><li> Durante la primera fase de aclimatación, coloque cada rata en uno de los cuatro carriles de la caminadora estacionaria (como se describe en el paso 3.4) durante 5-10 min / día durante 3 días consecutivos. Aumentar el tiempo de cada sesión con cada sucesiva day (por ejemplo, 5 min en el día 1, 7 min en el día 2, y 10 minutos en el día 3) como las ratas se familiarice con el aparato de cinta de correr y para reducir el potencial de estrés novedad al aparato de cinta de correr. Importante: No coloque ratas en cualquier lugar en la cinta (por ejemplo, bobinas de choque eléctrico desactivadas), excepto la cinta fija en esta etapa. </li></ol></li><li> Durante la segunda fase de la formación de aclimatación, coloque cada rata en un carril de la caminadora estacionaria frente al tope. Cuando todos los sujetos están en su lugar, apague la máquina para correr en una velocidad de caminata lenta (por ejemplo, 6 m / min). Independientemente del grupo experimental, capacitar a todos los ratas para caminar en la cinta durante esta fase para asegurar que cualquier efecto potencial observados desde el régimen de ejercicio forzado el resultado de la práctica de ejercicio y no simplemente de la capacidad para hacer ejercicio. </li><li> A medida que la cinta de la cinta comienza a rodar, asegúrese de que todas las ratas están caminando en la dirección de avance. Ayudar a las ratas como nenece- orientando o suavemente empujando hasta que están avanzando. Durante el período de formación de aclimatación, entrenar ratas para caminar en la cinta de manera que caminan de forma continua en la cinta sin la ayuda del experimentador. <ol><li> Aclimatarse todas las ratas a la cinta de correr aumentando gradualmente la velocidad durante un periodo de 5-10 min / día durante 10 días consecutivos. Para facilitar aún más el cumplimiento de ejercicio en cinta rodante, entrenar a las ratas a bajas velocidades (8.6 m / min) para 5-10 min durante las 5 primeras sesiones de aclimatación, y aumentar a velocidades más moderadas (9-10 m / min) durante 5 -10 min durante los últimos 5 sesiones de aclimatación. </li><li> Asegúrese de que todas las ratas pueden mantener una velocidad de 9.10 m / min durante 10 minutos en la última reunión del período de entrenamiento de aclimatación. </li></ol></li><li> Al término de la sesión de aclimatación cinta de correr, retire los sujetos de la cinta de correr de la misma manera se utiliza para cargar los sujetos como se describe en el paso 3.4. Devolver inmediatamente sujetos a su jaula ytransportarlos de vuelta a la colonia de animales. </li><li> Limpie cada carril individual, incluida la paredes y tapiz rodante cinturón con etanol al 50% después de cada sesión de entrenamiento ejercicios de rutina individual. </li><li> Determinar la capacidad de ejercicio de cada rata a través de las sesiones de ejercicio mediante la asignación de una puntuación de ejercicios de rutina al final de cada sesión diaria. Asigne una puntuación de entrenamiento de 4 ratas cuando ejerzan toda la sesión de entrenamiento sin ayuda. Del mismo modo, asignar una puntuación de formación de 3 cuando las ratas requieren asistencia mínima (definida como: asistencia por menos de 25% del tiempo de la sesión de entrenamiento) del experimentador. Asignar una puntuación formación de 2 cuando las ratas requieren mucha asistencia (definido como: asistencia por más de 25% del tiempo de la sesión de entrenamiento) desde el experimentador durante la sesión de ejercicio. Por último, asignar una puntuación de entrenamiento de 1 a ratas que son no cumplen las normas y no puede terminar una sesión de ejercicio. NOTA: El sistema de puntuación del ejercicio se adapta, En parte, de otros estudios 19. <ol><li> Excluir las ratas que no pueden completar la fase de aclimatación debido a la falta de cumplimiento y / o una lesión que impide el ejercicio de los sujetos (por ejemplo, esto incluye ratas que obtienen una puntuación de entrenamiento ejercicios de rutina de 1 por más de un día consecutivo de entrenamiento de aclimatación). </li></ol></li><li> La media de los resultados de su máquina para correr a través de cada periodo de formación (por ejemplo, la formación de aclimatación y entrenamiento físico) para determinar la capacidad de ejercicio de cada sujeto. Asegúrese de que todas las ratas son capaces de obtener una calificación de esfuerzo convencional de 4 durante una sesión de entrenamiento para el final del período de aclimatación. <ol><li> Si algunas ratas no son compatibles con las velocidades de ejercicio superiores mantenidos por otros a través de una sesión de entrenamiento, ajustar la velocidad de estas ratas de modo que sean capaces de continuar el ejercicio de la misma cantidad de tiempo, pero a una velocidad más lenta a lo largo de las sesiones de entrenamiento. En este caso, entrenar ratas más lentas en separcomió sesiones y aumentar la velocidad ya que los sujetos se ajustan a las velocidades más lentas. </li></ol></li><li> Para evitar la posibilidad de sesgo de carril en la cinta de correr durante el entrenamiento cinta de correr, girar cada rata entre los carriles disponibles de la cinta de correr para que se entrenan en un carril diferente con cada sesión de ejercicios posteriores. </li></ol> Formación 4. ejercicio en cinta rodante <ol><li> Comienza las sesiones de entrenamiento de ejercicio al día siguiente de la última sesión de entrenamiento de aclimatación, y seguir ejerciendo ratas durante 12 días consecutivos. Llevar a cabo estas sesiones durante el ciclo activo del animal, y 1-2 horas antes del cambio de ciclo luz-oscuridad. </li><li> Siga los mismos procedimientos de configuración para cada sesión de entrenamiento ejercicios de rutina utilizados durante el entrenamiento de aclimatación, como se describe en los pasos 3.2 y 3.4. </li><li> Al comienzo de cada sesión, encienda la máquina para correr a una velocidad más baja, de calentamiento (8 m / min) que la velocidad de formación (9-11 m / min) que se mantendrá througHout el resto de la sesión de entrenamiento de ejercicio. Continuar con esta velocidad de calentamiento durante 5-10 minutos al comienzo de la sesión. Ajuste la velocidad de 9-11 m / min para el resto de la sesión de entrenamiento. Tren somete un promedio de 30 minutos en cada sesión de la totalidad de los 12 días de entrenamiento. </li><li> Después de cada sesión de entrenamiento de ejercicio, asignar una puntuación ejercicios de rutina a todas las ratas del grupo de ejercicio utilizando el mismo sistema de puntuación ejercicio descrito en el paso 3.9. No asigne un puntaje de formación durante el período de entrenamiento ejercicios de rutina a las ratas no ejercicio. </li><li> Realizar el ejercicio y las sesiones no ejercicio por separado. Coloque las ratas no ejercicio en la caminadora estacionaria durante el mismo tiempo que su cohorte ejercicio entrenado durante cada sesión. </li><li> Como se describe en el paso 3.11, gire cada rata entre los carriles disponibles de la cinta de correr para que se entrenan en un carril diferente con cada sesión de ejercicios posteriores. </li><li> Al término de una ronda deejercicio, descansar los sujetos durante 14 días. NOTA: Este período de descanso fue elegido sobre la base de los resultados del estudio piloto descrito en las figuras 2A y 2B. </li><li> Si lo desea, realizar diversas evaluaciones de comportamiento y / o neuroquímicos al final del período de entrenamiento de 12 días. Por el contrario, continúe con las siguientes rondas de entrenamiento con ejercicios siguientes el período de descanso de 14 días. </li></ol>

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The authors declare no conflicts of interest.

Hay pruebas que sugieren que las estrategias de estilo de vida, como el ejercicio, puede reducir el riesgo de enfermedades relacionadas con la edad crónicas y sus síntomas cardinales, incluyendo los de las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer y PD 20. El beneficio del ejercicio forzado en una cinta, en lugar de ejercicio voluntario en una rueda para correr, es que el investigador puede determinar la frecuencia, la velocidad y / o intensidad de ejercicio, y la duración de la sesi?...

Las estrategias de estilo de vida no invasivas que pueden prevenir o mitigar las deficiencias de la cognición y la locomoción, tanto a menudo asociados con el envejecimiento, están ganando tracción como prácticas viables para mantener la salud y el bienestar de 1,2. Por ejemplo, ejercicio moderado a riguroso sobre una base semanal y consistente en los hombres de mediana edad puede aumentar significativamente la capacidad del aparato locomotor en comparación con sus compañeros de edad similar con el avance de los 3 años. Además, el aumento de la evidencia sugiere que estas estrategias de estilo de vida, como el ejercicio, pueden mitigar o incluso deficiencias asociadas con enfermedades neurodegenerativas tales como la enfermedad de Parkinson (PD) 4 revertir. Los esfuerzos por comprender los mecanismos moleculares de las deficiencias relacionadas con el envejecimiento también se han dirigido hacia la identificación de cómo las estrategias no invasivas, como el ejercicio, revertir o atenuar los mecanismos que contribuyen a tales impedimentos. Ejercicios de rutina es una de esas stratEGY está empleando cada vez más en modelos de PD 5-7 y deterioro cognitivo 1, en ​​el que los mecanismos detrás de las mejoras en la locomotora o la función cognitiva todavía están siendo determinados. Sin embargo, es importante señalar que el envejecimiento es el trasfondo neurobiológico de la EP. Por lo tanto, para cualquier traducción potencial de cualquier beneficio del ejercicio en un modelo animal que se dio cuenta de la condición humana que debe tener en cuenta el trasfondo neurobiológico del envejecimiento. Por ejemplo, los mecanismos de compensación que evitar el deterioro del aparato locomotor durante la progresión de la EP podría verse afectada por el proceso de envejecimiento 8. Por lo tanto, es lógico pensar que los paradigmas de ejercicio deben ser desarrollados que no sólo tienen en cuenta el impacto del envejecimiento en la presencia o ausencia de patología de la enfermedad, sino que también podrían ser iniciado y mantenido en roedores envejecidos. Por lo tanto, en consideración del envejecimiento sobre el fondo neurobiológico, la selección de la cepa de ratadebe ser cuidadosamente consideradas por el investigador. Varias cepas de ratas están disponibles para estudios de envejecimiento, en particular la Fischer 344 y el Brown-Noruega / Fischer 344 F 1 (BNF) híbrido. La rata Sprague Dawley comúnmente utilizado (una cepa outbred) también es susceptible para tal uso, ya que se utiliza comúnmente en modelos de enfermedades neurodegenerativas, tales como el modelo PD 6-hidroxidopamina. Nuestro laboratorio utiliza cepas tanto el Sprague Dawley y el BNF en el envejecimiento y el trabajo enfermedad neurodegenerativa. En este informe, vamos a presentar los resultados que destacan nuestros protocolos de ejercicio con las dos cepas. Para los investigadores se centraron únicamente en los estudios relacionados con la edad, la cepa BNF ofrece algunas ventajas importantes. En primer lugar, es relativamente menos vulnerables a los trastornos relacionados con el envejecimiento (como tumores) y tiene una longevidad excepcional (vida típica superior a 30 meses) en comparación con otras cepas. También tienen menos variabilidad en una variedad de resultados fisiológicos y de comportamiento 9, unad también son adecuados para investigar enfoques que intervienen en el proceso de envejecimiento. Además, los experimentos como el ejercicio forzado exigen un manejo considerable por el investigador, y la gentil disposición de la cepa BNF es ventajosa. Cambios relacionados con el envejecimiento en el contenido de dopamina del tejido estriatal y el mesencéfalo, así como los cambios de la actividad locomotora son similares en ratas y primates 10-11 BNF. Nuestro laboratorio también cuenta con una amplia experiencia en la caracterización y la manipulación del cuerpo estriado y la señalización de la dopamina del cerebro medio, así como la actividad locomotora en la cepa BNF 12-16. Por lo tanto, debido a que el riesgo de otras enfermedades de base neurobiológica-aumenta con la edad, los modelos animales de la enfermedad neurodegenerativa deberían considerar el uso de cepas de roedores con un extenso historial de uso en estudios de envejecimiento. Nuestro protocolo de este documento también se abordan algunas cuestiones críticas que el investigador debe tener en cuenta en la interpretación de sus resultados obtained a partir de un protocolo de ejercicio. El aparato de cinta de roedores (el uso de los cuales vamos a destacar en este informe), es típicamente equipado con bobinas de choque eléctrico en la parte posterior de cada carril de la cinta que se puede desactivar. Sin embargo, cuando se activan estas bobinas de choque eléctrico, una pequeña descarga en las patas se entrega al sujeto como que entra en contacto con las bobinas. Esta estrategia se emplea a menudo en estudios de ejercicio para facilitar el cumplimiento de ejercicio en cinta rodante. Este es un punto crítico para su consideración, en particular para los investigadores involucrados en los estudios de comportamiento que están influenciados por la dopamina o norepinefrina-señalización. Estímulo eléctrico eléctrico es un factor de estrés fisiológico, y su impacto en los sistemas de neurotransmisores está bien documentada, con un aumento de la activación de la tirosina hidroxilasa 17-18. Por lo tanto, el aumento de la biosíntesis de cualquiera de neurotransmisor podría confundir la interpretación de cualquier efecto del ejercicio, por lo que el investigador responsable de interpretar si algunocambio observado en el comportamiento después del ejercicio se debe estrictamente al régimen de ejercicio o el estrés descarga en las patas. Es importante destacar que, el régimen de ejercicio forzado propuesto no emplea el uso de descarga en las patas en cualquier punto de la cinta de correr o de aclimatación ejercer períodos de formación. El éxito de los regímenes de ejercicio también requieren el máximo cumplimiento de ejercer de los sujetos de prueba. El empleo de descarga en las patas con el fin de lograr el cumplimiento podría confundir la interpretación de los resultados experimentales cuando la medida dependiente está relacionada con la señalización de neurotransmisores que está influenciado por descarga en las patas (como se discutió previamente). Por lo tanto, el reto es conseguir que los roedores, y en particular los roedores de edad, para cumplir con un régimen de ejercicio. Una meta deseable de cualquier régimen de ejercicio es alcanzar casi el 100% de cumplimiento, ya que esto reducirá el número de animales necesarios para completar el régimen de ejercicios. En concreto, el máximo cumplimiento de ejercer y la interpretación de los resultados régimen de ejercicio puede be obtenido en nuestro régimen de ejercicio como resultado de varios procedimientos de pre-ejercicio que incluyen, 1) un ciclo de luz-oscuridad inversa que permite a los animales hacer ejercicio durante su paso ciclo activo (), 2) asegurar las líneas de base de rendimiento del aparato locomotor son iguales antes de la segregación de grupos de control y de ejercicio, y 3) la introducción de los sujetos de prueba a un período de aclimatación que les introduce gradualmente a los requisitos del régimen de ejercicio. Aquí, las consideraciones experimentales antes mencionadas y los pasos necesarios para alcanzar casi el 100% de cumplimiento de ejercicio en cinta rodante en un roedor edad (&gt; 18 meses de edad) serán evaluados y presentados. Por último, el medio ambiente asociados con el ejercicio puede ser estresante, y como tal, presente potencial confunde para determinar los efectos fisiológicos específicos para hacer ejercicio. Nuestro protocolo también controla la exposición al posible entorno de inducción de estrés de la cinta incluyendo el grupo de no ejercicio en todos los aspectos de la fase de aclimatación (incluyendo modest caminadora en ejecución) y colocarlos en la caminadora estacionaria durante el entrenamiento de ejercicios de rutina. Por lo tanto, este protocolo tiene como objetivo describir las medidas necesarias para determinar el impacto fisiológico del ejercicio.

&#160;
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="814">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td colspan="6" height="41" rowspan="2" style="height:41px;width:815px;">Table of Specific Materials/Equipment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Name of Material/Equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td colspan="3">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;">Exer-4 Treadmill for Rats</td>
			<td>Columbus Instruments&#160;</td>
			<td>96157-2</td>
			<td colspan="3" style="width:321px;">Columbus has a variety of treadmills for animals with varying numbers of lanes, and other options such as metabolic measurements</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="59" rowspan="2" style="height:59px;width:211px;">Animal Activity Meter: Opto-Varimex 4-Auto Track&#160;</td>
			<td rowspan="2">Columbus Instruments&#160;</td>
			<td rowspan="2">0170-R4</td>
			<td colspan="3" rowspan="2" style="width:321px;">Columbus has several options for activity chambers with varying arena sizes, beam spacing, and sensors</td>
		</tr>
		<tr height="20">
		</tr>
	</tbody>
</table>

getting to compliance in forced exercise in rodents: a critical standard to evaluate exercise impact in aging-related disorders and disease

Hay un aumento importante de la conciencia del impacto positivo del ejercicio en la mejora de varios estados de la enfermedad con base neurobiológica; estos incluyen la mejora de la función cognitiva y el rendimiento físico. Como resultado, hay un aumento en el número de estudios en animales que emplean ejercicio. Se argumenta que un valor intrínseco de ejercicio forzado es que el investigador tiene control sobre los factores que pueden influir en el impacto del ejercicio sobre los resultados conductuales, especialmente ejercer la frecuencia, duración e intensidad de la rutina de ejercicios. Sin embargo, el cumplimiento de los regímenes de ejercicio forzado puede ser un problema, especialmente si los posibles factores de confusión de emplear pies de choque deben ser evitados. También es importante tener en cuenta que, dado que la mayoría de las alteraciones cognitivas y del aparato locomotor huelga en el individuo de edad, determinar el impacto del ejercicio sobre estas deficiencias deberían considerar el uso de roedores de edad con un nivel más alto posible de cumplimiento para asegurar una necesidad mínima de prueba DoBJECTS. Aquí, las gestiones pertinentes y las consideraciones necesarias para alcanzar casi el 100% de cumplimiento de ejercicio en cinta rodante en un modelo de roedor de edad serán presentados y discutidos. No obstante el régimen de ejercicio particular, debe emplearse por el investigador, el protocolo debería ser de utilidad para los investigadores que están particularmente interesados ​​en el impacto potencial de ejercicio forzado sobre deficiencias relacionadas con el envejecimiento, incluyendo relacionados con el envejecimiento de Parkinson y la enfermedad de Parkinson.

Un diagrama de la línea de tiempo de eventos en todas las tres fases del régimen de ejercicio forzado se muestra en la Figura 1. Además de revertir el ciclo de luz-oscuridad, el manejo diario antes de cualquier prueba experimental, y la etapa 1 de la formación de aclimatación, donde los sujetos se sientan en la caminadora estacionaria durante 5-10 min / día durante 3 días consecutivos, se llevaron a cabo para aumentar el cumplimiento con el régimen de ejercicio forzado. Se añadieron estos proce...

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Getting to Compliance in Forced Exercise in Rodents: A Critical Standard to Evaluate Exercise Impact in Aging-related Disorders and Disease

Exercise may alleviate behavioral impairments associated with neurodegenerative diseases. Studies of the mechanisms underlying exercise-mediated effects have increased in disease models, but the neurobiological background accompanying these diseases, specifically aging, is likely not considered. Here, we illustrate measures to increase the likelihood of a successful exercise paradigm in aged rats.

Cómo llegar a Cumplimiento en el ejercicio forzado en roedores: Un estándar crítico para evaluar el impacto del ejercicio en los trastornos relacionados con el envejecimiento y la enfermedad de

There is a major increase in the awareness of the positive impact of exercise on improving several disease states with neurobiological basis; these ...

getting-to-compliance-forced-exercise-rodents-critical-standard-to

Research

JoVE Journal

Behavior

14.1K vistas.  Louisiana State University Health Sciences Center. Exercise may alleviate behavioral impairments associated with neurodegenerative diseases. Studies of the mechanisms underlying exercise-mediated effects have increased in disease models, but the neurobiological background accompanying these diseases, specifically aging, is likely not considered. Here, we illustrate measures to increase the likelihood of a successful exercise paradigm in aged rats.

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Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals and humans. However, many animal models of depression were developed in males and are not applicable or effective in studies of postpartum females. Recent studies have reported significant effects of chronic social stress during lactation, an ethologically relevant and effective stressor, on maternal behavior, growth, and behavioral neuroendocrinology. This manuscript will describe this chronic social stress paradigm using repeated exposure of a lactating dam to a novel male intruder, and the assessment of the behavioral, physiological, and neuroendocrine effects of this model. Chronic social stress (CSS) is a valuable model for studying the effects of stress on the behavior and physiology of the dam as well as her offspring and future generations. The exposure of pups to CSS can also be used as an early life stress that has long term effects on behavior, physiology, and neuroendocrinology.

This article describes the use of chronic resident intruder social stress as an ethologically relevant paradigm to model postpartum depression and anxiety in lactating rodents.

Usando estrés social crónico de Modelo depresión posparto en vacas roedores

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals ...

Investigación

Comportamiento

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

El Grupo de Congruencia crossmodal como medio para obtener una medida del comportamiento objetivo de la Guía Caucho mano Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

A Procedure to Study the Effect of Prolonged Food Restriction on Heroin Seeking in Abstinent Rats

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during abstinence. Moreover, various environmental challenges can exacerbate this effect, as well as increase ongoing drug intake.
The procedure we describe here highlights the impact of a common environmental challenge, food restriction, on drug craving that is expressed as an augmentation of drug seeking in abstinent rats.
Rats are implanted with chronic intravenous i.v. catheters, and then trained to press a lever for i.v. heroin over a period of 10-12 days. Following the heroin self-administration phase the rats are removed from the operant conditioning chambers and housed in the animal care facility for a period of at least 14 days. While one group is maintained under unrestricted access to food (sated group), a second group (FDR group) is exposed to a mild food restriction regimen that results in their body weights maintained at 90% of their nonrestricted body weight. On day 14 of food restriction the rats are transferred back to the drug-training environment, and a drug-seeking test is run under extinction conditions (i.e.&#160;lever presses do not result in heroin delivery).
The procedure presented here results in a highly robust augmentation of heroin seeking on test day in the food restricted rats. In addition, compared to the acute food deprivation manipulations we have used before, the current procedure is a more clinically relevant model for the impact of caloric restriction on drug seeking. Moreover, it might be closer to the human condition as the rats are not required to go through an extinction-training phase before the drug-seeking test, which is an integral component of the popular reinstatement procedure.

A procedure that allows a demonstration of robust augmentation of drug seeking in food-restricted rats is described. Following heroin self-administration training, rats go through an abstinence period, in a drug-free environment, during which they are mildly food restricted. Drug seeking is then tested in the drug-associated environment.

Un procedimiento para estudiar el efecto de la prolongada restricción de alimentos en heroína Buscando en ratas abstinentes

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here with the goal of uncovering rhythm disorders, such as beat deafness. Beat deafness is characterized by poor performance in perceiving durations in auditory rhythmic patterns or poor synchronization of movement with auditory rhythms (e.g., with musical beats). These tasks include the synchronization of finger tapping to the beat of simple and complex auditory stimuli and the detection of rhythmic irregularities (anisochrony detection task) embedded in the same stimuli. These tests, which are easy to administer, include an assessment of both perceptual and sensorimotor timing abilities under different conditions (e.g., beat rates and types of auditory material) and are based on the same auditory stimuli, ranging from a simple metronome to a complex musical excerpt. The analysis of synchronized tapping data is performed with circular statistics, which provide reliable measures of synchronization accuracy (e.g., the difference between the timing of the taps and the timing of the pacing stimuli) and consistency. Circular statistics on tapping data are particularly well-suited for detecting individual differences in the general population. Synchronized tapping and anisochrony detection are sensitive measures for identifying profiles of rhythm disorders and have been used with success to uncover cases of poor synchronization with spared perceptual timing. This systematic assessment of perceptual and sensorimotor timing can be extended to populations of patients with brain damage, neurodegenerative diseases (e.g., Parkinson&#8217;s disease), and developmental disorders (e.g., Attention Deficit Hyperactivity Disorder).

Behavioral tasks that allow for the assessment of perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) are presented. Synchronization of finger tapping to the beat of an auditory stimuli and detecting rhythmic irregularities provides a means of uncovering rhythm disorders.

El descubrimiento de golpe Sordera: Trastornos Detección de ritmo con los dedos sincronizada Tapping y tareas de sincronización de percepción

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Assessment of Murine Exercise Endurance Without the Use of a Shock Grid: An Alternative to Forced Exercise

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most common method for assessing exercise endurance in mice utilizes forced running on a motorized treadmill equipped with a shock grid. Animals who quit running are pushed by the moving treadmill belt onto a grid that delivers an electric foot shock; to escape the negative stimulus, the mice return to running on the belt. However, avoidance behavior and psychological stress due to use of a shock apparatus can interfere with quantitation of running endurance, as well as confound measurements of postexercise serum hormone and cytokine levels. Here, we demonstrate and validate a refined method to measure running endurance in na&#239;ve C57BL/6 laboratory mice on a motorized treadmill without utilizing a shock grid. When mice are preacclimated to the treadmill, they run voluntarily with gait speeds specific to each mouse. Use of the shock grid is replaced by gentle encouragement by a human operator using a tongue depressor, coupled with sensitivity to the voluntary willingness to run on the part of the mouse. Clear endpoints for quantifying running time-to-exhaustion for each mouse are defined and reflected in behavioral signs of exhaustion such as splayed posture and labored breathing. This method is a humane refinement which also decreases the confounding effects of stress on experimental parameters.

A method to assess exercise endurance in laboratory mice without the use of a shock grid is demonstrated. This method is a humane refinement that can decrease the confounding effects of stress on experimental parameters.

Evaluación de murino ejercicio de resistencia sin el uso de una rejilla de choque: Una Alternativa para el ejercicio forzado

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most ...

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate drug-seeking behavior and prompt relapse in abstinent drug users. We have developed a procedure to study the behavioral and neural processes that mediate the impact of context on alcohol-seeking behavior in rats. Following acclimation to the taste and pharmacological effects of 15% ethanol in the home cage, male Long-Evans rats receive Pavlovian discrimination training (PDT) in conditioning chambers. In each daily (Mon-Fri) PDT session, 16 trials each of two different 10 sec auditory conditioned stimuli occur. During one stimulus, the CS+, 0.2 ml of 15% ethanol is delivered into a fluid port for oral consumption. The second stimulus, the CS-, is not paired with ethanol. Across sessions, entries into the fluid port during the CS+ increase, whereas entries during the CS- stabilize at a lower level, indicating that a predictive association between the CS+ and ethanol is acquired. During PDT each chamber is equipped with a specific configuration of visual, olfactory and tactile contextual stimuli. Following PDT, extinction training is conducted in the same chamber that is now equipped with a different configuration of contextual stimuli. The CS+ and CS- are presented as before, but ethanol is withheld, which causes a gradual decline in port entries during the CS+. At test, rats are placed back into the PDT context and presented with the CS+ and CS- as before, but without ethanol. This manipulation triggers a robust and selective increase in the number of port entries made during the alcohol predictive CS+, with no change in responding during the CS-. This effect, referred to as context-induced renewal, illustrates the powerful capacity of contexts associated with alcohol consumption to stimulate alcohol-seeking behavior in response to Pavlovian alcohol cues.

A procedure to study the capacity of an alcohol associated environmental context to trigger the renewal of alcohol-seeking behavior in rats is described.

Un procedimiento para observar inducida Contexto-Renovación-pavloviano acondicionado Alcohol comportamiento de búsqueda en ratas

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

Ultrasound Images of the Tongue: A Tutorial for Assessment and Remediation of Speech Sound Errors

Diagnostic ultrasound imaging has been a common tool in medical practice for several decades. It provides a safe and effective method for imaging structures internal to the body. There has been a recent increase in the use of ultrasound technology to visualize the shape and movements of the tongue during speech, both in typical speakers and in clinical populations. Ultrasound imaging of speech has greatly expanded our understanding of how sounds articulated with the tongue (lingual sounds) are produced. Such information can be particularly valuable for speech-language pathologists. Among other advantages, ultrasound images can be used during speech therapy to provide (1) illustrative models of typical (i.e.&#160;&#34;correct&#34;) tongue configurations for speech sounds, and (2) a source of insight into the articulatory nature of deviant productions. The images can also be used as an additional source of feedback for clinical populations learning to distinguish their better productions from their incorrect productions, en route to establishing more effective articulatory habits.
Ultrasound feedback is increasingly used by scientists and clinicians as both the expertise of the users increases and as the expense of the equipment declines. In this tutorial, procedures are presented for collecting ultrasound images of the tongue in a clinical context. We illustrate these procedures in an extended example featuring one common error sound, American English /r/. Images of correct and distorted /r/ are used to demonstrate (1) how to interpret ultrasound images, (2) how to assess tongue shape during production of speech sounds, (3), how to categorize tongue shape errors, and (4), how to provide visual feedback to elicit a more appropriate and functional tongue shape. We present a sample protocol for using real-time ultrasound images of the tongue for visual feedback to remediate speech sound errors. Additionally, example data are shown to illustrate outcomes with the procedure.

Ultrasound imaging can be used to display the shape and movements of the tongue in real time during speech. The images can be used to determine the nature of speech sound errors. Visual feedback of the tongue can be used to facilitate improvements in speech sound production in clinical populations.

Las imágenes de ultrasonido de la lengua: Un tutorial para la evaluación y remediación de los errores del habla de sonido

Diagnostic ultrasound imaging has been a common tool in medical practice for several decades. It provides a safe and effective method for imaging ...

Supramaximal Intensity Hypoxic Exercise and Vascular Function Assessment in Mice

Exercise training is an important strategy for maintaining health and preventing many chronic diseases. It is the first line of treatment recommended by international guidelines for patients suffering from cardiovascular diseases, more specifically, lower extremity artery diseases, where the patients' walking capacity is considerably altered, affecting their quality of life. 
Traditionally, both low continuous exercise and interval training have been used. Recently, supramaximal training has also been shown to improve athletes' performances via vascular adaptations, amongst other mechanisms. The combination of this type of training with hypoxia could bring an additional and/or synergic effect, which could be of interest for certain pathologies. Here, we describe how to perform supramaximal intensity training sessions in hypoxia on healthy mice at 150% of their maximal speed, using a motorized treadmill and a hypoxic box. We also show how to dissect the mouse in order to retrieve organs of interest, particularly the pulmonary artery, the abdominal aorta, and the iliac artery. Finally, we show how to perform ex vivo vascular function assessment on the retrieved vessels, using isometric tension studies.

High-intensity training in hypoxia is a protocol that has been proven to induce vascular adaptations potentially beneficial in some patients and to improve athletes&#39; repeated sprint ability. Here, we test the feasibility of training mice using that protocol and identify those vascular adaptations using ex vivo vascular function assessment.

Supramaximal intensidad ejercicio hipóxico y evaluación de la función Vascular en ratones

Exercise training is an important strategy for maintaining health and preventing many chronic diseases. It is the first line of treatment recommended by ...

Home-Based Prescribed Pulmonary Exercise in Patients with Stable Chronic Obstructive Pulmonary Disease

As a systemic disease, chronic obstructive pulmonary disease (COPD) affects the respiratory system, inducing restless and exercise dyspnea. It also impacts exercise capacity and forms a vicious circle in which it further aggravates the condition of patients and accelerates disease progression. As a functional holistic exercise, traditional Chinese exercises (TCE) play an important role in the rehabilitation of COPD on the basis of adjusting the breath and performing coordinated movements. This study investigates the effects of prescribed pulmonary exercises (which are modified from TCE) on exercise capacity of upper and lower limbs, endurance exercise capacity, and quality of life in stable COPD patients. The goal is to determine the accessibility of these prescribed exercises in COPD rehabilitation. Participants are randomly divided into a non-exercise control group (CG) or prescribed pulmonary exercise group (PG) at a ratio of 1: 1. The PG receives intervention for 60 min twice per day, 7 days a week, for a total of 3 months. The intensity is measured using the Borg category-ratio 10 scale and with a heart-rate monitor. Then, an exercise capacity test and quality of life questionnaire are scheduled at 1 week before and after the formal intervention. After 3 months of intervention, the 30 s arm curl test, 30 s sit-to-stand test, 6 min walking test, and quality of life show significant improvement in COPD patients (p &#60; 0.05). These findings indicate that prescribed pulmonary exercises can be applied as alternative, convenient, and effective home- and community-based exercises for stable COPD patients.

Presented here is a protocol to investigate the effects of home-based prescribed pulmonary exercise in stable chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients, which is modified based on traditional Chinese exercises according to dyspnea and limited exercise capacity observed in COPD patients.

Ejercicio pulmonar prescrito en el hogar en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica estable

As a systemic disease, chronic obstructive pulmonary disease (COPD) affects the respiratory system, inducing restless and exercise dyspnea. It also ...

Impact of High-intensity Interval Exercise and Moderate-Intensity Continuous Exercise on the Cardiac Troponin T Level at an Early Stage of Training

An elevation in cardiac troponin T (cTnT), as a highly specific biomarker of cardiomyocyte damage, after moderate-intensity continuous exercise (MCE) has been described. The exercise-induced cTnT response distorts the diagnostic role of the cTnT assay. Although high-intensity interval exercise (HIE) is growing in popularity and concerns remain about its safety, available data related to cTnT release after HIE is limited, which hampers the use of HIE as a health intervention. Here, we present three representative HIE protocols [traditional HIE (repeated 4 min cycling at 90% V&#775;O2max interspersed with 3 min rest, 200 kJ/session); sprint interval exercise (SIE, repeated 1 min cycling at 120% V&#775;O2max interspersed with 1.5 min rest, 200 kJ/session); and repeated sprint exercise (RSE, 40 x 6 s all-out sprints interspersed with 9 s rest)] and one representative MCE protocol (continuous cycling exercise at an intensity of 60% V&#775;O2max, 200 kJ/session). Forty-seven sedentary, overweight young women were randomly assigned to one of four groups (HIE, SIE, RSE, and MCE). Six bouts of respective exercise were performed by every single group, with each being 48 h apart. Meanwhile, for four groups, the duration of the entire testing period was identical, being 10 days. Before and after the first and final exercise bouts, an assessment was conducted of cTnT. The current study provides a frame of reference giving a clear picture of how a specific exercise session affects the circulating cTnT concentration at the early stage of training. The information may assist with clinical interpretations of post-exercise cTnT elevation and guide the prescription of exercise, especially for HIE.

Here, we present protocols of high-intensity interval and moderate-intensity continuous exercise to observe the response of circulating cardiac troponin T (cTnT) concentration to acute exercise over 10 days. The information may assist with clinical interpretations of post-exercise cTnT elevation and guide the prescription of exercise.

Impacto del ejercicio de intervalo de alta intensidad y ejercicio continuo de intensidad moderada en el nivel T de troponina cardíaca en una etapa temprana de entrenamiento

An elevation in cardiac troponin T (cTnT), as a highly specific biomarker of cardiomyocyte damage, after moderate-intensity continuous exercise (MCE) has ...