מימון עבור עבודה זו סופק בחלקו על ידי מענק מחקר הוענק לMF סלווטורה מהמכון הלאומי להזדקנות (AG040261). המחברים גם רוצים להכיר ויקטוריה שדות על סיועה בניסויים התנהגותיים הקשורים לעבודה שהוצגו ומקנזי בוסתן לעזרתו עם הבנייה של הבלימה להליכון.

<ol>
	<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.

יש עדויות לכך שאסטרטגיות אורח החיים, כגון פעילות גופנית, עשוי להפחית את הסיכון למחלות כרוניות הקשורות לגיל ותסמיני הקרדינל שלהם, כוללים אלה של מחלות ניוון עצביות כמו אלצהיימר ופרקינסון 20. התועלת של פעילות גופנית בכפייה על הליכון, בניגוד לפעילות גופני מרצון על ?...

אסטרטגיות אורח חיים לא פולשנית שיכול גם למנוע או להפחית ליקויים לקוגניציה ותנועה, שניהם קשורים לעתים קרובות עם הזדקנות, צוברות תאוצה כפרקטיקות קיימא לשמירה על בריאות ורווחת 1,2. לדוגמא, בדרגה בינונית עד פעילות גופנית קפדנית על בסיס שבועי ועקבי בגברים בגיל העמידה יכולה להגדיל באופן משמעותי את היכולות של תנועה בהשוואה לבני גילם באופן דומה בגיל עם גיל מתקדם 3. יתר על כן, ראיות מצביעות על כך שהגדלת אסטרטגיות אורח חיים אלה, כגון פעילות גופנית, יכולות להפחית או אפילו להפוך ליקויים הקשורים למחלות ניווניות כגון מחלת פרקינסון (PD) 4. מאמצים להבין את המנגנונים המולקולריים של ליקויים הקשורים להזדקנות גם הופנו כלפי זיהוי כיצד אסטרטגיות לא פולשנית, כמו פעילות גופנית, הפוכות או להחליש את המנגנונים שתורמים לליקויים מסוג זה. פעילות גופנית על הליכון היא strat אחד כזהEGY להיות מועסק יותר ויותר במודלים של PD 5-7 ופגיעה קוגניטיבית 1, בם המנגנונים שמאחורי שיפורים בשל תנועה או תפקוד הקוגניטיבי עדיין נחושים. עם זאת, חשוב להדגיש כי הזדקנות היא הרקע הנוירוביולוגי של PD. לפיכך, לכל תרגום פוטנציאל של כל הטבת תרגיל במודל של בעלי חיים להתממש במצבו של האדם זה חייב לקחת בחשבון את הרקע הנוירוביולוגי של הזדקנות. לדוגמא, מנגנוני פיצוי שלהדוף ירידת ערך של תנועה במהלך התקדמות פ&quot;ד עלולים להיפגע על ידי התהליך של הזדקנות 8. לפיכך, סביר להניח כי פרדיגמות תרגיל יש לפתח שלא רק לשקול את ההשפעה של הזדקנות בכל הנוכחות או עדר של פתולוגיה מחלה, אבל זה גם יכולות להיות יזם ומתוחזק במכרסמים בגיל. לכן, בתמורה לסך של הזדקנות על הרקע הנוירוביולוגי, הבחירה של זן העכבריםיש לשקול בכובד על ידי החוקר. זני עכברוש כמה זמינים למחקרי הזדקנות, בעיקר פישר 344 וF 1 היברידי בראון נורווגיה / פישר 344 (BNF). העכברוש הנפוץ ספראג Dawley (זן outbred) הוא גם נוח לשימוש כזה, כפי שהוא משמש בדרך כלל במודלים של מחלות ניווניות, כגון מודל PD 6-hydroxydopamine. המעבדה שלנו משתמשת זני שניהם Dawley ספראג וBNF בהזדקנות ועבודת מחלה ניוונית של מערכת עצבים. בדו&quot;ח זה, אנו מציגים תוצאות המדגישות פרוטוקולי התרגיל שלנו משתמשים בשתי הזנים. לחוקרים אלה מתמקדים אך ורק על לימודים הקשורים לגיל, מתח BNF מציע כמה יתרונות חשובים. ראשית, הוא יחסית פחות פגיע להפרעות הקשורות להזדקנות (כגון גידולים) ויש לו אריכות ימים יוצאות דופן (תוחלת חיים טיפוסית עולה 30 חודשים) בהשוואה לזנים אחרים. יש להם גם פחות השתנות במגוון של תוצאות פיסיולוגיות והתנהגותיים 9,ד מתאים גם לחקור גישות שתתערבנה בתהליך של הזדקנות. יתר על כן, בניסויים כגון פעילות גופנית נאלצה לדרוש טיפול ניכר על ידי החוקר, והאופי העדין של זן BNF הוא יתרון. שינויים הקשורים להזדקנות בתוכן רקמת דופמין striatal והמוח התיכון, כמו גם שינויי הפעילות של תנועה דומות בחולדות BNF ופרימטים 10-11. המעבדה שלנו יש גם ניסיון רב באפיון ומניפולצית striatal ואיתות דופמין המוח התיכון, כמו גם פעילות של תנועה במתח BNF 12-16. לכן, בגלל הסיכון של מחלות המבוססות על נוירו אחרים עולה עם הזדקנות, מודלים של בעלי חיים למחלות ניווניות של מערכת עצבים צריכים לשקול את השימוש בזנים של מכרסמים עם רקורד נרחב של שימוש במחקרי הזדקנות. הפרוטוקול שלנו במסמך זה מתייחס גם לכמה בעיות קריטיות שהחוקר חייב לשקול בפרשנות של obtaine התוצאות שלהםד מפרוטוקול פעילות גופני. מנגנון הליכון מכרסמים (שהשימוש בם אנו נדגיש בדוח זה), מצויד בדרך כלל עם סלילי התחשמלות בחלק האחורי של כל מסלול של ההליכון שיכול להיות מנוטרל. עם זאת, כאשר סלילי התחשמלות אלה מופעלים, footshock קטן מועבר לנושא כפי שהוא בא במגע עם הסלילים. אסטרטגיה זו היא לעתים קרובות מועסק במחקרי פעילות גופני כדי להקל על תאימות להליכון תרגיל. זוהי נקודה קריטית בתמורה, במיוחד עבור אלה החוקרים המעורבים במחקרים התנהגותיים שמושפעים מdopamine- או נוראפינפרין-איתות. footshock חשמל הוא גורם דחק פיסיולוגי, והשפעתה על שני המערכות עצבי מתועדת היטב, עם הפעלה מוגברת של hydroxylase טירוזין 17-18. לפיכך, עלה ביוסינתזה של שני הנוירוטרנסמיטר יכול לבלבל את הפרשנות של כל השפעת פעילות גופנית, מה שהופך את החוקר אחראי לפרשנות אם כלשינוי שנצפה בהתנהגות לאחר פעילות גופנית נובע אך ורק למשטר אימונים או מתח footshock. חשוב לציין, הציעו משטר האימונים נאלצו לא להעסיק את השימוש של footshock בכל נקודה בהסתגלות הליכון או לממש תקופות אימונים. משטרי תרגיל מוצלחים גם דורשים ציות מרבי לממש מנושאי בדיקה. העסקתו של footshock על מנת להשיג תאימות עלולה לבלבל את הפרשנות של תוצאות ניסוי, כאשר המדד התלוי קשור למוליך עצבי איתות שמושפע footshock (כפי שנדון בעבר). לפיכך, האתגר הוא להגיע מכרסמים, ומכרסמים בגיל מסוימים, כדי לעמוד במשטר אימונים. מטרה רצויה של כל משטר אימונים היא להשיג כמעט 100 ציות%, כמו זה יהיה להפחית את מספר בעלי החיים דרושים כדי להשלים את משטר אימונים. באופן ספציפי, תאימות מקסימלית למימוש ופרשנות של תוצאות משטר אימונים יכולה בדואר שהתקבל במשטר האימונים שלנו, כתוצאה ממספר הליכים לפני אימון ובכלל, 1) מחזור אור כהה הפוך המאפשר לבעלי חיים להתאמן בזמן המחזור שלהם הפעיל (בעקבות), 2) קווי התחלה לביצועים של תנועה הבטחה שווה לפני הפרדה קבוצות שליטה והפעילות גופנית, ו3) מציגים את נושאי בדיקה לתקופת הסתגלות שמציגה אותם בהדרגה לדרישות של משטר האימונים. כאן, השיקולים האמורים הניסיוניים והצעדים דרושים כדי להשיג ציות כמעט 100% להליכון תרגיל במכרסמים בגיל (&gt; גיל 18 חודשים) יוערכו והציגו. לבסוף, הסביבה הקשורים בפעילות גופנית עשויה להיות מלחיצה, ובתור שכזה, הווה פוטנציאל מבלבל כדי לקבוע את ההשפעות פיסיולוגיות ספציפיות לפעילות גופנית. הפרוטוקול שלנו שולט גם לחשיפה לסביבה וישכנע לחץ הפוטנציאלי של ההליכון על ידי הכללת קבוצת nonexercise בכל היבט של שלב ההסתגלות (מו כוללריצת dest הליכון) ומעמיד אותם על הליכון הנייח במהלך אימוני פעילות גופני על הליכון. לפיכך, פרוטוקול זה נועד לתאר את האמצעים דרושים כדי לקבוע את ההשפעה הפיזיולוגית של פעילות גופנית לבד.

&#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

יש עלייה גדולה במודעות להשפעה החיובית של פעילות גופנית על השיפור כמה מדינות מחלה עם בסיס הנוירוביולוגי; אלה כוללים שיפור תפקוד הקוגניטיבי וביצועים פיזיים. כתוצאה מכך, יש עלייה במספר המחקרים בבעלי החיים העסקת תרגיל. הוא טען כי הערך פנימי אחד של פעילות גופנית בכפייה הוא שיש לו את החוקר שליטה על הגורמים שיכולים להשפיע את ההשפעה של פעילות גופנית על תוצאות התנהגותיות, בעיקר לממש את התדירות, משך, ועוצמה של משטר האימונים. עם זאת, עמידה במשטרי פעילות גופנית בכפייה עשויה להיות בעיה, במיוחד אם בלבול פוטנציאלי של העסקת רגל הלם יש להימנע. כמו כן, חשוב להביא בחשבון כי מאחר שרוב ליקויים קוגניטיביים ושל תנועה להכות באדם בגיל, קביעת השפעה של פעילות גופנית על ליקויים אלה צריכים לשקול שימוש במכרסמי בני עם רמה הגבוהה ביותר של עמידה על מנת להבטיח צורך מינימאלי למבחן subjects. הנה, הצעדים ושיקולים דרושים כדי להשיג ציות כמעט 100% להליכון תרגיל במודל מכרסם בגיל הרלוונטיים יוצגו ויידונו. על אף משטר אימונים מסוימים להיות מועסקים על ידי החוקר, הפרוטוקול שלנו צריך להיות שימוש לחוקרים כי הם מתעניינים במיוחד בהשפעה הפוטנציאלית של פעילות גופנית שנכפתה על ליקויים הקשורים להזדקנות, לרבות פרקינסון הקשורות להזדקנות ומחלת פרקינסון.

תרשים של ציר הזמן של אירועים בכל שלושת השלבים של משטר האימונים נאלצו מוצג באיור 1. בנוסף להיפוך מחזור האור כהה, מדי יום טיפול לפני כל בדיקה ניסיונית, ושלב 1 של הכשרת הסתגלות, שבו נושאים לשבת על הליכון הנייח ל5-10 דקות / יום במשך 3 ימים ברציפות, יושמו כדי להגדיל את ה...

Watch this Scientific Journal Video about Getting to Compliance in Forced Exercise in Rodents: A Critical Standard to Evaluate Exercise Impact in Aging-related Disorders and Disease at JoVE.com

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.

הגעה לתאימות בתרגיל כפייה במכרסמים: רגיל קריטי להערכת השפעת המימוש בהפרעות ומחלות הקשורות להזדקנות

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 Views.  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.

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

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.

שימוש בלחץ חברתי כרוני לדיכאון לאחר לידה בדגם מניקות מכרסמים

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

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.

משימת קונגרואנסי Crossmodal כאמצעי להשיג מדוד התנהגות אובייקטיבי בפרדיגמה האשליה יד גומי

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.

פרוצדורה כדי לחקור את ההשפעה של הגבלת מזון ממושכת בהרואין מחפש אצל חולדות מתנזרות

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.

חשיפת חירשות Beat: הפרעות קצב זיהוי עם אצבע מסונכרנות הקשה ומשימות תזמון תפיסתי

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.

הערכה של Murine תרגיל סיבולת ללא השימוש ברשת הלם: אלטרנטיבי לתרגיל בכפייה

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.

נוהל ללב התחדשות מושרה הקשר של התנהגות אלכוהול מחפשי מיזוג הפבלובית בחולדות

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.

תמונות אולטרסאונד של הלשון: הדרכה עבור הערכה וטיפול של שגיאות סאונד הדיבור

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 פעילות גופנית בעצימות ובשפתיים והערכת תפקוד כלי הדם בעכברים

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.

הביתה מבוסס תרגיל ריאות מרשם בחולים עם מחלת ריאות חסימתית כרונית כרוניות

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.

ההשפעה של פעילות גופנית מרווח גבוה בעוצמה בינונית-עוצמה רציפה פעילות ברמה של הלב Troponin T בשלב מוקדם של האימון

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