O financiamento para este trabalho foi fornecido em parte por uma bolsa de investigação atribuído a MF Salvatore, do Instituto Nacional sobre Envelhecimento (AG040261). Os autores também gostariam de agradecer Victoria Fields por sua ajuda com os experimentos comportamentais associados com o trabalho apresentado e Mackenzie Orchard por sua ajuda com a construção do recuo para a esteira.

Todos os seguintes procedimentos são realizados de acordo com o Cuidado e Uso Comissão de Animais Institucional na LSU em Ciências da Saúde Centro-Shreveport, e cumprir com o Instituto Nacional de diretrizes de saúde. 1. Procedimentos Pré-exercício Nota: Uma linha do tempo de todos os procedimentos relevantes neste exercício regime forçado é diagramado na Figura 1. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51827/51827fig1highres.jpg" width="500" /> Figura 1 Forçado regime de exercícios timeline. Este cronograma detalha os eventos importantes de cada fase deste regime de exercício durante cada semana do estudo. A fase de pré-aclimatação (semanas 1-2) envolve manipulação experimentador e atividade locomotora basal. Durante a fase de aclimatação (3-4 semanas), todos os ratos submetidos a 3 dias de aclimatação formação waqui eles se sentam na esteira estacionária e depois 10 dias de treinamento de aclimatação para a esteira. Um mínimo de duas rodadas de exercício (1 volta = 12 dias consecutivos), seguido de um período de descanso de 2 semanas é necessária durante a fase de treinamento (semanas 5-10). As medidas comportamentais e / ou neuroquímicas podem ser feitas durante esses períodos de descanso. Além disso, este regime pode ser modificado para incluir múltiplos ciclos de exercício nesta fase. O peso corporal é medida ao longo de todas as fases do estudo em uma base semanal, e antes (primeira sessão) e depois (última sessão) cada fase deste regime de exercícios. Pontuações de treinamento físico em esteira são atribuídos após todas as sessões de aclimatação e treinamento físico, e variam de 1-4, sendo 4 com a maior pontuação possível. Resumidamente, uma pontuação de treinamento de 4 é atribuído quando os ratos exercer o treino inteiro sem assistência. Da mesma forma, atribuir uma pontuação de treinamento de 3 quando os ratos necessitam de assistência mínima (definida como: assistência para menos de 25% Do tempo da sessão de treino) do experimentador. Atribuir uma pontuação de formação 2, quando os ratos necessitam de muito apoio (definida como: assistência para maior do que 25% do tempo da sessão de treino) do experimentador durante a sessão de exercício. Finalmente, atribuir uma pontuação de treinamento de 1 a ratos que não adere e não terminar uma sessão de exercícios. <ol><li> Após a chegada à colônia animal, separada e individualmente abrigar todos os assuntos em gaiolas caixa de sapatos normais. Fornecer comida e água ad libitum a indivíduos ao longo de todo o estudo. </li><li> Manter a 12 hr reverso ciclo claro-escuro (luzes acesas 1.800-0.600 hr) na colônia animal, e permitem que os voluntários se adapte a este ciclo por um período mínimo de uma semana. Executar todas as experiências comportamentais durante o ciclo activo (escuro) do sujeito, e 1-2 horas, antes da mudança do ciclo claro-escuro. </li><li> Inicia-se duas semanas antes de quaisquer experimentos comportamentais, lidar com todos os assuntos de teste para vários minutes diariamente para familiarização do indivíduo com o experimentador, e para diminuir o estresse induzido pela novidade a ambientes estranhos, tais como a câmara locomotor ea esteira. </li><li> Medida de cada sujeito de peso corporal, uma vez por semana e imediatamente antes (primeira sessão) e depois (a última sessão) cada intervalo maior do paradigma do exercício. </li></ol> 2. Base atividade locomotora avaliações: Determinação forçadas trabalhos de grupo Exercício <ol><li> Avaliar a actividade locomotora espontânea de cada sujeito, durante 60 minutos / dia durante 5 dias consecutivos para estabelecer capacidades locomotoras basais. Conduzir as sessões de actividade locomotora em câmaras de actividade locomotora em campo aberto automatizado consistindo de uma caixa de plexiglass (45 x 45 x 20 cm 3), com uma grelha de feixes infravermelhos montado horizontalmente e verticalmente, como sugerido no manual do produto. </li><li> No início de cada dia da avaliação da atividade locomotora, carregar e configurar o computador e software programa ligado ao campo aberto câmaras de atividade locomotora, a fim de registrar o número de quebras de feixe (atividade locomotora) durante cada sessão. </li><li> Adicionar cerca de 2 chávenas de cama pinheiro-chip para o chão da câmara locomotora antes de cada sessão. </li><li> Transportar os temas oriundos do biotério para as câmaras de atividade locomotora em suas gaiolas imediatamente antes da sessão atividade locomotora. Carregar assuntos em seus câmara locomotor atribuído sob uma luz vermelha, e iniciar a sessão de 60 minutos no computador depois de terem sido colocados na câmara. </li><li> Após a conclusão da sessão de actividade locomotora, remover matérias da câmara locomotora e devolvê-las para a sua gaiola de origem sob luz vermelha. Retornar imediatamente os assuntos para a colônia animal. </li><li> Retirar da cama a partir da câmara e limpar as paredes da câmara e no chão com etanol a 50% depois de cada sessão. </li><li> Repita os passos de 2,3-2,6 para sessões adicionais de locomoção cadadia conforme o necessário até que todos os indivíduos foram testados. Realizar todas as sessões de actividade locomotora no escuro, durante o ciclo activo do animal, e 1-2 horas, antes da mudança do ciclo claro-escuro. </li><li> Para ter em conta a possibilidade de habituação às câmaras de actividade, rodar cada sujeito entre as câmaras disponíveis de modo a que a actividade locomotora é medida numa câmara diferente da do dia anterior. <ol><li> Se várias sessões devem ser realizadas em um dia, mudar a ordem de testar tal que os indivíduos são testados em uma ordem diferente da sessão anterior. </li></ol></li><li> A partir dos dados gerados pelo software usado para medir a atividade locomotora, determinar a atividade locomotora basal de cada animal com os seguintes cinco parâmetros locomotores: distância total percorrida (cm), atividade horizontal (número de quebras de feixe), número de movimento (número de movimentos iniciados) , o tempo gasto em movimento (seg), e a velocidade de movimento (cm / seg). <ol><li> De modo a atribuir Exercise grupos e sem exercício, calcular o valor médio em todos os cinco sessões para cada um dos parâmetros do aparelho locomotor 5 listados na etapa 2.9 acima. </li></ol></li><li> A partir destes cinco parâmetros, sem exercício determinar grupos (de controlo) de tal forma que um intervalo igual de actividade locomotora é representado em ambos os grupos e exercício. Deste modo, os ratos em conjunto emparelhar com base em capacidades de movimento semelhantes, e atribuir um rato para o grupo de exercício e um rato para o grupo sem exercício. Assim, por exemplo, emparelhar os dois ratos que exibem a maior média de todos os parâmetros de locomoção 5 em conjunto, e atribuir um rato para o grupo de exercício e o outro para o grupo sem exercício (atribuições de grupos são escolhidos aleatoriamente). Repita esse processo para as disciplinas restantes. <ol><li> Manter o emparelhamento durante todo o regime de exercícios forçados por todas as análises dos dados. </li></ol></li><li> Se o pesquisador está interessado nos efeitos do exercício sobre a atividade locomotora, medir pós-exercício de atividade locomotora ucantar os mesmos procedimentos descritos nos passos 2.1-2.8.1 começando no dia seguinte à sessão de exercício última escada rolante. NOTA: Se o investigador está interessado e / ou automatizados de software permitir a atividade locomotora, examinar as medidas relacionadas com a ansiedade (ou seja, o tempo gasto na periferia contra o centro da câmara de atividade) para avaliar a ansiedade relativa de assuntos durante as avaliações da atividade locomotora. </li></ol> 3. Aclimatação à escada rolante <ol><li> Realizar todos os procedimentos relacionados ao exercício em esteira em uma esteira motorizada roedor com pistas que são separados por paredes de plexiglas claras durante o ciclo ativo do animal, e 1-2 horas antes da mudança de ciclo claro-escuro. </li><li> Em lugar das bobinas de choque eléctricos situados na parte de trás de cada pista, utilizar um anti-retorno de plexiglass concebida especificamente para se adaptar a esteira de modo que os sujeitos podem exercer continuamente, sem entrar em contacto com as bobinas de choque eléctrico. Para evitar que o recuo dedeslizamento durante as sessões de treinamento, segure o recuo no lugar com um 1,5 no c-clamp. </li><li> Devido ao experimentador manipulação necessária para o treinamento de exercício em esteira, a realizar todas as sessões de exercício em esteira ergométrica com as luzes acesas. </li><li> Temas de transporte em sua gaiola para a esteira imediatamente antes da sessão de treinamento físico em esteira. Quando a esteira é estacionária, os ratos de carga sobre a esteira em sua raia designada deslizando-se o recuo apenas o suficiente para que os sujeitos podem manobrar sob o recuo. Deslize o recuo de volta para a posição de descanso uma vez que o assunto está situado no cinto de esteira. Não inicie a sessão até que todos os assuntos foram colocados em sua raia designada para a sessão particular. <ol><li> Durante a primeira fase de aclimatação, cada rato em colocar uma das quatro faixas do tapete rolante estacionária (como descrito no passo 3.4) durante 5-10 minutos / dia durante 3 dias consecutivos. Aumente o tempo de cada sessão com cada d sucessivoay (por exemplo, 5 minutos a 1 dia, 7 min, no dia 2, e 10 min no dia 3), os ratos tornam-se familiarizado com o aparelho de esteira e a reduzir o potencial para a tensão da novidade ao aparelho rolante. Importante: Não coloque ratos em qualquer lugar na esteira (por exemplo, desativados bobinas de choque elétrico), exceto o cinto estacionária nesta fase. </li></ol></li><li> Durante a segunda fase de treinamento de aclimatação, coloque cada rato em uma pista de esteira parado em frente ao recuo. Quando todos os assuntos estão no lugar, ligue a esteira em uma velocidade de marcha lenta (por exemplo, 6 m / min). Independentemente do grupo experimental, treinar todos os ratos a caminhar na esteira ergométrica durante esta fase para assegurar que quaisquer potenciais efeitos observados a partir do regime de exercício forçado resultam do treinamento físico e não apenas a partir da capacidade de exercício. </li><li> Como a correia da esteira começa a rolar, garantir que todos os ratos estão caminhando na direção de avanço. Assist ratos como necessários, orientando ou estimulando-as delicadamente até que eles estão se movendo para a frente. Durante o período de treinamento de aclimatação, treinar ratos para andar na esteira de tal forma que eles andam continuamente sobre a esteira sem a assistência do experimentador. <ol><li> Aclimatar todos os ratos para a escada rolante, aumentando gradualmente a velocidade ao longo de um período de 5-10 minutos / dia durante 10 dias consecutivos. Para facilitar ainda mais o cumprimento de esteira de exercícios, treinar os ratos em velocidades baixas (6-8 m / min) para 5-10 min durante os primeiros 5 sessões de aclimatação, e aumentar a velocidades mais moderadas (9-10 m / min) para 5 -10 min durante os últimos 5 sessões de aclimatação. </li><li> Assegurar que todos os ratos podem manter uma velocidade de 9-10 m / min para 10 min pela última sessão do período de treinamento de aclimatação. </li></ol></li><li> Após a conclusão da sessão de aclimatação de esteira, remover matérias da esteira da mesma maneira que a utilizada para carregar sujeitos como descrito no passo 3.4. Retornar imediatamente assuntos a sua gaiola etransportá-los de volta para a colônia animal. </li><li> Limpe cada pista individual, incluindo a paredes e esteira cinto com etanol 50% após cada sessão de treinamento físico em esteira individual. </li><li> Avaliar a capacidade de exercício de cada rato através das sessões de exercício, atribuindo uma pontuação de exercício em esteira no final de cada sessão diária. Atribuir uma pontuação de treinamento de 4 quando os ratos exercer o treino inteiro sem assistência. Da mesma forma, atribuir uma pontuação de treinamento de 3 quando os ratos necessitam de assistência mínima (definida como: assistência para menos de 25% do tempo da sessão de treino) do experimentador. Atribuir uma pontuação de formação 2, quando os ratos necessitam de muito apoio (definida como: assistência para maior do que 25% do tempo da sessão de treino) do experimentador durante a sessão de exercício. Finalmente, atribuir uma pontuação de treinamento de 1 a ratos que não adere e não terminar uma sessão de exercícios. NOTA: O sistema de pontuação do exercício é adaptado, Em parte, a partir de outros estudos 19. <ol><li> Excluir ratos que não pode concluir a fase de aclimatação em razão de descumprimento e / ou uma lesão que impede de exercer temas (por exemplo, o que inclui ratos que ganham uma esteira pontuação treinamento físico de um para mais de um dia consecutivo de treinamento de aclimatação). </li></ol></li><li> Calcular a média dos escores de esteira através de cada período de formação (por exemplo, a formação de aclimatação e treinamento) para determinar a capacidade de exercício de cada sujeito. Certifique-se que todos os ratos são capazes obter uma pontuação de exercício em esteira de 4 durante uma sessão de treinamento até o final do período de aclimatação. <ol><li> Se alguns ratos não são compatíveis com as velocidades de exercício superiores mantidos por outros ao longo de uma sessão de treinamento, ajustar a velocidade para esses ratos de modo que eles são capazes de continuar a exercer para a mesma quantidade de tempo, mas em uma velocidade menor durante as sessões de treinamento. Neste caso, treinar os ratos mais lentos em separComeram sessões e aumentar a velocidade que os indivíduos para ajustar as velocidades mais lentas. </li></ol></li><li> Para evitar o potencial de pista viés na esteira durante o treino de exercício em esteira, girar cada rato entre as faixas disponíveis da esteira de modo que eles estão treinando em uma pista diferente com cada sessão de exercício subseqüente. </li></ol> Treinamento 4 esteira de exercícios <ol><li> Comece as sessões de treinamento físico no dia seguinte à última sessão de treino de aclimatação, e continuar a exercer ratos durante 12 dias consecutivos. Realizar estas sessões durante o ciclo activo do animal, e 1-2 horas, antes da mudança do ciclo claro-escuro. </li><li> Siga os mesmos procedimentos de configuração para cada sessão de treinamento físico em esteira utilizado durante o treinamento de aclimatação, conforme descrito nas etapas 3.2 e 3.4. </li><li> No início de cada sessão, ligar a esteira a uma velocidade de aquecimento inferior (8 m / min) do que a velocidade de formação (9-11 m / min), que irá ser mantida atravHout o restante da sessão de treinamento físico. Continuar com esta velocidade de aquecimento durante 5-10 min, no início da sessão. Ajuste a velocidade de 9-11 m / min para o restante da sessão de treinamento. Treinar submete uma média de 30 minutos cada sessão para toda a 12 dias de treinamento físico. </li><li> Após cada sessão de treinamento físico, atribuir uma pontuação de exercício em esteira para todos os ratos no grupo de exercícios que utilizam o mesmo sistema de exercício de pontuação descrito no passo 3.9. Não atribua uma pontuação de treinamento durante o período de treinamento físico em esteira em ratos sem exercício. </li><li> Realize o exercício e as sessões sem exercício separadamente. Coloque os ratos sem exercício na esteira estacionário durante o mesmo tempo que a sua coorte exercício treinado durante cada sessão. </li><li> Tal como descrito no passo 3.11, rodar cada um dos ratos entre as faixas disponíveis da esteira de modo a que eles estão na formação de uma pista diferente com cada sessão de exercício seguinte. </li><li> Após a conclusão de uma rodada deexercício, indivíduos por 14 dias de descanso. NOTA: O período de repouso foi escolhida com base nos resultados de um estudo piloto descrito nas Figuras 2A e 2B. </li><li> Se desejar, realizar várias avaliações comportamentais e / ou neuroquímicas no final do período de treinamento de 12 dias. Por outro lado, continuar com as rodadas subseqüentes do treinamento físico após o período de descanso de 14 dias. </li></ol>

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The authors declare no conflicts of interest.

Há evidências que sugerem que as estratégias de estilo de vida, tais como o exercício, pode reduzir o risco de doenças relacionadas com a idade crônicas e seus sintomas cardinais, incluindo os das doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer e PD 20. O benefício do exercício forçado em uma esteira, ao contrário de exercício voluntário em uma roda de corrida, é que o investigador pode determinar a frequência, a taxa e / ou intensidade do exercício, e da duração da sessão de exerc?...

Estratégias de estilo de vida não-invasivos que podem prevenir ou mitigar prejuízos à cognição e locomoção, tanto frequentemente associada ao envelhecimento, estão ganhando força como práticas viáveis ​​para a manutenção da saúde e bem-estar 1,2. Por exemplo, moderada a exercícios rigorosos em uma base semanal e consistente em homens de meia-idade pode aumentar significativamente a capacidade de locomoção em comparação com seus pares mesma faixa etária com o avançar da idade 3. Além disso, cada vez mais evidências sugerem que estas estratégias de estilo de vida, tais como exercício, pode atenuar ou mesmo as perdas associadas com as doenças neurodegenerativas, tais como a doença de Parkinson (DP) 4 inverter. Os esforços para entender os mecanismos moleculares de deficiências relacionadas com o envelhecimento também foram direcionados para a identificação de como as estratégias não-invasivos, como o exercício, reverter ou atenuar os mecanismos que contribuem para tais deficiências. Ergométrico é um tal stratgia a ser cada vez mais empregues em modelos de DP de 5-7 e comprometimento cognitivo 1, em que os mecanismos subjacentes a melhorias na função cognitiva locomotora ou ainda estão a ser determinados. No entanto, é importante ressaltar que o envelhecimento é o fundo neurobiológico do PD. Assim, para qualquer tradução potencial de qualquer benefício do exercício em um modelo animal a ser realizado na condição humana, é necessário levar em consideração o fundo neurobiológico do envelhecimento. Por exemplo, os mecanismos compensatórios que protelar deficiência locomotora durante a progressão da PD poderia ser prejudicada pelo processo de envelhecimento 8. Assim, é lógico que os paradigmas do exercício deve ser desenvolvido que não só considerar o impacto do envelhecimento seja na presença ou ausência de patologia da doença, mas que também pode ser iniciado e mantido em roedores idosos. Portanto, tendo em conta o envelhecimento no fundo neurobiológico, a seleção da cepa de ratodevem ser cuidadosamente consideradas pelo investigador. Várias linhagens de ratos estão disponíveis para estudos de envelhecimento, nomeadamente a Fischer 344 ea F 1 (BNF) híbrido Brown-Norway / Fischer 344. O rato Sprague Dawley utilizada (uma estirpe outbred) também é favorável para a sua utilização, como é vulgarmente utilizado em modelos de doenças neurodegenerativas, tais como o modelo de DP 6-hidroxidopamina. Nosso laboratório utiliza cepas tanto o Sprague Dawley ea BNF no envelhecimento e trabalho doença neurodegenerativa. Neste relatório, vamos apresentar os resultados, destacando os nossos protocolos de exercícios com as duas linhagens. Para os investigadores rigorosamente com foco em estudos relacionados com a idade, a tensão BNF oferece algumas vantagens importantes. Em primeiro lugar, é relativamente menos vulnerável a perturbações relacionadas com o envelhecimento (como tumores) e tem longevidade excepcional (vida típica superior a 30 meses) em comparação com outras linhagens. Eles também têm menor variabilidade de uma variedade de resultados fisiológicos e comportamentais, uma 9d são também adequados para investigar abordagens que interferem com o processo de envelhecimento. Além disso, experiências como o exercício forçado exigem manipulação considerável pelo investigador, eo suave disposição da estirpe BNF é vantajoso. Relacionadas com o envelhecimento alterações no conteúdo do tecido dopamina no estriado e mesencéfalo, bem como alterações na atividade locomotora são semelhantes em ratos e primatas 10-11 BNF. Nosso laboratório também tem uma vasta experiência com a caracterização e manipulação de estriado e sinalização de dopamina do mesencéfalo, bem como a atividade locomotora na cepa BNF 12-16. Portanto, porque o risco de outras doenças baseadas em neurobiologicamente aumenta com o envelhecimento, os modelos animais de doenças neurodegenerativas deve considerar o uso de linhagens de roedores com um extenso histórico de uso em estudos de envelhecimento. Nosso protocolo aqui também aborda algumas questões críticas que o investigador deve ter em conta na interpretação dos seus resultados obtained a partir de um protocolo de exercício. O aparelho roedor esteira (cuja utilização vamos destacar neste relatório), normalmente é equipado com bobinas de choque elétrico na parte de trás de cada pista da esteira que pode ser desativado. No entanto, quando estas bobinas de choque elétrico são ativados, um pequeno choque nas patas é entregue ao sujeito como ele entra em contato com as bobinas. Esta estratégia é freqüentemente utilizado em estudos de exercícios para facilitar o cumprimento de esteira de exercícios. Este é um ponto crítico para a consideração, em especial para os pesquisadores envolvidos em estudos de comportamento que são influenciados pela dopamina ou norepinefrina-sinalização. Footshock elétrica é um fator de estresse fisiológico, e seu impacto sobre os sistemas neurotransmissores é bem documentado, com o aumento da ativação da tirosina hidroxilase 17-18. Assim, o aumento da biossíntese de qualquer neurotransmissor pode confundir a interpretação de qualquer efeito do exercício, fazendo com que o investigador responsável por interpretar se qualquervariação observada no comportamento após o exercício é estritamente devido ao regime de exercício ou estresse footshock. É importante ressaltar que o regime de exercícios forçados proposta não empregar o uso de footshock em qualquer ponto na aclimatação esteira ou exercer períodos de treinamento. Regimes de exercício bem-sucedidas também exigir o cumprimento máximo para o exercício de cobaias. O emprego de choque no pé, a fim de garantir o cumprimento poderia confundir a interpretação dos resultados experimentais quando a medida dependente está relacionada com a sinalização de neurotransmissores que é influenciada por choque nas patas (como discutido anteriormente). Assim, o desafio é fazer com que os roedores, nomeadamente roedores idade, em conformidade com um regime de exercícios. A meta desejável de qualquer regime de exercícios é atingir quase 100% de adesão, pois isso irá reduzir o número de animais necessários para completar o regime de exercícios. Especificamente, o cumprimento máximo para o exercício e interpretação de resultados de regime de exercícios pode be obtidos em nosso regime de exercícios, como resultado de vários procedimentos pré-exercício, incluindo, 1) um ciclo claro-escuro reversa, que permite animais de exercer durante o seu) ciclo vigília (ativa, 2), garantindo linhas de base de desempenho locomotor são iguais antes da segregação de grupos controle e exercício, e 3) introduzindo os assuntos de teste para um período de aclimatação que, gradualmente, apresenta-los para as exigências do regime de exercícios. Aqui, as considerações e medidas experimentais supracitados necessárias para atingir quase 100% de adesão à esteira de exercícios em um roedor idade (&gt; 18 meses de idade) serão avaliados e apresentados. Finalmente, o ambiente associada ao exercício pode ser estressante e, como tal, apresentam potencial confunde para determinar os efeitos fisiológicos específicos para o exercício. Nosso protocolo controla também para a exposição ao ambiente de indução de stress potencial do tapete rolante, incluindo o grupo sem exercício em todos os aspectos da fase de aclimatação (incluindo modest esteira rolante) e colocando-os na esteira estacionário durante o treinamento de exercício em esteira. Assim, este protocolo tem como objetivo descrever as medidas necessárias para determinar o impacto fisiológico do exercício.

&#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

Há um grande aumento da conscientização sobre o impacto positivo do exercício na melhoria de vários estados de doença com base neurobiológica; estes incluem melhorar a função cognitiva e desempenho físico. Como resultado, há um aumento no número de estudos animais empregando exercício. Argumenta-se que um valor intrínseco do exercício forçado é que o investigador tem controle sobre os fatores que podem influenciar o impacto do exercício sobre os resultados comportamentais, nomeadamente exercer frequência, duração e intensidade do exercício regime. No entanto, o cumprimento em regimes de exercício forçado pode ser um problema, especialmente se potenciais fatores de confusão da contratação de pé-choque devem ser evitados. Também é importante considerar que, uma vez que a maioria das deficiências cognitivas e locomotoras greve no indivíduo idoso, determinar o impacto do exercício sobre essas dificuldades devem considerar o uso de roedores idade com um nível mais alto possível de conformidade para garantir a mínima necessidade de teste de subjects. Aqui, as medidas pertinentes e as considerações necessárias para atingir quase 100% de adesão à esteira de exercícios em um modelo de roedor idade serão apresentados e discutidos. Não obstante o regime especial de exercícios sendo empregadas pelo investigador, o nosso protocolo deve ser de utilidade para os investigadores que estão particularmente interessados ​​no impacto potencial de exercício forçado sobre as deficiências relacionadas com o envelhecimento, incluindo a relacionada com o envelhecimento Parkinsonismo e doença de Parkinson.

Um diagrama da linha do tempo de eventos em todas as três fases do regime de exercício forçado é mostrado na Figura 1. Além inversão do ciclo claro-escuro, diariamente manuseamento antes de qualquer ensaio experimental, e uma fase de formação de aclimatação, em que sujeitos sentar na esteira estacionária por 5-10 min / dia durante 3 dias consecutivos, foram implementadas para aumentar a adesão ao regime de exercícios forçados. Estes procedimentos foram adicionados ao protocolo, a fim de mi...

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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.

Chegar ao Compliance em exercício forçado em roedores: uma norma crítica para avaliar o impacto no exercício decorrentes do envelhecimento Distúrbios e Doenças

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

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Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

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

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

Usando Social Stress Crônico ao Modelo depressão pós-parto em lactação Roedores

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

Comportamento

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.

A Task Congruência Crossmodal como um meio para se obter uma medida comportamental Objetivo no Rubber Mão Illusion Paradigm

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

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

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

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

Um procedimento para estudar o efeito da restrição alimentar prolongada em heroína Buscando em ratos abstinentes

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

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

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

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

Descobrindo batida Surdez: Distúrbios Detecção de ritmo com o dedo Sincronizado Tapping e Tarefas de temporização da Percepção

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.

Avaliação da Murino exercício de resistência sem o uso de um choque grade: uma alternativa para o exercício forçado

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.

Um procedimento para Observar Renovação induzida por Contexto de pavloviano condicionado Comportamento Álcool-seeking em Ratos

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.

Ultra-som Imagens da língua: um tutorial para avaliação e remediação de erros de fala de som

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 intensidade exercício hipóxica e avaliação da função Vascular em ratos

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.

Exercício pulmonar prescrito baseado em domicílio em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica estável

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

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

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

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

Impacto do exercício intervalado de alta intensidade e do exercício contínuo de intensidade moderada no nível de troponina cardíaca T em estágio inicial de treinamento

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