Le financement de ce travail a été assuré en partie par une subvention de recherche accordée à MF Salvatore de l&#39;Institut national sur le vieillissement (AG040261). Les auteurs souhaitent également remercier Victoria Fields pour son aide avec les expériences comportementales associées aux travaux présentés et Mackenzie Orchard pour son aide dans la construction de la butte pour le tapis roulant.

Toutes les procédures suivantes sont menées en conformité avec le soin et l&#39;utilisation des animaux Commission institutionnelle à LSU Health Sciences Centre-Shreveport, et conformes à l&#39;Institut national de la santé des lignes directrices. 1. procédures pré-exercice Note: Un calendrier de toutes les procédures applicables dans ce régime d&#39;exercice forcé est schématisé sur la figure 1. <img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51827/51827fig1highres.jpg" width="500" /> Figure 1: forcé d&#39;exercices calendrier. Cette chronologie détaille les événements importants de chaque phase de ce régime d&#39;exercice au cours de chaque semaine de l&#39;étude. La phase de pré-acclimatation (1-2 semaines) implique la manipulation de l&#39;expérimentateur et l&#39;activité locomotrice de base. Pendant la phase d&#39;acclimatation (semaines 3-4), tous les rats sont soumis à 3 jours de formation d&#39;acclimatation wici ils sont assis sur le tapis roulant stationnaire et puis 10 jours de formation d&#39;acclimatation sur le tapis roulant. Un minimum de deux tours de l&#39;exercice (1 tour = 12 jours consécutifs), suivie par une période de repos de 2 semaines est nécessaire lors de la phase de formation de l&#39;exercice (semaines 5-10). Mesures comportementales et / ou neurochimiques peuvent être faites au cours de ces périodes de repos. En outre, ce traitement peut être modifié pour inclure des cycles multiples de l&#39;exercice de cette phase. Le poids corporel est mesuré dans toutes les phases de l&#39;étude sur une base hebdomadaire, et avant (première session) et après (dernière session) chaque phase de ce régime d&#39;exercice. Tapis de course scores de formation d&#39;exercice sont affectés après toutes les séances d&#39;acclimatation et de formation de l&#39;exercice, et la gamme de 1-4, 4 étant le score le plus élevé possible. En bref, un score de formation de 4 est attribué lorsque les rats exercer toute la session de formation sans aide. De même, attribuer une note de formation de 3 lorsque les rats ont besoin d&#39;une aide minimale (définie comme: l&#39;aide aux moins de 25% De la durée de la séance d&#39;entraînement) de l&#39;expérimentateur. Attribuer une note de formation de 2 lorsque les rats ont besoin de beaucoup d&#39;aide (défini comme: une aide pour plus de 25% du temps de la session de formation) de l&#39;expérimentateur lors de la séance d&#39;exercice. Enfin, on alloue un score de formation de 1 à rats qui sont non conformes et ne parviennent pas à terminer une séance d&#39;exercice. <ol><li> À l&#39;arrivée à la colonie animale, séparé et loger seuls tous les sujets dans des cages de boîte à chaussures standard. Fournir de la nourriture et de l&#39;eau ad libitum à des sujets tout au long de l&#39;étude. </li><li> Maintenir une inversion de cycle de 12 heures de lumière-obscurité (s&#39;allume sur 1800-0600 h) dans la colonie d&#39;animaux, et permettent sujets à s&#39;acclimater à ce programme pour un minimum d&#39;une semaine. Effectuer toutes les expériences comportementales au cours du cycle actif (noir) de l&#39;objet, et 1-2 heures avant le changement de cycle lumière-obscurité. </li><li> Qui commence deux semaines avant à des expériences comportementales, traiter tous les sujets de test pendant plusieurs minutesUtes quotidien à familiariser le sujet avec l&#39;expérimentateur, et à diminuer le stress nouveauté induite à des environnements inconnus, comme la chambre de locomotion et le tapis roulant. </li><li> Mesurer le poids corporel de chaque sujet une fois par semaine, et immédiatement avant (première session) et après (dernière session) chaque intervalle majeur du paradigme de l&#39;exercice. </li></ol> 2. évaluations de référence l&#39;activité locomotrice: Détermination forcées affectation à un groupe d&#39;exercice <ol><li> Évaluer l&#39;activité locomotrice spontanée de chaque sujet pendant 60 min / jour pendant 5 jours consécutifs pour établir les capacités de l&#39;appareil locomoteur base. Organiser des séances d&#39;activité locomotrice chez automatisés chambres d&#39;activité locomotrice en plein champ consistant en une boîte en plexiglas (45 x 45 x 20 cm 3) avec une grille de faisceaux infrarouges montés horizontalement et verticalement, comme suggéré dans le manuel du produit. </li><li> Au début de chaque jour de la évaluations de l&#39;activité locomotrice, la charge et configurer l&#39;ordinateur et software programme relié aux champs ouverts chambres d&#39;activité locomotrice afin d&#39;enregistrer le nombre de ruptures de faisceau (activité locomotrice) au cours de chaque session. </li><li> Ajouter environ 2 tasses de literie pin-puce à l&#39;étage de la chambre de locomotion avant chaque session. </li><li> Transporter les sujets de la colonie d&#39;animaux aux chambres d&#39;activité locomotrice dans leurs cages immédiatement avant leur séance d&#39;activité locomotrice. Chargez sujets dans leur chambre locomoteur attribué sous une lumière rouge, et démarrer la session de 60 min sur l&#39;ordinateur une fois qu&#39;ils ont été placés dans la chambre. </li><li> À la fin de la session de l&#39;activité locomotrice, retirez les sujets de la chambre locomoteur et de les renvoyer dans leur cage sous une lumière rouge. Remettre immédiatement les sujets à la colonie animale. </li><li> Enlever la litière de la chambre et nettoyer les parois de la chambre et le plancher avec 50% d&#39;éthanol après chaque session. </li><li> Répétez les étapes 2.3-2.6 pour les sessions de locomotion supplémentaires chaquejours selon les besoins jusqu&#39;à ce que tous les sujets ont été testés. Effectuer toutes les séances d&#39;activité locomotrice dans l&#39;obscurité, pendant le cycle actif de l&#39;animal, et 1-2 heures avant le changement de cycle lumière-obscurité. </li><li> Pour tenir compte de la possibilité d&#39;accoutumance à des chambres d&#39;activité, faire tourner chaque objet entre les chambres disponibles, telles que l&#39;activité locomotrice est mesurée dans une chambre différente de la veille. <ol><li> Si plusieurs sessions doivent être menées dans un jour, changer l&#39;ordre des tests tels que les sujets sont testés dans un ordre différent de celui de la session précédente. </li></ol></li><li> D&#39;après les données générées par le logiciel utilisé pour mesurer l&#39;activité locomotrice, déterminer l&#39;activité locomotrice de base de chaque animal avec les 5 paramètres locomoteurs suivants: la distance totale parcourue (cm), l&#39;activité horizontale (nombre de ruptures de faisceau), le nombre de mouvements (nombre de mouvements initiés) , le temps passé en mouvement (s), et la vitesse de déplacement (cm / sec). <ol><li> Pour affecter exercise et groupes nonexercise, calculer la valeur moyenne sur les 5 sessions pour chacun des cinq paramètres de l&#39;appareil locomoteur dans la liste à l&#39;étape 2.9 ci-dessus. </li></ol></li><li> A partir de ces cinq paramètres, et déterminer exercice nonexercise groupes (contrôle) de telle sorte qu&#39;une distance égale de l&#39;activité locomotrice est représenté dans les deux groupes. De cette façon, le rat coupler ensemble sur la base de capacités de mouvement similaires, et attribuer un rat du groupe d&#39;entraînement et un groupe de rat nonexercise. Ainsi, par exemple, associer les deux rats qui présentent la moyenne la plus élevée de tous les 5 paramètres locomoteurs ensemble, et attribuer un rat à l&#39;exercice de groupe et l&#39;autre au groupe nonexercise (travaux de groupe sont choisis au hasard). Répétez ce processus pour les autres sujets. <ol><li> Maintenir la liaison tout au long de régime d&#39;exercice forcé et pour analyser toutes les données. </li></ol></li><li> Si l&#39;expérimentateur est intéressé par les effets de l&#39;exercice sur l&#39;activité locomotrice, mesurer post-exercice de l&#39;activité locomotrice uchantent les mêmes procédures décrites dans les étapes 2.1-2.8.1 dès le lendemain de la séance d&#39;exercice dernier sur tapis roulant. REMARQUE: Si l&#39;enquêteur est intéressé et / ou le logiciel le permet l&#39;activité locomotrice automatisés, d&#39;examiner les mesures liées à l&#39;anxiété (c.-à-, le temps passé en périphérie par rapport au centre de la chambre de l&#39;activité) pour évaluer l&#39;anxiété relative des sujets lors de l&#39;évaluation de l&#39;activité locomotrice. </li></ol> 3. acclimatation au tapis roulant <ol><li> Effectuer toutes les procédures liées à l&#39;exercice physique sur tapis roulant sur un rongeur tapis roulant motorisé avec des voies qui sont séparés par des parois en plexiglas claires au cours du cycle actif de l&#39;animal, et 1-2 heures avant le changement de cycle lumière-obscurité. </li><li> En lieu et place des bobines de choc électriques situés à l&#39;arrière de chaque piste, utilisez un filet de sécurité en plexiglas conçu spécifiquement pour s&#39;adapter tapis roulant afin que les sujets peuvent exercer en permanence sans entrer en contact avec les bobines de choc électrique. Pour éviter que le filet de sécurité deglissement pendant les sessions de formation, maintenez la butée en place avec un 1.5 c-clamp. </li><li> En raison de l&#39;expérimentateur manipulation requis pour la formation d&#39;exercice sur tapis roulant, à toutes les séances d&#39;exercice sur tapis roulant avec les lumières allumées. </li><li> sujets de transport dans leur cage sur le tapis roulant immédiatement avant leur séance d&#39;entraînement sur tapis roulant. Lorsque le tapis roulant est à l&#39;arrêt, les rats de charge sur le tapis roulant dans leur couloir attribué par glisser jusqu&#39;à la butée juste assez pour que les sujets peuvent manœuvrer sous le filet de sécurité. Faire glisser la butée vers le bas à la position de repos une fois que l&#39;objet est situé sur la courroie de tapis de course. Ne pas démarrer la session jusqu&#39;à ce que tous les sujets ont été placés dans leur voie attribué pour cette session particulière. <ol><li> Au cours de la première phase d&#39;acclimatation, placer chaque rat sur l&#39;une des quatre voies du tapis roulant stationnaire (comme décrit dans l&#39;étape 3.4) pendant 5-10 min / jour pendant 3 jours consécutifs. Augmenter le temps de chaque séance avec chaque d successiveay (par exemple, 5 min le jour 1, 7 min le jour 2, et 10 min le jour 3) que les rats se familiariser avec l&#39;appareil de tapis roulant et à réduire le risque pour le stress nouveauté de l&#39;appareil de tapis roulant. Important: Ne placez pas les rats partout sur ​​le tapis roulant (par exemple, désactivés bobines de choc électrique), sauf la bande fixe à ce stade. </li></ol></li><li> Au cours de la deuxième phase de formation d&#39;acclimatation, placer chaque rat sur une voie du tapis roulant fixe en face de la butte de tir. Lorsque tous les sujets sont en place, mettre le tapis roulant à une vitesse de marche lente (par exemple, 6 m / min). Indépendamment de groupe expérimental, former tous les rats de marcher sur le tapis roulant pendant cette phase afin de s&#39;assurer que les effets potentiels observés dans les régime d&#39;exercice forcées résultent de la formation de l&#39;exercice et non pas simplement de la capacité d&#39;exercer. </li><li> Lorsque la courroie du tapis roulant commence à rouler, faire en sorte que tous les rats se promènent dans la direction avant. Aider les rats que nenéces- en orientant ou à les pousser doucement jusqu&#39;à ce qu&#39;ils avancent. Pendant la période de formation d&#39;acclimatation, former des rats de marcher sur le tapis roulant de telle sorte qu&#39;ils marchent en permanence sur le tapis roulant sans l&#39;aide de l&#39;expérimentateur. <ol><li> Tous les rats s&#39;acclimater au tapis roulant en augmentant progressivement la vitesse sur une période de 5 à 10 min / jour pendant 10 jours consécutifs. Pour faciliter davantage la conformité à exercice sur tapis roulant, former les rats à basse vitesse (6-8 m / min) pour 5-10 minutes pendant les 5 premières séances d&#39;acclimatation, et augmenter à une vitesse modérée (9-10 m / min) pour 5 -10 min au cours des 5 dernières séances d&#39;acclimatation. </li><li> Assurez-vous que tous les rats peuvent maintenir une vitesse de 9-10 m / min pendant 10 min à la dernière session de la période de formation d&#39;acclimatation. </li></ol></li><li> A la fin de la session d&#39;acclimatation du tapis roulant, de retirer le tapis roulant sujets de la même manière que celle utilisée pour charger les sujets de la manière décrite dans l&#39;étape 3.4. Remettre immédiatement les sujets dans leur cage etles transporter à la colonie animale. </li><li> Essuyez chaque voie individuelle, y compris les murs et les tapis roulant ceinture avec 50% d&#39;éthanol après chaque séance d&#39;entraînement sur tapis roulant d&#39;exercice individuel. </li><li> S&#39;assurer des capacités d&#39;exercice de chaque rat à travers les séances d&#39;exercice en attribuant une note d&#39;exercice sur tapis roulant à la fin de chaque séance quotidienne. Attribuer une note de formation de 4 lorsque les rats exercer toute la session de formation sans aide. De même, attribuer une note de formation de 3 lorsque les rats ont besoin d&#39;une aide minimale (définie comme: une aide pour moins de 25% du temps de la session de formation) de l&#39;expérimentateur. Attribuer une note de formation de 2 lorsque les rats ont besoin de beaucoup d&#39;aide (défini comme: une aide pour plus de 25% du temps de la session de formation) de l&#39;expérimentateur lors de la séance d&#39;exercice. Enfin, on alloue un score de formation de 1 à rats qui sont non conformes et ne parviennent pas à terminer une séance d&#39;exercice. REMARQUE: Le système exercice de notation est adapté, En partie, d&#39;autres études 19. <ol><li> Exclure les rats qui ne peuvent pas compléter la phase d&#39;acclimatation en raison de non-conformité et / ou d&#39;une blessure qui empêche les sujets de l&#39;exercice (par exemple, cela inclut les rats qui gagnent un score de formation d&#39;exercice sur tapis roulant de 1 pour plus d&#39;une journée de formation d&#39;acclimatation consécutive). </li></ol></li><li> La moyenne des scores de tapis roulant à travers chaque période de formation (par exemple, la formation d&#39;acclimatation et de la formation d&#39;exercice) pour déterminer les capacités d&#39;exercice de chaque sujet. Assurez-vous que tous les rats sont capables de gagner un exercice score tapis roulant de 4 cours d&#39;une session de formation à la fin de la période d&#39;acclimatation. <ol><li> Si certains rats ne sont pas conformes à la vitesse d&#39;exercice haut entretenus par d&#39;autres à travers une session de formation, de régler la vitesse de ces rats afin qu&#39;ils soient en mesure de continuer à exercer pour la même quantité de temps, mais à une vitesse plus lente au cours des séances de formation. Dans ce cas, la formation des rats plus lents dans separmangé sessions et augmenter la vitesse que les sujets à s&#39;adapter à des vitesses réduites. </li></ol></li><li> Pour éviter le risque de biais de la voie sur le tapis roulant pendant l&#39;entraînement de tapis roulant d&#39;exercice, tourner chaque rat parmi les voies disponibles du tapis roulant afin qu&#39;ils s&#39;entraînent dans une voie différente à chaque séance d&#39;exercice subséquent. </li></ol> Formation 4. exercice sur tapis roulant <ol><li> Commencer les sessions de formation de l&#39;exercice le lendemain de la dernière session de formation d&#39;acclimatation, et continuer à exercer des rats pendant 12 jours consécutifs. Ces séances au cours du cycle actif de l&#39;animal, et 1-2 heures avant le changement de cycle lumière-obscurité. </li><li> Suivez les mêmes procédures de configuration pour chaque séance d&#39;entraînement sur tapis roulant utilisé lors de la formation d&#39;acclimatation, comme décrit dans les étapes 3.2 et 3.4. </li><li> Au début de chaque session, tourner sur le tapis roulant à une vitesse d&#39;échauffement inférieur (8 m / min) à la vitesse de formation (9-11 m / min) qui sera maintenue Throughout le reste de la session de formation de l&#39;exercice. Continuer avec cette vitesse d&#39;échauffement de 5-10 minutes au début de la session. Régler la vitesse de 9-11 m / min pour le reste de la session de formation. Train soumet une moyenne de 30 min chaque session pour l&#39;ensemble des 12 jours de formation de l&#39;exercice. </li><li> Après chaque séance d&#39;entraînement d&#39;exercice, attribuer un score tapis roulant d&#39;exercice à tous les rats du groupe de l&#39;exercice en utilisant le même système exercice de notation décrit dans l&#39;étape 3.9. Ne pas attribuer une cote de formation au cours de la période de formation d&#39;exercice sur tapis roulant à des rats nonexercise. </li><li> Mener l&#39;exercice et des séances nonexercise séparément. Placez les rats nonexercise sur le tapis roulant fixe pour la même durée que leur cohorte d&#39;exercice formé au cours de chaque session. </li><li> Comme décrit dans l&#39;étape 3.11, tourner chaque rat parmi les voies disponibles du tapis roulant afin qu&#39;ils s&#39;entraînent dans une voie différente à chaque séance d&#39;exercice subséquent. </li><li> A l&#39;issue d&#39;une série deexercice, les sujets pendant 14 jours de repos. NOTE: Cette période de repos a été choisi sur la base des résultats de l&#39;étude pilote décrit dans les figures 2A et 2B. </li><li> Si vous le souhaitez, effectuer diverses évaluations comportementales et / ou neurochimiques à la fin de la période de formation de 12 jours. A l&#39;inverse, continuer avec les rondes subséquentes de formation de l&#39;exercice suivant la période de repos de 14 jours. </li></ol>

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	<li>Erickson, K. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise+training+increases+size+of+hippocampus+and+improves+memory.">Exercise training increases size of hippocampus and improves memory.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108 (7), 3017-3022 (2011).</li><li>Zigmond, M. J., Cameron, J. L., Hoffer, B. J., Smeyne, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurorestoration+by+physical+exercise:+Moving+forward.">Neurorestoration by physical exercise: Moving forward.</a> Parkinsonis., and Related Dis. 18 (S1), S147-S150 (2012).</li><li>Savela, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+activity+at+midlife+and+health-related+quality+of+life+in+older+men.">Physical activity at midlife and health-related quality of life in older men.</a> Arch. Intern. Med. 170 (13), 1171-1172 (2010).</li><li>Ridgel, A. L., Vitek, J. L., Alberts, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forced,+not+voluntary,+exercise+improves+motor+function+in+Parkinson's+disease+patients.">Forced, not voluntary, exercise improves motor function in Parkinson's disease patients.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 23 (6), 600-608 (2009).</li><li>Demirel, H. A., Serova, L., Sabban, E. L., Broxson, C. S., Powers, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gene+expression+of+catecholamine+biosynthetic+enzymes+following+exercise:+modulation+by+age.">Gene expression of catecholamine biosynthetic enzymes following exercise: modulation by age.</a> Neuroscience. 103 (3), 703-711 (2001).</li><li>Petzinger, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+treadmill+exercise+on+dopaminergic+transmission+in+the+1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned+mouse+model+of+basal+ganglia+injury.">Effects of treadmill exercise on dopaminergic transmission in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned mouse model of basal ganglia injury.</a> J. Neurosci. 27 (20), 5291-5300 (2007).</li><li>Yoon, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treadmill+exercise+suppresses+nigrostriatal+dopaminergic+neuronal+loss+in+6-hydroxydopamine-induced+Parkinson's+rats.">Treadmill exercise suppresses nigrostriatal dopaminergic neuronal loss in 6-hydroxydopamine-induced Parkinson's rats.</a> Neurosci. Lett. 423 (1), 12-17 (2007).</li><li>Collier, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging-related+changes+in+the+nigrostriatal+dopamine+system+and+the+response+to+MPTP+in+nonhuman+primates:+Diminished+compensatory+mechanisms+as+a+prelude+to+parkinsonism.">Aging-related changes in the nigrostriatal dopamine system and the response to MPTP in nonhuman primates: Diminished compensatory mechanisms as a prelude to parkinsonism.</a> Neurobiol. Dis. 26 (1), 56-65 (2007).</li><li>Phelan, J. P., Austad, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selecting+animal+models+of+human+aging:+inbred+strains+often+exhibit+less+biological+uniformity+than+F1+hybrids.">Selecting animal models of human aging: inbred strains often exhibit less biological uniformity than F1 hybrids.</a> J. Gerontol. 49 (1), B1-B11 (1994).</li><li>Yurek, D. M., Hipkens, S. B., Hebert, M. A., Gash, D. M., Gerhardt, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-related+decline+in+striatal+dopamine+release+and+motoric+function+in+brown+Norway/Fischer+344+hybrid+rats.">Age-related decline in striatal dopamine release and motoric function in brown Norway/Fischer 344 hybrid rats.</a> Brain Res. 791 (1-2), 246-256 (1998).</li><li>Spangler, E. L., Waggie, K. S., Hengemihle, J., Roberts, D., Hess, B., Ingram, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+assessment+of+aging+in+male+Fischer+344+and+brown+Norway+rats+strains+and+their+F1+hybrid.">Behavioral assessment of aging in male Fischer 344 and brown Norway rats strains and their F1 hybrid.</a> Neurobiol. Aging. 15 (3), 319-328 (1994).</li><li>Salvatore, M. F., Pruett, B. S., Spann, S. L., Dempsey, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+reveals+a+role+for+nigral+tyrosine+hydroxylase+ser31+phosphorylation+in+locomotor+activity+generation.">Aging reveals a role for nigral tyrosine hydroxylase ser31 phosphorylation in locomotor activity generation.</a> PLoS One. 4 (1), (2009).</li><li>Pruett, B. S., Salvatore, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GFR+&#945;-1+receptor+expression+in+the+aging+nigrostriatal+and+mesoaccumbens+pathways.">GFR &#945;-1 receptor expression in the aging nigrostriatal and mesoaccumbens pathways.</a> J. Neurochem. 115 (3), 707-715 (2010).</li><li>Salvatore, M. F., Pruett, B. S., Dempsey, C., Fields, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+profiling+of+dopamine+regulation+in+substantia+nigra+and+ventral+tegmental+area.">Comprehensive profiling of dopamine regulation in substantia nigra and ventral tegmental area.</a> J. Vis. Exp. (66), e4171 (2012).</li><li>Salvatore, M. F., Pruett, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dichotomy+of+tyrosine+hydroxylase+and+dopamine+regulation+between+somatodendritic+and+terminal+field+areas+of+nigrostriatal+and+mesoaccumbens+pathways.">Dichotomy of tyrosine hydroxylase and dopamine regulation between somatodendritic and terminal field areas of nigrostriatal and mesoaccumbens pathways.</a> PLoS One. 7 (1), e29867 (2012).</li><li>Pruett, B. S., Salvatore, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nigral+GFR+&#945;-1+infusion+in+aged+rats+increases+locomotor+activity,+nigral+tyrosine+hydroxylase,+and+dopamine+content+in+synchronicity.">Nigral GFR &#945;-1 infusion in aged rats increases locomotor activity, nigral tyrosine hydroxylase, and dopamine content in synchronicity.</a> Mol. Neurobiol. 47 (3), 988-999 (2013).</li><li>Abercrombie, E. D., Zigmond, M. J., Bloom, ,. F. .. E., Kupfer, D. .. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+31:+Modification+of+central+categcholaminergic+systems+by+stress+and+injury:+Functional+significance+and+clinical+implications.">Chapter 31: Modification of central categcholaminergic systems by stress and injury: Functional significance and clinical implications.</a> Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress. 31, 355-361 (1995).</li><li>Ong, , et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobiological+consequences+of+acute+footshock+stress;+effects+on+tyrosine+hydroxylase+phosphorylation+and+activation+in+the+rat+brain+and+adrenal+medulla.">Neurobiological consequences of acute footshock stress; effects on tyrosine hydroxylase phosphorylation and activation in the rat brain and adrenal medulla.</a> J. Neurochem. , (2013).</li><li>Al-Jarrah, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endurance+exercise+promotes+cardiorespiratory+rehabilitation+without+neurorestoration+in+the+chronic+mouse+model+of+parkinsonism+with+severe+neurodegeneration.">Endurance exercise promotes cardiorespiratory rehabilitation without neurorestoration in the chronic mouse model of parkinsonism with severe neurodegeneration.</a> J. Neurosci. 149 (1), 28-37 (2007).</li><li>Dishman, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobiology+of+exercise.">Neurobiology of exercise.</a> Obesity. 14 (3), 345-356 (2006).</li></ol>

The authors declare no conflicts of interest.

Il existe des preuves pour suggérer que les stratégies de mode de vie, tels que l&#39;exercice peut réduire le risque de maladies liées à l&#39;âge chroniques et de leurs symptômes cardinaux, y compris ceux des maladies neurodégénératives comme la maladie d&#39;Alzheimer et PD 20. Le bénéfice de l&#39;exercice forcé sur un tapis roulant, par opposition à l&#39;exercice volontaire sur une roue qui tourne, c&#39;est que l&#39;enquêteur peut déterminer la fréquence, le taux et / ou de l&#39;inte...

Stratégies de style de vie non invasives qui peuvent soit prévenir ou atténuer les troubles de la cognition et de la locomotion, à la fois souvent associée au vieillissement, gagnent du terrain comme des pratiques viables pour maintenir la santé et le bien-être 1,2. Par exemple, exercice modéré à rigoureux sur une base hebdomadaire et cohérente chez les hommes d&#39;âge moyen peut augmenter considérablement les capacités locomotrices par rapport à ses pairs du même âge avec l&#39;avancement de 3 ans. En outre, plus de preuves suggère que ces stratégies de style de vie, comme l&#39;exercice, peuvent atténuer, voire inverser les déficiences associées aux maladies neurodégénératives telles que la maladie (PD) 4 de Parkinson. Les efforts visant à comprendre les mécanismes moléculaires de déficiences liées au vieillissement ont également été dirigés vers l&#39;identification de la façon dont les stratégies non invasives, comme l&#39;exercice, inverser ou atténuer les mécanismes qui contribuent à ces déficiences. Exercice sur tapis roulant est une telle stratstratégie de plus en plus utilisé dans les modèles de PD 5-7 et les troubles cognitifs 1, dans lequel les mécanismes à l&#39;origine des améliorations dans locomotrice ou la fonction cognitive sont encore à déterminer. Cependant, il est important de souligner que le vieillissement est l&#39;arrière-plan neurobiologique de la maladie de Parkinson. Ainsi, pour toute traduction potentiel de tout avantage d&#39;exercice dans un modèle animal de se réaliser dans la condition humaine, il doit prendre en considération l&#39;arrière-plan neurobiologique du vieillissement. Par exemple, les mécanismes de compensation qui conjurer locomoteur dépréciation lors de la progression de la MP pourrait être compromise par le processus de vieillissement 8. Ainsi, il va de soi que les paradigmes de l&#39;exercice doivent être développés non seulement en compte l&#39;impact du vieillissement de la présence ou absence de pathologie de la maladie, mais qui pourraient aussi être instauré et suivi chez les rongeurs âgés. Par conséquent, en tenant compte du vieillissement sur l&#39;arrière-plan neurobiologique, la sélection de la souche de ratdoit être soigneusement examiné par l&#39;investigateur. Plusieurs souches de rats sont disponibles pour les études de vieillissement, notamment le Fischer 344 et le Brown-Norway / Fischer 344 F 1 (BNF) hybride. Le rat Sprague Dawley couramment utilisé (e de souche non consanguine) est également prête à une telle utilisation, car il est couramment utilisé dans des modèles de maladies neurodégénératives, telles que le modèle de DP 6-hydroxydopamine. Notre laboratoire utilise des souches à la fois le Sprague-Dawley et la BNF dans le vieillissement et le travail de la maladie neurodégénérative. Dans ce rapport, nous allons présenter les résultats mettant en évidence nos protocoles d&#39;exercice en utilisant deux souches. Pour les enquêteurs en se concentrant seulement sur les études liées à l&#39;âge, la souche BNF offre des avantages importants. Tout d&#39;abord, il est relativement moins vulnérable aux troubles liés au vieillissement (comme les tumeurs) et a une longévité exceptionnelle (durée de vie typique est supérieur à 30 mois) par rapport aux autres souches. Ils ont également moins de variabilité dans une variété de résultats physiologiques et comportementaux 9, und conviennent également d&#39;étudier des approches qui interviennent dans le processus de vieillissement. En outre, des expériences telles que l&#39;exercice forcé exigent une manipulation considérable de l&#39;enquêteur, et le caractère doux de la souche BNF est avantageux. Changements liés au vieillissement de la teneur en tissu de la dopamine du striatum et le mésencéphale, ainsi que les changements d&#39;activité locomotrice sont similaires chez les rats et les primates 10-11 BNF. Notre laboratoire possède également une vaste expérience avec la caractérisation et la manipulation du striatum et de la signalisation de la dopamine du mésencéphale, ainsi que l&#39;activité locomotrice chez la souche BNF 12-16. Par conséquent, parce que le risque d&#39;autres maladies sur la base neurobiologique-augmente avec le vieillissement, les modèles animaux de la maladie neurodégénérative devraient envisager l&#39;utilisation de souches de rongeurs avec une feuille de route complète de l&#39;utilisation des études de vieillissement. Notre protocole ici aborde également certaines questions essentielles que l&#39;enquêteur doit tenir compte dans l&#39;interprétation de leurs résultats obtained à partir d&#39;un protocole d&#39;exercice. L&#39;appareil rongeur tapis roulant (dont l&#39;utilisation nous allons mettre en évidence dans le présent rapport), est généralement équipé de bobines de choc électrique à l&#39;arrière de chaque voie du tapis roulant qui peut être désactivé. Cependant, lorsque ces bobines de choc électrique sont activés, un petit choc électrique est délivré à l&#39;objet qu&#39;elle vient en contact avec les bobines. Cette stratégie est souvent utilisée dans les études d&#39;exercice pour faciliter la conformité à exercice sur tapis roulant. Il s&#39;agit d&#39;un point critique pour examen, en particulier pour les chercheurs engagés dans des études comportementales qui sont influencés par la dopamine ou la noradrénaline-signalisation. Footshock électrique est un facteur de stress physiologique, et son impact sur ​​les systèmes de neurotransmetteurs est bien documenté, avec augmentation de l&#39;activation de la tyrosine hydroxylase 17-18. Ainsi, l&#39;augmentation de la biosynthèse de l&#39;un neurotransmetteur pourrait confondre l&#39;interprétation de tout effet de l&#39;exercice, ce qui rend l&#39;enquêteur responsable de l&#39;interprétation si unechangements observés dans le comportement après l&#39;exercice est strictement due au régime d&#39;exercice ou le stress choc électrique. Surtout, le projet de régime d&#39;exercice forcé n&#39;emploie pas l&#39;utilisation de choc électrique en tout point de l&#39;acclimatation de tapis roulant ou des périodes de formation. Régimes d&#39;exercice fructueux, il faut une conformité maximale à exercer des sujets de test. L&#39;emploi de choc électrique afin d&#39;assurer la conformité pourrait fausser l&#39;interprétation des résultats expérimentaux lorsque la variable dépendante est liée à des neurotransmetteurs de signalisation qui est influencé par choc électrique (comme indiqué précédemment). Ainsi, le défi est d&#39;obtenir des rongeurs, et en particulier les rongeurs âgés, de se conformer à un régime d&#39;exercice. Un objectif souhaitable de tout régime d&#39;exercice est d&#39;obtenir près de 100% de conformité, comme cela permettra de réduire le nombre d&#39;animaux nécessaires pour compléter le régime d&#39;exercice. Plus précisément, le respect maximal de l&#39;exercice et l&#39;interprétation des résultats de l&#39;exercice schéma thérapeutique peut be obtenu dans notre régime d&#39;exercice à la suite de plusieurs procédures de pré-exercice, y compris, 1) un cycle lumière-obscurité inverse qui permet animaux d&#39;exercer pendant leur sillage) cycle actif (2) assurant des critères de rendement de l&#39;appareil locomoteur sont égaux avant la séparation des groupes de contrôle et d&#39;exercice, et 3) présentant les sujets d&#39;essai pour une période d&#39;acclimatation qui les introduit progressivement aux exigences de la régime d&#39;exercice. Ici, les considérations expérimentales mentionnées ci-dessus et les étapes nécessaires pour atteindre près de 100% de conformité pour exercice sur tapis roulant dans un rongeur âge (&gt; 18 mois) seront évalués et présentés. Enfin, l&#39;environnement associés à l&#39;exercice peut s&#39;avérer particulièrement stressant, et en tant que tels, présentent un potentiel confond pour déterminer les effets physiologiques spécifiques à l&#39;exercice. Notre protocole tient également compte de l&#39;exposition à l&#39;environnement potentiel inducteur de stress du tapis roulant en incluant le groupe nonexercise dans tous les aspects de la phase d&#39;acclimatation (y compris les modest tapis roulant en marche) et en les plaçant sur le tapis roulant stationnaire pendant l&#39;entraînement sur tapis roulant d&#39;exercice. Ainsi, ce protocole vise à décrire les mesures nécessaires pour déterminer l&#39;impact physiologique de l&#39;exercice.

&#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

Il ya une augmentation importante de la prise de conscience de l&#39;impact positif de l&#39;exercice sur l&#39;amélioration de plusieurs états pathologiques avec les bases neurobiologiques; il s&#39;agit notamment de l&#39;amélioration de la fonction cognitive et la performance physique. En conséquence, on observe une augmentation du nombre d&#39;études sur les animaux employant exercice. Il est soutenu qu&#39;une valeur intrinsèque de l&#39;exercice forcé, c&#39;est que l&#39;enquêteur a le contrôle sur les facteurs qui peuvent influencer l&#39;impact de l&#39;exercice sur les résultats comportementaux, exercer notamment la fréquence, la durée et l&#39;intensité du régime de l&#39;exercice. Toutefois, le respect de régimes d&#39;exercice forcé peut être un problème, en particulier si les facteurs de confusion potentiels d&#39;employer pied-chocs doivent être évités. Il est également important de considérer que puisque la plupart des troubles cognitifs et locomoteurs frappent à la personne âgée, la détermination de l&#39;impact de l&#39;exercice sur ces déficiences devrait envisager d&#39;utiliser les rongeurs âgés avec un niveau plus élevé possible de conformité afin d&#39;assurer un besoin minimal pour le test subjects. Ici, les étapes et les considérations nécessaires pour atteindre près de 100% de conformité pour exercice sur tapis roulant dans un modèle de rongeur ans pertinents seront présentés et discutés. Nonobstant les régime d&#39;exercice particulières employées par l&#39;enquêteur, notre protocole devrait être utile aux enquêteurs qui sont particulièrement intéressés à l&#39;impact potentiel de l&#39;exercice forcé sur les déficiences liées au vieillissement, y compris la maladie de Parkinson liée au vieillissement et la maladie de Parkinson.

Un schéma de la chronologie des événements dans les trois phases du régime d&#39;exercice forcé est illustré à la figure 1. Outre l&#39;inversion du cycle lumière-obscurité, tous les jours de manutention avant tout essai expérimental, et l&#39;étape 1 de la formation d&#39;acclimatation, où les sujets sont assis sur le tapis roulant stationnaire pendant 5-10 min / jour pendant 3 jours consécutifs, ont été mis en œuvre pour accroître la conformité au régime de l&#39;exercice forcé. Ce...

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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.

La conformité à l&#39;exercice forcé chez les rongeurs: Une norme critique pour évaluer l&#39;impact d&#39;exercice dans les troubles liés au vieillissement et la maladie

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 vues.  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.