עבודה זו נתמכה על ידי קרן בייג'ינג של מדעי הטבע (No.7162124), שין-אאו הרישמי של רפואה סינית אוניברסיטת בייג'ינג.

כל החיות היו מתוחזק בהתאם להנחיות על ידי החקיקה הסינית על השימוש אתית, טיפול של חיות מעבדה.
1. מידול טרום הכנה
<ol><li>
הכנת המעבדה
	<ol>
<li>הפעל את מנורת UV במשך לפחות 30 דקות לפני הניסוי.</li>
		<li>בקרת הטמפרטורה במעבדה ב 25 ± 3 מעלות צלזיוס, והלחות היחסית סביב 30%.</li>
		<li>להפעיל את המעבדה אור בשעה 6, תכבה את האור בשעה 18:00 להקים מעגל/כהה 12 h/12 שעות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
פלטפורמה מרובים תיבת בנייה
	<ol>
<li>לבנות מיכל פלסטיק אטום ללא כיסוי של 110 × 60 × 40 ס מ3.</li>
		<li>תקן 15 פלטפורמות מעגלית (h = 8 ס"מ, d = 6.5 ס מ) על החלק התחתון של הטנק, סניטר להפיץ שלוש שורות ועמודות חמש. להשאיר מספיק מקום בין כל פלטפורמה, בערך 10 ס מ בין טורים או 13 ס מ בין שורות.</li>
		<li>הגדר פורקן מים על הצד הלטראלי של הטנק, להתקין ברז.</li>
		<li>הופכים שער ברזל-חוט אחר תנועותיהם לטנק עם קופסת האוכל תלוי על זה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
קיבוץ וחולדות דיור הערה: חולדות זכרים Wistar של בן, 8 שבועות, במשקל של 200-210 g, משמשים את הניסוי. העכברושים חיים בקבוצות במהלך תהליך דוגמנות.<ol>
<li>מספר הזנב שורשים של החולדות עם עט מרקר.</li>
		<li>שוקל את החולדות לא לכלול את קלות או כבדות במיוחד, חלק את השאר באופן אקראי לקבוצות מודל ושליטה.</li>
		<li>לשים את החולדות בעדינות לתוך הכלובים נקי ולאפשר להם להסתגלות למעבדה לפחות 3 ימים. מספקים מספיק מים, אספקת המזון.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. מידול עם MMPM
הערה: התהליך מתחיל בשעה 18:00 ומסתיים ב-8 בבוקר למחרת, עבור סכום כולל של 14 שעות ביום, במשך 21 ימים. כדי למנוע הפרעה גורמים, האדם נדרש לבצע את הניסוי כולו, כשאתה לובש אותו המעבדה. 10 חולדות Wistar משמשים את הניסוי.
<ol><li>מניחים את הטנק על משטח שטוח, למשל, על הרצפה. ואז למלא את המיכל בערך 7 ס מ של מים חמים (25 ± 3 ° C), כ- 1 ס מ מתחת פלטפורמת שטוח.</li>
	<li>להכין מספיק אוכל ושתייה וכל העכברים למיכל עבור יום אחד. להכניס תיבת מזון למספוא ומים ולתלות אותו על השער. הערה: כמה עכברים חכם ללמוד על תיבת האוכל. אם כך, להסיע אותם בחזרה לתוך הטנק.</li>
	<li>לקחת את החולדות קבוצה דגם הכלוב, לתפוס אותם על ידי הזנב, לשים אותם בעדינות לתוך הטנק. ההשקה כל העכברושים במים במקום פלטפורמות להמריץ את הפחד של מים. ודא כי כל עכבר מקבל פלטפורמה לעמוד עליה, בעוד חולדות של קבוצת הביקורת נשאר בכלובים המקורי שלהם עם מספיק אוכל ומים.</li>
	<li>מכסה למיכל. נטר את החולדות כדי למנוע מהפציעה. אם עכבר נשאר במים למשך יותר משעה בלי לטפס על הפלטפורמה, תוציא את זה למיכל ולהסיר אותו מן הבחינה.</li>
	<li>לאחר 14 h, לקחת את החולדות דגם מהמיכל, תייבשי את השיער שלהם עם מייבש. לסמן מחדש זנבות של החולדות אם זה נמוג. להחזיר את החולדות לכלובים המקורי שלהם ולספק להם מספיק אוכל ומים.</li>
	<li>פלאש בכל פינה של הטנק. לרומם בצד אחד של הטנק, לפתוח את הברז כדי outflow את השפכים.</li>
	<li>לחטא את המיכל עם 75% אתנול תרסיס, לחשוף אותם בפני האור האולטרה סגול.</li>
</ol>3. דגם: התנהגותית מבדק
הערה: כל הבדיקות מבוצעות במעבדה התנהגותית. רעש, אור נוסף אסורה במהלך הבדיקה כדי למנוע הפרעה. במידת האפשר, השתמש את המשתמשים מקבלי אותו לערוך כל בדיקה. מעיל כהה וכפפות נדרשים עבור זיהוי סולם אפור בעיבוד תמונה. לבצע את OFT תחילה שכן יש לפחות. ההשפעה על ההתנהגות חולדה.
<ol><li>
למוד
	<ol>
<li>בדוק את ההקלטה מעל תיבת שדה פתוח כדי לוודא זה מחובר כהלכה לתחנת העבודה ועוסק בכל פינה של התיבה. להתאים את התאורה לחסל צללים בתיבה.</li>
		<li>להעביר את החולדות למעבדה התנהגותית בכלובים המקורי שלהם. לאפשר להם להסתגלות במשך לפחות שעה לפני המבחן.</li>
		<li>לנקות, לנקות את התיבה עם 75% אתנול כדי להבטיח כי אין צואה או הריח נשאר מהניסוי הקודם.</li>
		<li>להסיר את חולדה מן הכלוב על ידי הגב והניחו אותה בעדינות לתוך האזור המרכזי של התיבה. במהירות נסיגה האצולה מהתיבה כדי לא לחסום את הזריקה.</li>
		<li>קלט המספר של החולדה, להתחיל בהקלטה. לספור ולהקליט את התדירות של פעילויות אנכי של החולדה, כולל גידול וטיפוס.</li>
		<li>לאחר 5 דקות, לעצור את ההקלטה, קח את החולדה מחוץ לקופסה, להחזיר אותו לכלוב.</li>
		<li>חזור על שלבים 3.1.3 - 3.1.6 עד כל העכברושים סיימו את המבחן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
EPM
	<ol>
<li>בצע את השלבים שלפני הסימון, להתאקלמות באשר OFT (שלבים 3.1.1 - 3.1.2).</li>
		<li>להסיר את חולדה מן הכלוב על ידי גבו ושם אותה בעדינות על החלק צומת של שתי זרועות. להנחית את החולדה לכיוון הזרוע השמאלית פתוח ולעזוב במהירות כדי לא לחסום את הזריקה.</li>
		<li>קלט המספר של החולדה, להתחיל בהקלטה. לספור ולהקליט את התדירות של הזרוע שונים כניסות. אם החולדה יוריד את המבוך במבחן, תרים אותו ולשלוח אותו למבוך. להקליט מידע מפורט עבור ניתוח נתונים.</li>
		<li>לאחר 5 דקות, לעצור את ההקלטה, קח את החולדה החוצה, להחזיר אותו לכלוב.</li>
		<li>הסר את הצואה, לנגב את המבוך עם 75% אתנול לחסל את הריח של חולדה לשעבר.</li>
		<li>חזור על שלבים 3.2.2 - 3.2.5 עד כל העכברושים סיימו את המבחן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
מבחן ES
	<ol>
<li>למלא את מיכל שחייה (70 × 30 × 110 ס מ3) עם 80 ס מ של מים חמים (25 ± 3 ° C). הערה: אם יש תרמוסטט במיכל, טמפרטורת המים להגדיר בסביבות 37 ° C, הדומה לטמפרטורת הגוף של החולדה. אם לא, לקבוע את טמפרטורת החדר לשמור את זה קבוע.</li>
		<li>להפוך מטען עבור כל עכברוש עם סיכת אשכולות ולקשור אותו בעדינות על שורש הזנב שלה. העומס שוקל 10% ממשקל של החולדה.</li>
		<li>תפוס חולדה בזנב ולזרוק אותו לתוך הטנק שחייה. אם החולדות מצטופפות או להיצמד לקיר, להבחין ביניהם ונהג אותם בחזרה למים.</li>
		<li>להתחיל תזמון כרגע כאשר העכברוש מכניסים מים ותזמון עצור כאשר הוא נחלש, אשר הוכח כמו הכשל להיאבק מחוץ למים עם הפה והאף מתחת למים במשך יותר מ 10 s. הערה: לפעמים, תשישות וטביעה מתרחש בפתאומיות. ודאו שיש לכם מספיק ניסויים כדי להקליט ולשמור את החיה בו זמנית.</li>
		<li>הסר את החולדות מותש מהמים מבלי להפריע לאחרים. תייבשי את השיער שלהם, לסמן מחדש את המספרים שלהם ולשלוח אותם חזרה לכלוב.</li>
		<li>להחליף את המים במיכל לאחר סיום קבוצה אחת. לאחר כל העכברושים נעשים, לרוקן למיכל שחייה, לנקות, לעקר אותה עם אתנול וביו -אור UV.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. מודל ההערכה: נוירוטרנסמיטר מרכזי זיהוי
<ol><li>עזים ומתנגד העכברוש עם הזרקה הצפק התוך של 10% כלורין (3 מ"ל/ק"ג) עד שזה חסר הכרה.</li>
	<li>לערוף את החולדה.</li>
	<li>עושים חתך אורכי לאורך הקו שלאחר המדיאלי, לפתוח את הגולגולת לשני הצדדים, לחשוף את המוח. . תהפוך את הגולגולת, מסירים את המוח והניח את המוח על שקית קרח.</li>
	<li>להפריד ולהסיר ההיפותלמוס, וזה האיזור בצורת מעוין בחלק המרכזי של הבסיס של המוח יש גבול ברור עם הרקמות הסובבות. למקם אותו צינור סטרילי ומקפיאים עם חנקן נוזלי. אחסן את כל הדגימות מקרר-80 ° C.</li>
	<li>לזהות את התוכן של DA ו- 5-HT בהיפותלמוס באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים (HPLC)8.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Ishii, A., Tanaka, M., Yamano, E., Watanabe, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+substrates+of+physical+fatigue+sensation+to+evaluate+ourselves:+a+magnetoencephalography+study.">The neural substrates of physical fatigue sensation to evaluate ourselves: a magnetoencephalography study.</a> Neuroscience. 261, 60-67 (2014).</li><li>Dalsgaard, M. K., Secher, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Brain+at+Work:+A+Cerebral+Metabolic+Manifestation+of+Central+Fatigue?.">The Brain at Work: A Cerebral Metabolic Manifestation of Central Fatigue?.</a> Journal of Neuroscience Research. 85 (15), 3334-3339 (2007).</li><li>Chaudhuri, A., Behan, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fatigue+in+neurological+disorders.">Fatigue in neurological disorders.</a> The Lancet. 363, 978-988 (2004).</li><li>Baston, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise-induced+central+fatigue:+a+review+of+the+literature+with+implications+for+dance+science+research.">Exercise-induced central fatigue: a review of the literature with implications for dance science research.</a> Journal of Dance Medicine &amp; Science. 17 (2), 53-62 (2013).</li><li>Yamashita, M., Yamamoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tryptophan+and+Kynurenic+Acid+May+Produce+an+Amplified+Effect+in+Central+Fatigue+Induced+by+Chronic+Sleep+Disorder.">Tryptophan and Kynurenic Acid May Produce an Amplified Effect in Central Fatigue Induced by Chronic Sleep Disorder.</a> International Journal of Tryptophan Research. 7, 9-14 (2014).</li><li>Lee, S. W., 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=The+impact+of+duration+of+one+bout+treadmill+exercise+on+cell+proliferation+and+central+fatigue+in+rats.">The impact of duration of one bout treadmill exercise on cell proliferation and central fatigue in rats.</a> Journal of Exercise Rehabilitation. 9 (5), 463-469 (2013).</li><li>Su, k. Y., 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=Rutin,+a+flavonoid+and+principal+component+of+saussurea+involucrata,+attenuates+physical+fatigue+in+a+forced+swimming+mouse+model.">Rutin, a flavonoid and principal component of saussurea involucrata, attenuates physical fatigue in a forced swimming mouse model.</a> International Journal of Medical Sciences. 11 (5), 528-537 (2014).</li><li>Hashemi, F., Laufer, R., Szegi, P., Csomor, V., Kal &#225;sz, H., Tekes, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HPLC+determination+of+brain+biogenic+amines+following+treatment+with+bispyridinium+aldoxime+K203.">HPLC determination of brain biogenic amines following treatment with bispyridinium aldoxime K203.</a> Acta Physiologica Hungarica. 101 (1), 40-46 (2014).</li><li>Machado, R. B., Hipo'lide, D. C., Benedito-Silva, A. A., Tufik, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sleep+deprivation+induced+by+the+modified+multiple+platform+technique:+quantification+of+sleep+loss+and+recovery.">Sleep deprivation induced by the modified multiple platform technique: quantification of sleep loss and recovery.</a> Brain Research. 1004 (1-2), 45-51 (2004).</li><li>Alzoubi, K. H., Khabour, O. F., Tashtoush, N. H., AI-Azzam, S. I., Mhaidat, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+Effect+of+Pentoxifylline+on+Sleep-Deprivation+Induced+Memory+Impairment.">Evaluation of the Effect of Pentoxifylline on Sleep-Deprivation Induced Memory Impairment.</a> Hippocampus. 23 (9), 812-819 (2013).</li><li>Pires, G. N., Tufik, S., Andersen, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grooming+analysis+algorithm:+Use+in+the+relationship+between+sleep+deprivation+and+anxiety-like+behavior.">Grooming analysis algorithm: Use in the relationship between sleep deprivation and anxiety-like behavior.</a> Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 41, 6-10 (2013).</li><li>Yamashita, M., Yamamoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+a+rat+model+of+central+fatigue+induced+by+chronic+sleep+disorder+and+excessive+brain+tryptophan.">Establishment of a rat model of central fatigue induced by chronic sleep disorder and excessive brain tryptophan.</a> Japanese Journal of Cognitive Neuroscience. 15, 67-74 (2013).</li><li>Arai, M., Yamazaki, M., Inoue, K., Fushiki, T. <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+intracranial+injection+of+transforming+growth+factor-beta+relevant+to+central+fatigue+on+the+waking+electroencephalogram+of+rats+Comparison+with+effects+of+exercise.">Effects of intracranial injection of transforming growth factor-beta relevant to central fatigue on the waking electroencephalogram of rats Comparison with effects of exercise.</a> Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 26 (2), 307-312 (2002).</li><li>Han, C. X., 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=Distinct+behavioral+and+brain+changes+after+different+durations+of+the+modified+multiple+platform+method+on+rats:+An+animal+model+of+central+fatigue.">Distinct behavioral and brain changes after different durations of the modified multiple platform method on rats: An animal model of central fatigue.</a> PloS One. 12 (5), e0176850 (2017).</li><li>Tang, X., Yang, L., Sanford, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+variation+in+sleep+and+motor+activity+in+rats.">Individual variation in sleep and motor activity in rats.</a> Behavioural Brain Research. 180 (1), 62-68 (2007).</li><li>Stanford, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Open+Field+Test:+reinventing+the+wheel.">The Open Field Test: reinventing the wheel.</a> Journal of Psychopharmacology. 21 (2), 134-135 (2007).</li><li>Ahn, S. H., 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=Basal+anxiety+during+an+open+field+test+is+correlated+with+individual+differences+in+contextually+conditioned+fear+in+mice.">Basal anxiety during an open field test is correlated with individual differences in contextually conditioned fear in mice.</a> Animal Cells and Systems. 17 (3), 154 (2013).</li><li>Costa, A. A., Morato, S., Roque, A. C., Tin &#243;s, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+computational+model+for+exploratory+activity+of+rats+with+different+anxiety+levels+in+elevated+plus-maze.">A computational model for exploratory activity of rats with different anxiety levels in elevated plus-maze.</a> Journal of Neuroscience Methods. 236, 44-50 (2014).</li><li>Liu, Z., Wu, Y., Liu, T., Li, R., Xie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+regulation+in+a+rat+model+of+exercise-induced+chronic+fatigue.">Serotonin regulation in a rat model of exercise-induced chronic fatigue.</a> Neuroscience. 349, 27-34 (2017).</li><li>Foley, T. E., Fleshner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroplasticity+of+dopamine+circuits+after+exercise:+implications+for+central+fatigue.">Neuroplasticity of dopamine circuits after exercise: implications for central fatigue.</a> NeuroMolecular Medicine. 10 (2), 67-80 (2008).</li><li>Leite, L. H., Rodrigues, A. G., Soares, D. D., Marubayashi, U., Coimbra, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+fatigue+induced+by+losartan+involves+brain+serotonin+and+dopamine+content.">Central fatigue induced by losartan involves brain serotonin and dopamine content.</a> Medicine &amp; Science in Sports &amp; Exercise. 42 (8), 1469-1476 (2010).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

MMPM מיועד במקור חסך שינה9. חולדות הן פצח מיכל מים עם פלטפורמות קבוע בתחתית. מונע על ידי הפחד האינסטינקטיבי של מים, חולדות יישאר לעמוד על הפלטפורמות, מתרחשת ללא שינה. המחקר מראה כי שעות שונות של חוסר שינה להוביל שינויים שונים עכברוש התנהגות ומצב רוח, כולל זיהוי לקות10,...

עייפות היא אחד הגורמים העיקריים המאיימים על בריאות האדם1. בעשרות השנים האחרונות, מחקרים שונים הוכיחו כי עייפות הוא המופעלות באופן עקיף אבל מונחה מרכזי, תמיד מלווה עם הפרעות רגשיות, קוגניטיביות. פיזיולוג איטלקי א Mosso הציע לראשונה את המילה עייפות מרכזית2. זה מוגדר בדרך כלל מוגבל פעילות התנדבותית, קוגניציה ירידת ערך עקב תפקוד לקוי של הדחף התמסורת של מערכת העצבים המרכזית (CNS)3. לעומת עייפות שרירים היקפית, עייפות המרכזי מדגיש שינויי מערכת העצבים, כמו גם בהפרעות רגשיות/התנהגותיות הסוגר כולל דיכאון, חרדה, קוגניציה ליקוי של אובדן זיכרון. מחקר אחד מראה כי גורמים רבים יכול לגרום עייפות המרכזית, בין אילו פעילות פיזית מוגזמת, מתח נפשי הם די הכרחית4. באשר בפתוגנזה, תיאוריות כמו טריפטופן-kynurenine מסלול השערה5 מסבירות שינויי מסלולים מסוימים; עם זאת, מחקרים מעמיקים יותר נדרשים עדיין לחשוף את מתאמים המרכזי-ההיקפית של עייפות המרכזית.
כמו המנגנון הבסיסי של עייפות המרכזי הוא עדיין לא ברור, במודל חיה יעיל הוא די חשוב למחקר נוסף. הדגמים עייפות הקיימים הם בעיקר המושרה על ידי פעילות גופנית מוגזמת, כמו הליכונים6 ו שחייה שנטענו משקל7, עם חשש קטן על גורמים נפשיים. כדאי לדמות הפיתוח של מרכזי עייפות, הקבוצה שלנו פיתח מודל עכברוש עם MMPM. במהלך התהליך מידול, חולדות יישאר לעמוד על פלטפורמות צר בתיבת פלטפורמה מרובות במשך שעות ארוכות כולל חלק הזמן לישון. שונים של פעילות גופנית מוגזמת מודלים, המודל MMPM משתמש מניעת שינה חלקי כגורם נפשי תמורת זה מורכב בפתוגנזה של עייפות המרכזית.
מודל הערכה, אנו משתמשים הבדיקות OFT ו- EPM לקבוע חרדה רוח ואת פעילות התנדבותית. הבדיקה ES מבוצע כדי למדוד את ביצועי השרירים ההיקפיים. בנוסף, אנו לקחת את המוח של החולדה, לזהות דופמין (DA) / סרוטונין (5-HT) בתוכן שני hypothalamuses לבחון את ההבדלים נוירוטרנסמיטר מרכזי.
פרוטוקול שיובאו להלן נועד המודל המרכזי עייפות המושרה על ידי פעילות גופנית חוזרת ונשנית, חוסר שינה, מחקה מצב שכיח בחיי האדם. עם זאת, על-ידי התאמת משך מודל, זה יכול לשמש בתחומים רבים אחרים, כמו מחקרי תצפית ומתח שינה. בעתיד מחקר, אנו מקווים כי מודל זה יעזור לגלות עוד שינויים CNS וקשריהם עם מערכת היקפיים, כדי לחשוף את המנגנון הפתוגנזה של עייפות המרכזית.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>multiple platform sleep deprivation water tank</td>
			<td>Customization,it is provided by the neuroimmunological laboratory of Beijing University of Chinese Medicine</td>
			<td></td>
			<td>110cm x 60cm x 40cm. There are 15 plastic small platforms at the bottom. The small platform is 6.5cm in diameter and 8cm high</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wistar rats</td>
			<td>Beijing Weitong Lihua Experimental Animal Technology Company</td>
			<td>license number SYXK (Beijing) 2016-0011</td>
			<td>Use 32 Wistar healthy male rats ,8 week old (200-210 g)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agilent 1100LC high performance liquid chromatograph&#160;</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>&#160;G1379A, G1311A, G1313A , G1316A&#160;</td>
			<td>&#160;G1379A, G1311A type chromatographic pump, G1313A automatic sampler, G1316A column temperature box</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DECADE II SDC electrochemical detector</td>
			<td>Dutch ANTEC company</td>
			<td></td>
			<td>glassy carbon electrode, Ag/AgCl reference electrode, workstations (Clarity CHS)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biofuge Stratos high-speed refrigeration centrifuge</td>
			<td>HERAEUS</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VCX130 ultrasonic fracturing instrument</td>
			<td>SONICS</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ACS-ZEAS electronic scale</td>
			<td>Phos technology development, Beijing.</td>
			<td></td>
			<td>The weight of the weighing rats can be accurate to 0.1g.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Open Field Box</td>
			<td>Customization,it is provided by the neuroimmunological laboratory of Beijing University of Chinese Medicine</td>
			<td></td>
			<td>wooden box of open field&#160; 100 cm by 100 cm x 40 cm, inside wall and bottom as the gray.The bottom is divided into 25 equal area squares, each of which is 20cm x 20cm, and the 16 grids along the outer wall are the external ones, and the other 9 grids are central.The camera is mounted above the median.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elevated Plus-maze</td>
			<td>Beijing zhongshi dechuang technology development co. LTD.</td>
			<td></td>
			<td>The open arms and close&#160; arms of the cross are composed of 30cm x 5cm x 15cm, and the central area is 5cm x 5cm, with a camera mounted above the center and 45cm high.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rat swimming bucket.</td>
			<td>Zhenhua biological instrument equipment co., LTD. Anhui,China.</td>
			<td></td>
			<td>The volume of plastic drum is 70cm x 30cm x 110cm, which is used for swimming in rats.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermometer</td>
			<td>Shiya instrument co., LTD., changzhou,China.</td>
			<td></td>
			<td>Control water temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small water pump</td>
			<td>Xincheng technology co., LTD., chengdu,China.</td>
			<td></td>
			<td>Used for water tank and swimming behavior.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethovition3.0 behavioral software.</td>
			<td>Nuldus,Netherlands</td>
			<td></td>
			<td>Measurement analysis of rat behavior videos.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a rat model of central fatigue using a modified multiple platform method

במאמר זה הצגנו מודל עכברוש של מרכזי עייפות בעזרת שונה פלטפורמה מרובים שיטה (MMPM). תיבת מרובים פלטפורמה תוכנן כמו מיכל מים עם פלטפורמות צר על החלק התחתון. העכברושים דגם היו לשים לתוך הטנק, עמד על הבמות במשך 14 h (18:00-8:00) ליום 21 ימים רצופים, עם קבוצת בקרה הריק להגדיר עבור חדות. בסוף מידול, חולדות בקבוצה מודל הראתה ברור מראה עייף. כדי להעריך את הדגם, ביצענו מספר בדיקות התנהגותית, כולל במגרש הפתוח (למוד), לבחון את גבוהות פלוס מבוך (EPM) בדיקה של הבדיקה ממצה שחייה (ES). התוצאות הראו כי חרדה, ליקוי קוגניציה מרחבית, עניים שריר ביצועים ולאחר שנדחתה פעילות התנדבותית הציג בחולדות דגם לאשר את האבחנה של עייפות המרכזית. שינויים של המוליכות העצבית המרכזית גם לאמת את התוצאה. לסיכום, המודל בהצלחה מדומה עייפות המרכזית ולאחר מחקר עתידי עם המודל עשוי לעזור לחשוף את מנגנון פתולוגי של המחלה.

נתאר מודל עכברוש של מרכזי עייפות בעזרת MMPM. 24 Wistar חולדות מחולקים באופן אקראי את קבוצת הביקורת וקבוצת מודל, עם 12 חולדות בכל קבוצה. המנגנון דגם מיועד מיכל מים עם פלטפורמות צר על החלק התחתון (איור 1). מודל חולדות לעמוד על הבמות במשך 14 שעות ליום, כולל זמן שינה חלקי...

Watch this Scientific Journal Video about A Rat Model of Central Fatigue Using a Modified Multiple Platform Method at JoVE.com

A Rat Model of Central Fatigue Using a Modified Multiple Platform Method

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול להציג מודל עכברוש של מרכזי עייפות בעזרת שונה פלטפורמה מרובים שיטה (MMPM).

חולדה מודל מרכזי עייפות בעזרת ששונה שיטת פלטפורמה מרובים

In this article, we introduced a rat model of central fatigue using the modified multiple platform method (MMPM). The Multiple Platform box was designed ...

a-rat-model-central-fatigue-using-modified-multiple-platform

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.9K Views.  Beijing University of Chinese Medicine. כאן, אנו מציגים את פרוטוקול להציג מודל עכברוש של מרכזי עייפות בעזרת שונה פלטפורמה מרובים שיטה (MMPM).

Video: A Rat Model of Central Fatigue Using a Modified Multiple Platform Method

Application of a NMDA Receptor Conductance in Rat Midbrain Dopaminergic Neurons Using the Dynamic Clamp Technique

Neuroscientists study the function of the brain by investigating how neurons in the brain communicate. Many investigators look at changes in the electrical activity of one or more neurons in response to an experimentally-controlled input. The electrical activity of neurons can be recorded in isolated brain slices using patch clamp techniques with glass micropipettes. Traditionally, experimenters can mimic neuronal input by direct injection of current through the pipette, electrical stimulation of the other cells or remaining axonal connections in the slice, or pharmacological manipulation by receptors located on the neuronal membrane of the recorded cell.
Direct current injection has the advantages of passing a predetermined current waveform with high temporal precision at the site of the recording (usually the soma). However, it does not change the resistance of the neuronal membrane as no ion channels are physically opened. Current injection usually employs rectangular pulses and thus does not model the kinetics of ion channels. Finally, current injection cannot mimic the chemical changes in the cell that occurs with the opening of ion channels.
Receptors can be physically activated by electrical or pharmacological stimulation. The experimenter has good temporal precision of receptor activation with electrical stimulation of the slice. However, there is limited spatial precision of receptor activation and the exact nature of what is activated upon stimulation is unknown. This latter problem can be partially alleviated by specific pharmacological agents. Unfortunately, the time course of activation of pharmacological agents is typically slow and the spatial precision of inputs onto the recorded cell is unknown.
The dynamic clamp technique allows an experimenter to change the current passed directly into the cell based on real-time feedback of the membrane potential of the cell (Robinson and Kawai 1993, Sharp et al., 1993a,b; for review, see Prinz et al. 2004). This allows an experimenter to mimic the electrical changes that occur at the site of the recording in response to activation of a receptor. Real-time changes in applied current are determined by a mathematical equation implemented in hardware.
We have recently used the dynamic clamp technique to investigate the generation of bursts of action potentials by phasic activation of NMDA receptors in dopaminergic neurons of the substantia nigra pars compacta (Deister et al., 2009; Lobb et al., 2010). In this video, we demonstrate the procedures needed to apply a NMDA receptor conductance into a dopaminergic neuron.

In this video, we demonstrate how to apply a conductance into a dopaminergic neuron recorded in the whole cell configuration in rat brain slices. This technique is called the dynamic clamp.

יישום של מוליכות קולטן NMDA במוח התיכון נוירונים עכברוש דופאמין באמצעות טכניקה הצמד הדינמי

Neuroscientists study the function of the brain by investigating how neurons in the brain communicate. Many investigators look at changes in the ...

Regioselective Biolistic Targeting in Organotypic Brain Slices Using a Modified Gene Gun

Transfection of DNA has been invaluable for biological sciences and with recent advances to organotypic brain slice preparations, the effect of various heterologous genes could thus be investigated easily while maintaining many aspects of in vivo biology. There has been increasing interest to transfect terminally differentiated neurons for which conventional transfection methods have been fraught with difficulties such as low yields and significant losses in viability. Biolistic transfection can circumvent many of these difficulties yet only recently has this technique been modified so that it is amenable for use in mammalian tissues.
New modifications to the accelerator chamber have enhanced the gene gun&#39;s firing accuracy and increased its depths of penetration while also allowing the use of lower gas pressure (50 psi) without loss of transfection efficiency as well as permitting a focused regioselective spread of the particles to within 3 mm. In addition, this technique is straight forward and faster to perform than tedious microinjections. Both transient and stable expression are possible with nanoparticle bombardment where episomal expression can be detected within 24 hr and the cell survival was shown to be better than, or at least equal to, conventional methods. This technique has however one crucial advantage: it permits the transfection to be localized within a single restrained radius thus enabling the user to anatomically isolate the heterologous gene&#39;s effects. Here we present an in-depth protocol to prepare viable adult organotypic slices and submit them to regioselective transfection using an improved gene gun.

Recent improvements in organotypic brain slice preparations have permitted their exploitation for biotechnological applications. Organotypic slices maintain local structural characteristics of in vivo biology, including functional synaptic connections. Here we present a regioselective biolistic delivery method to label and genetically manipulate these slices.

Regioselective Biolistic המיקוד בOrganotypic פרוסות המוח באמצעות אקדח ג&#39;ין השתנה

Transfection of DNA has been invaluable for biological sciences and with recent advances to organotypic brain slice preparations, the effect of various ...

A Method of Nodose Ganglia Injection in Sprague-Dawley Rat

Afferent signaling via the vagus nerve transmits important general visceral information to the central nervous system from many diverse receptors located in the organs of the abdomen and thorax. The vagus nerve communicates information from stimuli such as heart rate, blood pressure, bronchopulmonary irritation, and gastrointestinal distension to the nucleus of solitary tract of the medulla. The cell bodies of the vagus nerve are located in the nodose and petrosal ganglia, of which the majority are located in the former. The nodose ganglia contain a wealth of receptors for amino acids, monoamines, neuropeptides, and other neurochemicals that can modify afferent vagus nerve activity. Modifying vagal afferents through systemic peripheral drug treatments targeted at the receptors on nodose ganglia has the potential of treating diseases such as sleep apnea, gastroesophageal reflux disease, or chronic cough. The protocol here describes a method of injection neurochemicals directly into the nodose ganglion. Injecting neurochemicals directly into the nodose ganglia allows study of effects solely on cell bodies that modulate afferent nerve activity, and prevents the complication of involving the central nervous system as seen in systemic neurochemical treatment. Using readily available and inexpensive equipment, intranodose ganglia injections are easily done in anesthetized Sprague-Dawley rats.

Afferent vagal signaling transmits important information to central nervous system from receptors located in organs of the abdomen and thorax. The nodose ganglia of vagus nerves contain many types of receptors that modulate vagal activity. This protocol describes a method of local injections of neurochemicals into the nodose ganglia.

שיטה של ​​הזרקת Nodose הגרעינים בSprague-Dawley עכברוש

Afferent signaling via the vagus nerve transmits important general visceral information to the central nervous system from many diverse receptors located ...

Fabrication of High Contact-Density, Flat-Interface Nerve Electrodes for Recording and Stimulation Applications

Many attempts have been made to manufacture multi-contact nerve cuff electrodes that are safe, robust and reliable for long term neuroprosthetic applications. This protocol describes a fabrication technique of a modified cylindrical nerve cuff electrode to meet these criteria. Minimum computer-aided design and manufacturing (CAD and CAM) skills are necessary to consistently produce cuffs with high precision (contact placement 0.51 &#177; 0.04 mm) and various cuff sizes. The precision in spatially distributing the contacts and the ability to retain a predefined geometry accomplished with this design are two criteria essential to optimize the cuff&#39;s interface for selective recording and stimulation. The presented design also maximizes the flexibility in the longitudinal direction while maintaining sufficient rigidity in the transverse direction to reshape the nerve by using materials with different elasticities. The expansion of the cuff&#39;s cross sectional area as a result of increasing the pressure inside the cuff was observed to be 25% at 67 mm Hg. This test demonstrates the flexibility of the cuff and its response to nerve swelling post-implant. The stability of the contacts&#39; interface and recording quality were also examined with contacts&#39; impedance and signal-to-noise ratio metrics from a chronically implanted cuff (7.5 months), and observed to be 2.55 &#177; 0.25 k&#8486; and 5.10 &#177; 0.81 dB respectively.

This article provides a detailed description on the fabrication process of a high contact-density flat interface nerve electrode (FINE). This electrode is optimized for recording and stimulating neural activity selectively within peripheral nerves.

המצאה של צפיפות לתקשר גבוהה, אלקטרודות עצב שטוח ממשק עבור יישומי הקלטת הגירוי

Many attempts have been made to manufacture multi-contact nerve cuff electrodes that are safe, robust and reliable for long term neuroprosthetic ...

Dynamic Quantitative Sensory Testing to Characterize Central Pain Processing

Central facilitation and modulation of incoming nociceptive signals play an important role in the perception of pain. Disruption in central pain processing is present in many chronic pain conditions and can influence responses to specific therapies. Thus, the ability to precisely describe the state of central pain processing has profound clinical significance in both prognosis and prediction. Because it is not practical to record neuronal firings directly in the human spinal cord, surrogate behavior tests become an important tool to assess the state of central pain processing. Dynamic QST is one such test, and can probe both the ascending facilitation and descending modulation of incoming nociceptive signals via TS and CPM, respectively. Due to the large between-individual variability in the sensitivity to noxious signals, standardized TS and CPM tests may not yield any meaningful data in up to 50% of the population due to floor or ceiling effects. We present methodologies to individualize TS and CPM so we can capture these measures in a broader range of individuals than previously possible. We have used these methods successfully in several studies at the lab, and data from one ongoing study will be presented to demonstrate feasibility and potential applications of the methods.

By assessing pain in response to repetitive or different types of standardized stimuli, dynamic quantitative sensory testing (QST) can reveal changes in the central processing of pain. We present methods to optimize and individualize two dynamic QST measures: temporal summation (TS) and conditioned pain modulation (CPM).

הדינמי כמוני בדיקה חושית לאפיון עיבוד כאב המרכזי

Central facilitation and modulation of incoming nociceptive signals play an important role in the perception of pain. Disruption in central pain ...

Measuring Progressive Neurological Disability in a Mouse Model of Multiple Sclerosis

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating disease, with clinical features similar to the progressive forms of multiple sclerosis (MS). The mice show progressive disability with loss of motor and sensory functions, which can be assessed with multiple apparatuses and protocols. Among them, the Rotarod performance test is a very common behavioral test, its advantage being that it provides objective measurements, but it is often used assuming that it is straightforward and simple. In contrast to visual scoring systems used in some models of MS, which are highly subjective, the Rotarod test generates an objective, measurable, continuous variable (i.e., length of time), allowing almost perfect inter-rater concordances. However, inter-laboratory reliability is only achieved if the various testing parameters are replicated. In this manuscript, recommendations of specific testing parameters, such as size, speed, and acceleration of the rod; amount of training given to the animals; and data processing, are presented for the Rotarod test.

An optimized testing protocol is presented in this paper for the Rotarod performance test, used for measuring progressive neurological disability in TMEV-infected mice.

מדידת נכות נוירולוגית מתקדמת עכבר דגם של טרשת נפוצה

After intracerebral infection with the Theiler's Murine Encephalomyelitis Virus (TMEV), susceptible SJL mice develop a chronic-progressive demyelinating ...

A Volumetric Method for Quantification of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a subtype of hemorrhagic stroke. Cerebral vasospasm that occurs in the aftermath of the bleeding is an important factor determining patient outcome and is therefore frequently taken as a study endpoint. However, in small animal studies on SAH, quantification of cerebral vasospasm is a major challenge. Here, an ex vivo method is presented that allows quantification of volumes of entire vessel segments, which can be used as an objective measure to quantify cerebral vasospasm. In a first step, endovascular casting of the cerebral vasculature is performed using a radiopaque casting agent. Then, cross-sectional imaging data are acquired by micro computed tomography. The final step involves 3-dimensional reconstruction of the virtual vascular tree, followed by an algorithm to calculate center lines and volumes of the selected vessel segments. The method resulted in a highly accurate virtual reconstruction of the cerebrovascular tree shown by a diameter-based comparison of anatomical samples with their virtual reconstructions. Compared with vessel diameters alone, the vessel volumes highlight the differences between vasospastic and non-vasospastic vessels shown in a series of SAH and sham-operated mice.

The goal of this article is to present a method that allows a 3-dimensional reconstruction of the cerebrovascular tree in mice after micro computed tomography and determination of volumes of entire vessel segments that can be used to quantify cerebral vasospasm in murine models of subarachnoid hemorrhage.

שיטה הנפחי עבור כימות Vasospasm המוחית במודל מאתר של דימום תת-עכבישי

Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a subtype of hemorrhagic stroke. Cerebral vasospasm that occurs in the aftermath of the bleeding is an important factor ...

Direct Injection of a Lentiviral Vector Highlights Multiple Motor Pathways in the Rat Spinal Cord

Introducing proteins of interest into cells in the nervous system is challenging due to innate biological barriers that limit access to most molecules. Injection directly into spinal cord tissue bypasses these barriers, providing access to cell bodies or synapses where molecules can be incorporated. Combining viral vector technology with this method allows for introduction of target genes into nervous tissue for the purpose of gene therapy or tract tracing. Here a virus engineered for highly efficient retrograde transport (HiRet) is introduced at the synapses of propriospinal interneurons (PNs) to encourage specific transport to neurons in the spinal cord and brainstem nuclei. Targeting PNs takes advantage of the numerous connections they receive from motor pathways such as the rubrospinal and reticulospinal tracts, as well as their interconnection with each other throughout spinal cord segments. Representative tracing using the HiRet vector with constitutively active green fluorescent protein (GFP) shows high fidelity details of cell bodies, axons and dendritic arbors in thoracic PNs and in reticulospinal neurons in the pontine reticular formation. HiRet incorporates well into brainstem pathways and PNs but shows age dependent integration into corticospinal tract neurons. In summary, spinal cord injection using viral vectors is a suitable method for introduction of proteins of interest into neurons of targeted tracts.

This protocol demonstrates injection of a retrogradely transportable viral vector into rat spinal cord tissue. The vector is taken up at the synapse and transported to the cell body of target neurons. This model is suitable for retrograde tracing of important spinal pathways or targeting cells for gene therapy applications.

הזרקה ישירה של וקטור Lentiviral מדגיש מספר מסלולים מוטוריים בחוט השדרה עכברוש

Introducing proteins of interest into cells in the nervous system is challenging due to innate biological barriers that limit access to most molecules. ...

Dissection and Isolation of Murine Glia from Multiple Central Nervous System Regions

The methods presented here demonstrate laboratory procedures for the dissection of four different regions of the central nervous system (CNS) from murine neonates for the isolation of glial subpopulations. The purpose of the procedure is to dissociate microglia, oligodendrocyte progenitor cells (OPCs), and astrocytes from cortical, cerebellar, brainstem, and spinal cord tissue to facilitate further in vitro analysis. The CNS region isolation procedures allow for the determination of regional heterogeneity among glia in multiple cell culture systems. Rapid CNS region isolation is performed, followed by the mechanical removal of meninges to prevent meningeal cell contamination of glia. This protocol combines gentle tissue dissociation and plating on a specified matrix designed to preserve cell integrity and adherence. Isolating mixed glia from multiple CNS regions provides a comprehensive analysis of potentially heterogenous glia while maximizing the use of individual experimental animals. Additionally, following dissociation of regional tissue, mixed glia are further divided into multiple cell types including microglia, OPCs, and astrocytes for use in either single cell type, cell culture plate inserts, or co-culture systems. Overall, the demonstrated techniques provide a comprehensive protocol of broad applicability for careful dissection of four individual CNS regions from murine neonates and includes methods for the isolation of three individual glia cell types to examine regional heterogeneity in any number of in vitro cell culture systems or assays.

Here we present a protocol for in vitro isolation of multiple glial cell populations from a mouse CNS. This method allows for the segregation of regional microglia, oligodendrocyte precursor cells, and astrocytes to study the phenotypes of each in a variety of culture systems.

דיסקציה ובידוד של מורין גליה ממספר אזורים במערכת העצבים המרכזית

The methods presented here demonstrate laboratory procedures for the dissection of four different regions of the central nervous system (CNS) from murine ...

A Hydrophobic Tissue Clearing Method for Rat Brain Tissue

Hydrophobic tissue clearing methods are easily adjustable, fast, and low-cost procedures that allows for the study of a molecule of interest in unaltered tissue samples. Traditional immunolabeling procedures require cutting the sample into thin sections, which restricts the ability to label and examine intact structures. However, if brain tissue can remain intact during processing, structures and circuits can remain intact for the analysis. Previously established clearing methods take significant time to completely clear the tissue, and the harsh chemicals can often damage sensitive antibodies. The iDISCO method quickly and completely clears tissue, is compatible with many antibodies, and requires no special lab equipment. This technique was initially validated for the use in mice tissue, but the current protocol adapts this method to image hemispheres of control and transgenic rat brains. In addition to this, the present protocol also makes several adjustments to preexisting protocol to provide clearer images with less background staining. Antibodies for Iba-1 and tyrosine hydroxylase were validated in the HIV-1 transgenic rat and in F344/N control rats using the present hydrophobic tissue clearing method. The brain is an interwoven network, where structures work together more often than separately of one another. Analyzing the brain as a whole system as opposed to a combination of individual pieces is the greatest benefit of this whole brain clearing method.

Here we present a hydrophobic tissue clearing method that allows for the viewing of target molecules as part of intact brain structures. This technique has now been validated for F344/N control and HIV-1 transgenic rats of both sexes.

שיטת ניקוי רקמות הידרופובית לרקמת מוח חולדה

Hydrophobic tissue clearing methods are easily adjustable, fast, and low-cost procedures that allows for the study of a molecule of interest in unaltered ...