Bu iş için finansman (AG040261) Ulusal Yaşlanma Enstitüsü MF Salvatore verilen bir araştırma hibe tarafından sağlandı. Yazarlar ayrıca çalışma ile ilişkili davranışsal deneyler koşu bandı için Geri döndürmez inşaatı ile yaptığı yardım için Mackenzie Orchard sunulan ve ona yardım için Victoria alanları kabul etmek istiyorum.

Aşağıdaki prosedürleri LSU Sağlık Bilimleri Merkezi-Shreveport Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi çerçevesinde yürütülen ve Sağlık kılavuzların Ulusal Enstitüsü uygundur. 1. Ön-egzersiz Prosedürleri Not: Bu zorunlu egzersiz rejiminde ilgili tüm prosedürleri bir zaman çizelgesi Şekil 1 diagrammed olduğunu. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51827/51827fig1highres.jpg" width="500" /> Şekil 1. egzersiz rejimi çizelgesi Zorla. Bu zaman çizelgesi çalışmanın her hafta boyunca bu egzersiz rejiminin her aşamasının önemli olayları ayrıntıları. Önceden alışma evresi (hafta 1-2) deneyci tutuşu ve temel lokomotor aktivite içerir. Aklimasyonundan evresinde (hafta 3-4) tüm sıçanlar 3 gün alışma eğitimi w geçmesiburada onlar sabit koşu bandı üzerinde oturmak ve koşu bandı için aklimasyonundan eğitim sonra 10 gün. 2 haftalık dinlenme dönemi takip egzersiz iki tur (1 yuvarlak = 12 ardışık gün) en az egzersiz eğitim aşamasında (5-10 hafta) sırasında gereklidir. Davranış ve / veya nörokimyasal ölçümleri bu molalarda yapılabilir. Ayrıca, bu tedavi rejimi, bu aşamada egzersizin birden fazla tur içerecek şekilde modifiye edilebilir. Vücut ağırlığı haftalık bazda çalışmanın tüm aşamaları boyunca ölçülür ve daha önce (ilk dönem) ve bir (son oturumunda) Bu egzersiz rejimi her aşaması sonra. Koşu bandı egzersiz eğitimi puanları 4 en yüksek puan olmak, 1-4 tüm alışma ve egzersiz eğitim oturumları sonra atanmış ve aralık vardır. Sıçanlar yardımı olmadan tüm eğitim oturumu egzersiz yaparken Kısaca, 4 eğitim puan atanır. 25&#39;in için yardım: sıçan minimal yardım gerekebilir Benzer şekilde, 3 bir eğitim puanı atamak (olarak tanımlananDeneyci gelen eğitim oturumunun süresi)%. Egzersiz oturumu sırasında deneyci dan: sıçan (eğitim oturumunun süresi fazla% 25 için yardım olarak tanımlanan) çok yardıma ihtiyaç olduğunda 2 bir eğitim puan atayın. Son olarak, uyumlu olmadığı sıçanlara 1 bir eğitim puan tahsis ve bir egzersiz oturumu tamamlamak için başarısız. <ol><li> Hayvan koloni girişte, ayrı ve tek başına standart ayakkabı kutusu kafeslere içine tüm konuları barındırmak. Tüm çalışma boyunca konulara yiyecek ve su ad libitum sağlayın. </li><li> Hayvan koloni bir ters 12-saatlik bir ışık-karanlık döngüsü (1800 0600 hr ışıklar) korumak ve denekler bir hafta, en az bu döngü gelmesini sağlar. Öznenin aktif (karanlık) döngü sırasında tüm davranış deneyler yaparak ve aydınlık-karanlık döngüsü değişime 1-2 saat önce. </li><li> Önceden herhangi bir davranışsal deneyler için iki hafta başlayarak, birkaç dakika boyunca tüm test konuları elemalarda günlük deneyci ile konuyu tanıtmak, ve bu lokomotor odası ve koşu bandı olarak yabancı ortamlarında, yenilik kaynaklı stresi azaltmak için. </li><li> Her deneğin vücut ağırlığını haftada bir kez, ve hemen (ilk seansta) öncesi ve sonrası (son dönem) egzersiz paradigmanın her ana aralığını ölçün. </li></ol> 2. Temel Lokomotor Aktivite Değerlendirmeleri: belirlenmesi Zorla Egzersiz Grubu Atamaları <ol><li> Temel lokomotor yetenekleri kurmak için 5 ardışık gün boyunca 60 dakika / her gün için deneğin spontan lokomotor aktivitesini değerlendirmek. Ürün kılavuzunda önerildiği gibi kızılötesi ışınların bir ızgara ile bir pleksiglas kutu (45 x 45 x 20 cm 3) içeren otomatik açık alan lokomotor aktivitesi odalarına lokomotor aktivite oturumları yürütmek yatay ve dikey olarak monte. </li><li> Lokomotor aktivite değerlendirmeler, yük, her gün başında ve bilgisayar ve softwa kurmakHer seansta ışın tatili (lokomotor aktivite) sayısını kaydetmek amacıyla açık alan lokomotor aktivitesi odalarına bağlı programın yeniden. </li><li> Her oturum öncesinde lokomotor odasının zemin çam çip yatak yaklaşık 2 bardak ekleyin. </li><li> Onların lokomotor aktivite oturumda hemen önce evlerinde kafeslerde lokomotor aktivite odalarına hayvan kolonisinden konuları taşıyın. Kırmızı ışık altında kendi atanan lokomotor odasına konuları yükleyin ve onlar odasına yerleştirilmiş bir kez bilgisayarda 60 dakika oturumu başlatın. </li><li> Lokomotor aktivite oturumun tamamlanmasından sonra, lokomotor odasından konular kaldırmak ve kırmızı ışık altında evlerine kafes onları geri. Hemen geri hayvan koloni konuları dönün. </li><li> Odasından yatak çıkarın ve her seanstan sonra% 50 etanol ile oda duvarlar ve zemin temizleyin. </li><li> Tekrarlayın ek lokomotor oturumları için her 2,3-2,6 adımlarıTüm konular test edilene kadar günlük olarak ihtiyaç. Hayvanın aktif döngüsü sırasında, karanlıkta tüm lokomotor aktivitesi oturumları yürütmek ve aydınlık-karanlık döngüsü değişime 1-2 saat önce. </li><li> Etkinlik odalarına alışma olasılığı için hesap için, lokomotor aktivite önceki gün farklı bir odasında ölçülür şekilde mevcut odalar arasında her konuyu döndürün. <ol><li> Birden fazla seans bir gün içinde yapılacak gerekiyorsa, deneklerin önceki oturumda farklı bir sırayla test edilir şekilde test sırasını değiştirmek. </li></ol></li><li> Lokomotor aktivitesinin ölçülmesi, aşağıdaki 5 lokomotor parametrelerle birlikte, her hayvanın temel lokomotor aktivitesini belirlemek için kullanılan yazılım tarafından üretilen verinin kaynaktan: toplam mesafe (cm), yatay aktiviteyi (ışın kırılması sayısı), hareket numarası (başlatılan hareketlerin sayısı), seyahat , zaman (sn) hareket geçirdi ve hareket hızı (cm / sn). <ol><li> Exercis atamak amacıylaE ve nonexercise grupları, yukarıda adım l&#39;de listelenen 2.9 5 lokomotor parametrelerin her biri için her 5 kez arasında ortalama değeri hesaplanmıştır. </li></ol></li><li> Bu 5 parametrelerden, egzersiz ve hareket etkinliği eşit aralığı her iki grupta temsil edilecek şekilde nonexercise (kontrol) grupları belirlemek. Bu şekilde, benzer bir hareket yeteneklerine dayalı birlikte fareleri eşleştirmek ve egzersiz grubunun bir sıçan ve nonexercise gruba bir sıçan atayın. Bu durumda, örneğin, (grup çalışmaları rastgele seçilen bir arada) 5 lokomotor parametrelerin en yüksek ortalama sergileyen iki sıçan çifti ve bir egzersiz grubuna sıçan ve nonexercise grubuna atamak için diğer. Kalan konular için bu işlemi tekrarlayın. <ol><li> Tüm zorla egzersiz rejimi boyunca ve tüm veri analizleri için eşleştirme koruyun. </li></ol></li><li> Deneyci lokomotor aktivite egzersiz etkileri ilgilenen varsa, egzersiz sonrası lokomotor aktivite u ölçmekadımlar 2.1-2.8.1 son koşu bandı egzersiz seansından sonra güne başlayan açıklanan aynı prosedürleri şarkı. NOT: araştırmacı ilgilenen ve / veya otomatik lokomotor aktivite yazılım izinleri varsa, anksiyete ile ilgili tedbirleri incelemek (yani, etkinlik odası merkezinde vs çevrede harcanan zaman) lokomotor aktivite değerlendirmeler sırasında deneklerin göreli anksiyete değerlendirmek için. </li></ol> Koşu Bandı 3. Acclimation <ol><li> Hayvanın aktif döngüsü sırasında açık pleksiglas duvarlarla ayrılmış şeritli motorlu bir kemirgen koşu bandı üzerinde tüm koşu bandı egzersiz ile ilgili işlemleri yürütmek, ve ışık-karanlık döngüsü değişikliğine 1-2 saat önce. </li><li> Her sokağın arkasında bulunan elektrik şoku bobinlerin yerine, denekler sürekli elektrik şoku bobinleri ile temas etmeden egzersiz böylece koşu bandı uyacak şekilde özel olarak tasarlanmış bir pleksiglas Geri döndürmez kullanın. Dan dönme kilidi önlemek içineğitim oturumları sırasında kayar, c-kelepçe bir 1.5 ile yerine geri döndürmez kilidin tutun. </li><li> Deneyci için koşu bandı egzersiz eğitimi için gerekli elleçlemesi nedeniyle, üzerinde ışıkları ile tüm koşu bandı egzersiz oturumları yürütmek. </li><li> Hemen önce koşu bandı egzersiz antrenmandan koşu bandı için evlerine kafes Taşıma konular. Koşu bandı sabit olduğunda, yeterli döndürmez kilidin yukarı kaydırarak kendi atanan şeritte koşu bandı üzerine yük sıçanlar konular Geri döndürmez altında manevra olabilir. Konu koşu bandı kuşağı üzerinde yer almaktadır kez dinlenme pozisyonuna geri aşağı geri döndürmez kilidin kaydırın. Tüm konular bu özel oturum için görevlendirildikleri şeritte yerleştirilmiş kadar oturumu başlatmak etmeyin. <ol><li> Alışmadan ilk aşamasında, 3 gün boyunca 5-10 dakika / gün için (adım 3.4 de tarif edildiği gibi) sabit bandı dört yollarından biri her sıçan yerleştirin. Birbirini izleyen d her oturumun süresini artırınay (örneğin, günde 1 5 dakika, günde 2 7 dk ve günde 3 10 dk) sıçanlar gibi koşu bandı aparatı aşina olmak ve koşu bandı aparat yenilik stres potansiyelini azaltmak için. Önemli: Her yerde bu aşamada sabit kemer dışında koşu bandı (örneğin, devre dışı elektrik çarpması kangallar) sıçanları koymayın. </li></ol></li><li> Aklimasyonundan eğitim ikinci aşamasında, geri döndürmez kilidin önünde sabit koşu bandı bir sokağın her sıçan yerleştirin. Bütün konular yerinde olduğunda, yavaş yürüme hızı (örneğin, 6 m / dak) üzerine koşu bandı açın. Ne olursa olsun deneysel gruplama, zorla egzersiz rejimi gözlenen olası etkileri sadece egzersiz yeteneği egzersiz eğitimi sonucu değil, emin olmak için bu aşamasında yürüme bandında tüm fareleri tren. </li><li> Koşu bandı kemer rulo başlar gibi, bütün sıçanlar ileri yönde yürüyor olduğundan emin olun. NE gibi fareleri Yrdyönlendirilmesi ya da hafifçe öne doğru hareket kadar onları dürtüsüyle yapanlara. Aklimasyonundan eğitim döneminde, onlar sürekli deneyci yardımı olmadan yürüme bandında şekilde yürüme bandında fareleri tren. <ol><li> Kademeli olarak arka arkaya 10 gün boyunca 5-10 dakika / gün arasında bir süre boyunca hızını arttırarak bandı tüm fareleri alıştırıldı. Ayrıca ilk 5 aklimasyonundan oturumları sırasında 5-10 dakika için düşük hızlarda (6-8 m / dk) sıçan tren, ve 5 daha orta hızlarda (9-10 m / dak) yükselmesi, egzersiz koşu bandı uyumu kolaylaştırmak için son 5 aklimasyonundan seanslarında -10 dk. </li><li> Tüm sıçanlar aklimasyonundan eğitim döneminin son oturumunda 10 dakika boyunca 9-10 m / dakikalık bir hız koruyabilirsiniz emin olun. </li></ol></li><li> Adım 3.4 &#39;de tarif edildiği gibi bandı alıştırma oturumu işleminin tamamlanmasından sonra, nesnelerin yüklemek için kullanılan aynı şekilde bandı oluşan denekler çıkarın. Hemen evlerine kafesine konuları dönmek vehayvan koloni onları geri taşımak. </li><li> Her koşu bandı egzersiz antrenmandan sonra% 50 etanol ile duvarlar ve koşu bandı kemer dahil olmak üzere her sokaktan aşağı silin. </li><li> Her günlük oturumun bitiminde bir koşu bandı egzersiz puan atayarak egzersiz seansları boyunca her sıçanın egzersiz yeteneklerini teyit edin. Sıçanlar yardımı olmadan tüm eğitim oturumu egzersiz yaparken 4 bir eğitim puan atayın. Deneyci dan: sıçan (eğitim oturumunun süresi az% 25 için yardım olarak tanımlanan) minimal yardım gerektiren Benzer şekilde, 3 eğitim puan atayın. Egzersiz oturumu sırasında deneyci dan: sıçan (eğitim oturumunun süresi fazla% 25 için yardım olarak tanımlanan) çok yardıma ihtiyaç olduğunda 2 bir eğitim puan atayın. Son olarak, uyumlu olmadığı sıçanlara 1 bir eğitim puan tahsis ve bir egzersiz oturumu tamamlamak için başarısız. NOT: Egzersiz skorlama sistemi uyarlanmıştırDiğer çalışmalar 19 kısmen, içinde. <ol><li> Nedeniyle uyumsuzluk ve / veya (örneğin, bu aklimasyonundan eğitimin birden fazla ardışık gün için 1 koşu bandı egzersiz eğitimi puan kazanmak sıçan dahil) egzersiz gelen konular engelleyen bir yaralanma aklimasyonundan aşamasını tamamlamak olamaz fareleri hariç. </li></ol></li><li> Her konunun egzersiz yeteneklerini belirlemek için her eğitim dönemi (örneğin, aklimasyonundan eğitim ve egzersiz eğitimi) karşısında koşu puanları ortalama. Tüm sıçanlar aklimasyonundan dönem sonunda bir antrenman sırasında 4 bir koşu bandı egzersiz puan kazanmak mümkün olduğundan emin olun. <ol><li> Bazı sıçanlar bir eğitim oturumu boyunca başkaları tarafından tutulan üst egzersiz hızları uyumlu değilse bunlar zaman aynı miktarda ancak eğitim oturumları boyunca daha yavaş bir hızda egzersiz devam edebiliyoruz, böylece bu sıçanlar için hızını ayarlayabilirsiniz. Bu durumda, daha yavaş Separ fareleri trenoturumları yedik ve konular yavaş hızlarda ayarlamak gibi hızını artırmak. </li></ol></li><li> Onlar sonraki her egzersiz oturumu ile farklı bir kulvara eğitim böylece koşu bandı kullanılabilir yolları arasında, her sıçan döndürmek, koşu bandı egzersiz eğitim sırasında koşu bandı üzerinde şerit önyargı potansiyelini önlemek için. </li></ol> 4. Koşu Bandı Egzersiz Eğitimi <ol><li> Son aklimasyonundan antrenmandan sonraki gün egzersiz eğitim oturumları başlayacak ve 12 gün boyunca fareler egzersiz devam. Hayvanın aktif döngüsü sırasında bu oturumları yürütmek ve ışık-karanlık döngüsü değişikliğine 1-2 saat önce. </li><li> Adımlar 3.2 ve 3.4 &#39;de açıklandığı gibi, aklimasyonundan eğitim sırasında kullanılan her koşu bandı egzersiz eğitim oturumu için aynı set-up prosedürlerini izleyin. </li><li> Her oturumun başında, throug muhafaza edilecektir eğitim hızda (9-11 m / dk) daha düşük, ısınma hızı (8 m / dak) için koşu bandı açınhout egzersiz eğitim oturumunun kalan. Oturumun başında 5-10 dakika süreyle bu ısınma hızı ile devam edin. Eğitim oturumunun kalanı için 9-11 m / dak hızı ayarlayın. Tren egzersiz eğitiminin tüm 12 gün boyunca 30 dakika her oturum ortalama tabi. </li><li> Her egzersiz antrenmandan sonra, adım 3.9 tarif aynı egzersiz skorlama sistemi kullanarak egzersiz grubundaki tüm sıçanlara bir koşu bandı egzersiz puan atayın. Nonexercise farelere koşu bandı egzersiz eğitim döneminde bir eğitim puan atamak etmeyin. </li><li> Egzersiz ve ayrı nonexercise oturumları yürütmek. Onların egzersiz kohort her oturum sırasında eğitim, aynı süre için sabit koşu bandı üzerinde nonexercise sıçan yerleştirin. </li><li> Adım 3.11 açıklandığı gibi, onlar sonraki her egzersiz oturumu ile farklı bir kulvara eğitim böylece koşu bandı kullanılabilir yolları arasında her sıçan döndürün. </li><li> Bir tur tamamlanmasından sonraegzersiz, 14 gün boyunca konuları dinlenme. NOT: Bu dinlenme süresi Şekil 2A ve 2B&#39;de anlatıldığı Pilot çalışmadan elde edilen sonuçlara göre seçilmiştir. </li><li> İstenirse, 12 günlük eğitim süresi sonunda çeşitli davranışsal ve / veya nörokimyasal değerlendirmeler yapmak. Tersine, 14 günlük dinlenme süresi aşağıdaki egzersiz eğitiminin sonraki tur ile devam ediyor. </li></ol>

<ol><li>Erickson, K. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+training+increases+size+of+hippocampus+and+improves+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Exercise training increases size of hippocampus and improves memory.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108 (7), 3017-3022 (2011).</li>
<li>Zigmond, M. J., Cameron, J. L., Hoffer, B. J., Smeyne, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurorestoration+by+physical+exercise%3A+Moving+forward%5BTitle%5D)+AND+%22Parkinsonis.%2C+and+Related+Dis%22%5BJournal%5D)">Neurorestoration by physical exercise: Moving forward.</a> Parkinsonis., and Related Dis. 18 (S1), S147-S150 (2012).</li>
<li>Savela, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+activity+at+midlife+and+health-related+quality+of+life+in+older+men%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Intern.+Med%22%5BJournal%5D)">Physical activity at midlife and health-related quality of life in older men.</a> Arch. Intern. Med. 170 (13), 1171-1172 (2010).</li>
<li>Ridgel, A. L., Vitek, J. L., Alberts, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Forced%2C+not+voluntary%2C+exercise+improves+motor+function+in+Parkinson%27s+disease+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabil.+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Forced, not voluntary, exercise improves motor function in Parkinson's disease patients.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 23 (6), 600-608 (2009).</li>
<li>Demirel, H. A., Serova, L., Sabban, E. L., Broxson, C. S., Powers, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gene+expression+of+catecholamine+biosynthetic+enzymes+following+exercise%3A+modulation+by+age%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Gene expression of catecholamine biosynthetic enzymes following exercise: modulation by age.</a> Neuroscience. 103 (3), 703-711 (2001).</li>
<li>Petzinger, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+treadmill+exercise+on+dopaminergic+transmission+in+the+1-methyl-4-phenyl-1%2C2%2C3%2C6-tetrahydropyridine-lesioned+mouse+model+of+basal+ganglia+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Effects of treadmill exercise on dopaminergic transmission in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned mouse model of basal ganglia injury.</a> J. Neurosci. 27 (20), 5291-5300 (2007).</li>
<li>Yoon, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treadmill+exercise+suppresses+nigrostriatal+dopaminergic+neuronal+loss+in+6-hydroxydopamine-induced+Parkinson%27s+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Lett%22%5BJournal%5D)">Treadmill exercise suppresses nigrostriatal dopaminergic neuronal loss in 6-hydroxydopamine-induced Parkinson's rats.</a> Neurosci. Lett. 423 (1), 12-17 (2007).</li>
<li>Collier, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aging-related+changes+in+the+nigrostriatal+dopamine+system+and+the+response+to+MPTP+in+nonhuman+primates%3A+Diminished+compensatory+mechanisms+as+a+prelude+to+parkinsonism%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Dis%22%5BJournal%5D)">Aging-related changes in the nigrostriatal dopamine system and the response to MPTP in nonhuman primates: Diminished compensatory mechanisms as a prelude to parkinsonism.</a> Neurobiol. Dis. 26 (1), 56-65 (2007).</li>
<li>Phelan, J. P., Austad, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selecting+animal+models+of+human+aging%3A+inbred+strains+often+exhibit+less+biological+uniformity+than+F1+hybrids%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gerontol%22%5BJournal%5D)">Selecting animal models of human aging: inbred strains often exhibit less biological uniformity than F1 hybrids.</a> J. Gerontol. 49 (1), B1-B11 (1994).</li>
<li>Yurek, D. M., Hipkens, S. B., Hebert, M. A., Gash, D. M., Gerhardt, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+decline+in+striatal+dopamine+release+and+motoric+function+in+brown+Norway%2FFischer+344+hybrid+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Age-related decline in striatal dopamine release and motoric function in brown Norway/Fischer 344 hybrid rats.</a> Brain Res. 791 (1-2), 246-256 (1998).</li>
<li>Spangler, E. L., Waggie, K. S., Hengemihle, J., Roberts, D., Hess, B., Ingram, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+assessment+of+aging+in+male+Fischer+344+and+brown+Norway+rats+strains+and+their+F1+hybrid%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Aging%22%5BJournal%5D)">Behavioral assessment of aging in male Fischer 344 and brown Norway rats strains and their F1 hybrid.</a> Neurobiol. Aging. 15 (3), 319-328 (1994).</li>
<li>Salvatore, M. F., Pruett, B. S., Spann, S. L., Dempsey, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aging+reveals+a+role+for+nigral+tyrosine+hydroxylase+ser31+phosphorylation+in+locomotor+activity+generation%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Aging reveals a role for nigral tyrosine hydroxylase ser31 phosphorylation in locomotor activity generation.</a> PLoS One. 4 (1), (2009).</li>
<li>Pruett, B. S., Salvatore, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GFR+%CE%B1-1+receptor+expression+in+the+aging+nigrostriatal+and+mesoaccumbens+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurochem%22%5BJournal%5D)">GFR α-1 receptor expression in the aging nigrostriatal and mesoaccumbens pathways.</a> J. Neurochem. 115 (3), 707-715 (2010).</li>
<li>Salvatore, M. F., Pruett, B. S., Dempsey, C., Fields, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comprehensive+profiling+of+dopamine+regulation+in+substantia+nigra+and+ventral+tegmental+area%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Comprehensive profiling of dopamine regulation in substantia nigra and ventral tegmental area.</a> J. Vis. Exp. (66), e4171(2012).</li>
<li>Salvatore, M. F., Pruett, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dichotomy+of+tyrosine+hydroxylase+and+dopamine+regulation+between+somatodendritic+and+terminal+field+areas+of+nigrostriatal+and+mesoaccumbens+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Dichotomy of tyrosine hydroxylase and dopamine regulation between somatodendritic and terminal field areas of nigrostriatal and mesoaccumbens pathways.</a> PLoS One. 7 (1), e29867(2012).</li>
<li>Pruett, B. S., Salvatore, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nigral+GFR+%CE%B1-1+infusion+in+aged+rats+increases+locomotor+activity%2C+nigral+tyrosine+hydroxylase%2C+and+dopamine+content+in+synchronicity%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Nigral GFR α-1 infusion in aged rats increases locomotor activity, nigral tyrosine hydroxylase, and dopamine content in synchronicity.</a> Mol. Neurobiol. 47 (3), 988-999 (2013).</li>
<li>Abercrombie, E. D., Zigmond, M. J. Chapter 31: Modification of central categcholaminergic systems by stress and injury: Functional significance and clinical implications. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAbercrombie%2C+ED+%22Psychopharmacology%3A+The+Fourth+Generation+of+Progress%22">Psychopharmacology: The Fourth Generation of Progress</a>. Bloom, ,F. .E., Kupfer, D. .J. 31, Raven Press Ltd. New York. 355-361 (1995).</li>
<li>Ong,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobiological+consequences+of+acute+footshock+stress%3B+effects+on+tyrosine+hydroxylase+phosphorylation+and+activation+in+the+rat+brain+and+adrenal+medulla%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurochem%22%5BJournal%5D)">Neurobiological consequences of acute footshock stress; effects on tyrosine hydroxylase phosphorylation and activation in the rat brain and adrenal medulla.</a> J. Neurochem. , (2013).</li>
<li>Al-Jarrah, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endurance+exercise+promotes+cardiorespiratory+rehabilitation+without+neurorestoration+in+the+chronic+mouse+model+of+parkinsonism+with+severe+neurodegeneration%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Endurance exercise promotes cardiorespiratory rehabilitation without neurorestoration in the chronic mouse model of parkinsonism with severe neurodegeneration.</a> J. Neurosci. 149 (1), 28-37 (2007).</li>
<li>Dishman, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobiology+of+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Obesity%22%5BJournal%5D)">Neurobiology of exercise.</a> Obesity. 14 (3), 345-356 (2006).</li>
</ol>

The authors declare no conflicts of interest.

Alzheimer hastalığı ve Parkinson 20 gibi nörodejeneratif hastalıkların dahil olmak üzere kronik yaşa bağlı hastalıkları ve kardinal semptomları, için riskini azaltabilir, egzersiz gibi yaşam tarzı stratejiler önermek kanıt yoktur. Dönen bir tekerlek üzerinde istemli egzersiz aksine bir koşu bandı üzerinde zorunlu egzersiz faydası, araştırmacı egzersizin sıklığı, hızı ve / veya egzersiz yoğunluğunu ve süresini belirlemek olabilir. Bu yüzden, artan lokomotor veya bilişsel p...

Her iki genellikle yaşlanma ile ilişkili, önlemek veya biliş ve lokomosyon bozuklukları hafifletmek ya noninvaziv yaşam stratejileri, sağlığı korumak ve 1,2 refahı için uygulanabilir pratikler olarak çekiş kazanıyor. Örneğin, orta yaşlı erkeklerde haftalık ve tutarlı sıkı egzersiz orta ölçüde yaş 3 ilerledikçe benzer yaşlı yaşıtlarına göre lokomotor yetenekleri artırabilirsiniz. Ayrıca, artan kanıtlar egzersiz gibi yaşam tarzı bu stratejiler, Parkinson hastalığı (PH) 4 gibi nörodejeneratif hastalıklar ile ilişkili bozuklukları ters bile hafifletmek veya düşündürmektedir. Yaşlanma ile ilgili bozuklukların moleküler mekanizmalarını anlamak için çabalar da invaziv olmayan stratejileri, egzersiz gibi, ters ya da bu tür bozukluklara katkıda mekanizmaları zayıflatmak nasıl belirlenmesi yönelmiştir. Bandı egzersiz böyle bir Strat olduğuLokomotor veya bilişsel işlev gelişmelerin gerisinde mekanizmalar hala belirlenmektedir ki burada MSR giderek PH 5-7 ve kognitif bozukluk 1 modellerinde kullanılmış olmasıdır. Ancak, yaşlanma PH nörobiyolojik arka olduğuna işaret etmek önemlidir. Bir hayvan modelinde herhangi bir egzersiz yararı olası çeviri insan durumda gerçekleşmesi için Böylece, dikkate yaşlanma nörobiyolojik arka almalıdır. Örneğin, PD, ilerlemesi esnasında, lokomotor bozukluğu bertaraf telafi edici mekanizmalar 8 yaşlanma süreci ile bozulmuş olabilir. Böylece, o egzersiz paradigmalar sadece varlığında veya hastalık patoloji yokluğunda iki yaşlanma etkilerini dikkate geliştirildi, ama bu da başlatılan ve yaşlı kemirgenlerde muhafaza edilebilir olmalıdır nedenle duruyor. Bu nedenle, sıçan suşu nörobiyolojik arka plan üzerinde yaşlanma, seçimi dikkatedüşünceli araştırmacı tarafından dikkate alınmalıdır. Çeşitli fare suşları, yaşlanma çalışmalar için uygun olan, özellikle 344 ve Fischer Kahverenkli Norveç / Fischer 344 F 1 (BNF) hibrid. Bu genellikle örneğin, 6-hidroksidopamin PD modeli olarak, nörodejeneratif hastalık modellerinde kullanıldığı gibi yaygın olarak kullanılan Dawley farelerinin (fare cinsinin çiftleştirilmesinden), aynı zamanda, kullanım için elverişlidir. Bizim laboratuar yaşlanma ve nörodejeneratif hastalık çalışmalarında Sprague Dawley ve BNF Her iki suş kullanılır. Bu raporda, biz de suşlar kullanarak bizim egzersiz protokollerini vurgulayarak sonuçlarını sunacak. Bu araştırmacılar kesinlikle yaşla ilgili çalışmalar odaklanarak için BNF gerginlik bazı önemli avantajlar sunuyor. İlk olarak, (tümörler gibi) yaşlanma ile ilgili bozukluklar için nispeten daha az savunmasız ve diğer suşları karşılaştırıldığında olağanüstü uzun ömürlü (tipik ömrü 30 ayı aşıyor) sahiptir. Ayrıca, fizyolojik ve davranışsal sonuçlar 9, bir çok çeşitli daha az değişkenliğe sahipd yaşlanma sürecine müdahale yaklaşımları araştırmak için uygundur. Ayrıca, böyle zorla egzersiz gibi deneyler araştırmacı tarafından önemli kullanım talep ve BNF suşu nazik eğilim avantajlıdır. Yaşlanma ile ilgili striatal dopamin ve orta beyin dokusundaki değişiklikler olarak lokomotor aktivitenin BNF sıçanlar ve primatlarda 10-11 benzerdir. Laboratuvarımız ayrıca karakterize ve BNF zorlanma 12-16 striatal ve beynin dopamin sinyalizasyon yanı sıra lokomotor aktivitesini manipüle geniş bir deneyime sahiptir. Diğer nörobiyolojik temelli hastalıkların riski yaşlanma ile artar, çünkü bu nedenle, nörodejeneratif hastalıkların hayvan modelleri yaşlanma çalışmalarında geniş bir kullanım sicili ile kemirgen suşların kullanmayı düşünmelidir. Bizim protokolü, burada da araştırmacı sonuçları obtaine yorumunda dikkate alması gereken bazı kritik sorunları giderirBir egzersiz protokol d. Kemirgen koşu bandı cihaz (biz bu raporda vurgulamak hangi kullanımı), tipik olarak devreden çıkartılabilir koşu bandının her kulvarın arkasına elektrik şoku bobinleri ile donatılmıştır. Bu elektrik şoku bobinleri aktive edildiği takdirde bu bobinleri ile temas gibi, küçük bir ayak şoku hastaya teslim edilir. Bu strateji genellikle egzersiz koşu bandı uyumu kolaylaştırmak için egzersiz çalışmalarında kullanılır. Bu, özellikle, dopamin ya da norepinefrin sinyal etkilenir davranışsal çalışmalar dahil olanlar müfettişler için, göz için kritik bir noktadır. Elektrik footshock fizyolojik bir stres kaynağıdır ve her iki nörotransmitter sistemleri üzerindeki etkisi tirozin hidroksilaz 17-18 artmış aktivasyonu ile, iyi belgelenmiştir. Böylece, herhangi olup olmadığını yorumlamak için araştırmacı yatkın hale herhangi bir egzersiz etkisi yorumlanmasına neden olabilir ya nörotransmitter sentezini arttıEgzersiz sonrası davranış gözlenen değişimin egzersiz rejimi veya ayak şoku stresinin kesinlikle kaynaklanmaktadır. Önemlisi, önerilen zorla egzersiz rejimi bandı alışmadan herhangi bir noktada Ayak şokunun kullanımını istihdam veya eğitim dönemleri egzersiz değildir. Başarılı egzersiz rejimleri de deneklerin egzersiz maksimum uyumu gerektirir. Bağımlı ölçü (daha önce açıklandığı gibi) ayak şoku etkilendiğini sinyalizasyon nörotransmitterlerle ilgili zaman uyumu sağlamak amacıyla Ayak şokunun istihdam deneysel sonuçların yorumlanmasına neden olabilir. Böylece, meydan kemirgenler almak için, ve özellikle yaşlı kemirgenlerde, bir egzersiz rejimi uymak. Bu egzersiz rejimi tamamlamak için gerekli hayvanların sayısını azaltacak gibi herhangi bir egzersiz rejimi bir arzu hedefi, neredeyse% 100 uyum sağlamaktır. Özellikle, azami uyum egzersiz ve egzersiz rejimi sonuçların yorumlanması olabilir baktif (uyanıklık) döngüsü sırasında egzersiz hayvanları sağlayan 1) bir ters ışık-karanlık döngüsü dahil olmak üzere birçok egzersiz öncesi prosedürlerin bir sonucu olarak egzersiz rejimi elde e, 2) sağlanması lokomotor performans taban ayrılığı eşit öncelikli yavaş yavaş egzersiz rejimi şartları onları tanıtan bir alışma süresinden için test konularının tanıtılması kontrolü ve egzersiz grupları, ve 3). Burada, yaklaşık 100% uyumu sağlamak için gerekli bahsedilen deneysel düşünceler ve adımlar bir yaşlı kemirgende egzersiz koşu bandı (&gt; yaş 18 ay) değerlendirilir ve sunulacaktır. Son olarak, egzersiz ile ilişkili çevre stresli olabilir ve bu şekilde mevcut potansiyel egzersiz özgü fizyolojik etkilerini belirlemek için boşa. Bizim protokol de aklimasyonundan fazının her yönüyle nonexercise grubu dahil ederek koşu bandı potansiyel stres uyaran ortama maruz kalma kontrolleri dahil (modest koşu bandı koşu) ve koşu bandı egzersiz eğitim sırasında sabit koşu bandı üzerinde yerleştirerek. Dolayısıyla, bu protokol tek başına egzersizin fizyolojik etkilerini belirlemek için gerekli tedbirleri ortaya koymaktır.

<table><tbody><tr><td>Exer-4 Treadmill for Rats</td><td>Columbus Instruments&amp;nbsp;</td><td>96157-2</td><td>Columbus has a variety of treadmills for animals with varying numbers of lanes and other options such as metabolic measurements</td></tr><tr><td>Animal Activity Meter: Opto-Varimex 4-Auto Track&amp;nbsp;</td><td>Columbus Instruments&amp;nbsp;</td><td>0170-R4</td><td>Columbus has several options for activity chambers with varying arena sizes, beam spacing, and sensors</td></tr></tbody></table>

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

Nörobiyolojik temeli olan bir çok hastalık durumlarını iyileştirmeye egzersizin olumlu etkisi farkındalık büyük bir artış var; Bu bilişsel işlev ve fiziksel performansı artırmak sayılabilir. Bunun bir sonucu olarak, egzersiz kullanılarak hayvan çalışmalarının sayısında bir artış vardır. Bu zorunlu egzersiz biri içsel değeri araştırmacı davranışsal sonuçlar egzersizin etkisini etkileyebilecek faktörler üzerinde kontrole sahip olduğunu iddia edilmektedir, özellikle egzersiz rejimi sıklığını, süresini ve yoğunluğunu egzersiz. Ancak, zorunlu egzersiz rejimleri uyum ayak-şok istihdam potansiyeli boşa çıkarıcıdır kaçınılmalıdır, özellikle eğer, bir sorun olabilir. Çoğu bilişsel ve lokomotor bozukluklar testi su&#39;nun minimal ihtiyacını sağlamak için bir uyum mümkün olan en yüksek seviyede yaşlı kemirgenler kullanarak düşünmelisiniz bu bozukluk üzerinde egzersiz etkisini belirlemek, yaşlı bireyin grev beri dikkate almak da önemlidirbjects. Burada, ilgili adımları ve bir yaşlı kemirgen modelinde egzersiz koşu bandı neredeyse% 100 uyum sağlamak için gerekli hususlar sunulmuş ve tartışılacaktır. Özellikle egzersiz rejimi araştırmacı tarafından istihdam ediliyor rağmen, bizim protokol yaşlanma ile ilgili Parkinson ve Parkinson hastalığı da dahil olmak üzere yaşlanma ile ilgili bozukluklar, zorla egzersizin potansiyel etkileri özellikle ilgilenen araştırmacılar için faydalı olmalıdır.

Zorla egzersiz rejimi her üç fazda olayların zaman çizelgesi şeması herhangi bir deneysel test öncesinde taşıma günlük, ışık-karanlık döngüsü tersine ek olarak. Şekil 1&#39;de gösterildiği ve konular oturup alışma eğitimi, sahne 1 edilir 3 gün üst üste 5-10 dk / gün için sabit koşu bandı üzerinde, zorla egzersiz rejimine uyumu artırmak için uygulanmıştır. Bu prosedürler yeni ortamlar ile ilişkili stresi en aza indirmek amacıyla protokole ilave edildi ve onlar zate...

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

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

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

Kemirgenler Zorla Egzersiz Uyum Başlarken: Eleştirel Bir Standart Yaşlanma ile ilgili Bozukluklar ve Hastalığında Egzersiz Impact değerlendirin

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

14.2K Görüntüleme.  Louisiana State University Health Sciences Center. Exercise may alleviate behavioral impairments associated with neurodegenerative diseases. Studies of the mechanisms underlying exercise-mediated effects have increased in disease models, but the neurobiological background accompanying these diseases, specifically aging, is likely not considered. Here, we illustrate measures to increase the likelihood of a successful exercise paradigm in aged rats.

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

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.

Bir Şok Grid Kullanımı olmadan Kemirgen Egzersiz Endurance Değerlendirilmesi: Zorla Egzersiz Alternatif Bir

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

Davranış

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of current interventions to adequately treat fatigue in all patients leaves a need for new treatment options. Despite the therapeutic need and importance of preclinical research in helping identify promising novel treatments, few preclinical assays of fatigue are available. Moreover, the most common preclinical assay used to assess fatigue-like behavior, voluntary wheel running, is not suitable for use with some strains of mice, may not be sensitive to drugs that reduce fatigue, and has relatively low throughput. The current protocol describes a novel, non-voluntary preclinical assay of fatigue-like behavior, the treadmill fatigue test, and provides evidence of its efficacy in detecting fatigue-like behavior in mice treated with a chemotherapy drug known to cause fatigue in humans and fatigue-like behavior in animals. This assay may be a beneficial alternative to wheel running, as fatigue-like behavior and potential interventions can be assessed in a greater number of mice over a shorter time frame, thus permitting faster discovery of new therapeutic options.

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

Koşu Bandı Yorulma Testi: Mouse Yorgunluk gibi Davranış Basit, Yüksek verim Deneyi

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

Short Session High Intensity Interval Training and Treadmill Assessment in Aged Mice

High intensity interval training (HIIT) is emerging as a therapeutic approach to prevent, delay, or ameliorate frailty. In particular short session HIIT, with regimens less than or equal to 10 min is of particular interest as several human studies feature routines as short as a few minutes a couple times a week. However, there is a paucity of animal studies that model the impacts of short session HIIT. Here, we describe a methodology for an individually tailored and progressive short session HIIT regimen of 10 min given 3 days a week for aged mice using an inclined treadmill. Our methodology also includes protocols for treadmill assessment. Mice are initially acclimatized to the treadmill and then given baseline flat and uphill treadmill assessments. Exercise sessions begin with a 3 min warm-up, then three intervals of 1 min at a fast pace, followed by 1 min at an active recovery pace. Following these intervals, the mice are given a final segment that starts at the fast pace and accelerates for 1 min. The HIIT protocol is individually tailored as the speed and intensity for each mouse are determined based upon initial anaerobic assessment scores. Additionally, we detail the conditions for increasing or decreasing the intensity for individual mice depending on performance. Finally, intensity is increased for all mice every two weeks. We previously reported in this protocol enhanced physical performance in aged male mice and here show it also increases treadmill performance in aged female mice. Advantages of our protocol include low administration time (about 15 min per 6 mice, 3 days a week), strategy for individualizing for mice to better model prescribed exercise, and a modular design that allows for the addition or removal of the number and length of intervals to titrate exercise benefits.

Short session (&#8804;10 min) high intensity interval training (HIIT) is emerging as an alternative to longer exercise modalities, yet the shorter variants are rarely modeled in animal studies. Here, we describe a 10 min, 3 day a week, uphill treadmill HIIT protocol that enhances physical performance in male and female aged mice.

Kısa oturum yüksek yoğunluklu ara egzersiz ve koşu bandı değerlendirme yaşlı farelerde

High intensity interval training (HIIT) is emerging as a therapeutic approach to prevent, delay, or ameliorate frailty. In particular short session HIIT, ...

Gait Analysis of Age-dependent Motor Impairments in Mice with Neurodegeneration

Motor behavior tests are commonly used to determine the functional relevance of a rodent model and to test newly developed treatments in these animals. Specifically, gait analysis allows recapturing disease relevant phenotypes that are observed in human patients, especially in neurodegenerative diseases that affect motor abilities such as Parkinson&#39;s disease (PD), Alzheimer&#39;s disease (AD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), and others. In early studies along this line, the measurement of gait parameters was laborious and depended on factors that were hard to control (e.g., running speed, continuous running). The development of ventral plane imaging (VPI) systems made it feasible to perform gait analysis at a large scale, making this method a useful tool for the assessment of motor behavior in rodents. Here, we present an in-depth protocol of how to use kinematic gait analysis to examine the age-dependent progression of motor deficits in mouse models of neurodegeneration; mouse lines with decreased levels of endophilin, in which neurodegenerative damage progressively increases with age, are used as an example.

In this study, we demonstrate the use of kinematic gait analysis based on ventral plane imaging to monitor the subtle changes in motor coordination as well as the progression of neurodegeneration with advancing age in mouse models (e.g., endophilin mutant mouse lines).

Yaş bağımlı Motor bozuklukları ile ateş farelerde, yürüyüş analizi

Motor behavior tests are commonly used to determine the functional relevance of a rodent model and to test newly developed treatments in these animals. ...

Gelişim Biyolojisi

A Method to Study the Impact of Chemically-induced Ovarian Failure on Exercise Capacity and Cardiac Adaptation in Mice

The risk of cardiovascular disease (CVD) increases in post-menopausal women, yet, the role of exercise, as a preventative measure for CVD risk in post-menopausal women has not been adequately studied. Accordingly, we investigated the impact of voluntary cage-wheel exercise and forced treadmill exercise on cardiac adaptation in menopausal mice. The most commonly used inducible model for mimicking menopause in women is the ovariectomized (OVX) rodent. However, the OVX model has a few dissimilarities from menopause in humans. In this study, we administered 4-vinylcyclohexene diepoxide (VCD) to female mice, which accelerates ovarian failure as an alternative menopause model to study the impact of exercise in menopausal mice. VCD selectively accelerates the loss of primary and primordial follicles resulting in an endocrine state that closely mimics the natural progression from pre- to peri- to post-menopause in humans. To determine the impact of exercise on exercise capacity and cardiac adaptation in VCD-treated female mice, two methods were used. First, we exposed a group of VCD-treated and untreated mice to a voluntary cage wheel. Second, we used forced treadmill exercise to determine exercise capacity in a separate group VCD-treated and untreated mice measured as a tolerance to exercise intensity and endurance.

Two exercise paradigms were tested on a newly developed chemically induced menopausal mouse model to examine the impact of menopause on exercise capacity and cardiac adaption to exercise.

Farelerde Egzersiz Kapasitesi ve Kardiyak Uyum Kimyasal kaynaklı Yumurtalık Yetmezliği Etkisi Eğitim için Bir Yöntem

The risk of cardiovascular disease (CVD) increases in post-menopausal women, yet, the role of exercise, as a preventative measure for CVD risk in ...

Tıp

Tracking Individual Running Metrics in Mice Using a Voluntary Wheel Running Protocol that Minimizes Social Isolation

Voluntary wheel running (VWR) in rodents is used to evaluate performance and endurance and to simulate exercise. In contrast to other exercise paradigms that require aversive stimulus to induce active movement, wheel running is voluntary. VWR generally consists of placing a running wheel inside the mouse home cage. However, analyzing exercise parameters can typically only be conducted when mice are individually housed, while overall cage effects can be reported when mice are group-housed. Therefore, the current models force experimenters to choose between measuring individual exercise parameters in single-housed mice or measuring group effects in group-housed mice; depending on the research question and model, this could be limiting. 
Therefore, the goal of this method is to demonstrate a protocol that assesses VWR in a mouse model by quantifying running parameters in individual mice, with minimal isolation. We report on device design, preoperative preparations, and experiment setup. Results of a 6-week training protocol using this VWR model suggest it provides sufficient stimulus to increase spatial object recognition memory, comparable to the clinical effect of exercise. This simple and inexpensive model facilitates investigation into the effect of VWR on multiple measurements of wheel activity, minimizing factors that could limit or affect experimental outcomes.

This protocol describes an effective voluntary wheel-running model that can be implemented in various research contexts. Unlike other voluntary running models, this method avoids isolation housing while tracking running metrics in individual mice.

Voluntary wheel running (VWR) in rodents is used to evaluate performance and endurance and to simulate exercise. In contrast to other exercise paradigms ...

Dosage-Adjusted Resistance Training in Mice with a Reduced Risk of Muscle Damage

Progressive resistance training (PRT), which involves performing muscle contractions against progressively greater external loads, can increase muscle mass and strength in healthy individuals and in patient populations. There is a need for precision rehabilitation tools to test the safety and effectiveness of PRT to maintain and/or restore muscle mass and strength in preclinical studies on small and large animal models. The PRT methodology and device described in this article can be used to perform dosage-adjusted resistance training (DART). The DART device can be used as a standalone dynamometer to objectively assess the concentric contractile torque generated by the ankle dorsiflexors in mice or can be added to a pre-existing isokinetic dynamometry system. The DART device can be fabricated with a standard 3D printer based on the instructions and open-source 3D print files provided in this work. The article also describes the workflow for a study to compare contraction-induced muscle damage caused by a single bout of DART to muscle damage caused by a comparable bout of isometric contractions (ISOM) in a mouse model of limb-girdle muscular dystrophy type 2B/R2 (BLAJ mice). The data from eight BLAJ mice (four animals for each condition) suggest that less than 10% of the tibialis anterior (TA) muscle was damaged from a single bout of DART or ISOM, with DART being less damaging than ISOM.

The present protocol describes a unique technique called dosage-adjusted resistance training (DART), which can be incorporated into precision rehabilitation studies performed in small animals, such as mice.

Kas hasarı riski azaltılmış farelerde dozaj ayarlı direnç eğitimi

Progressive resistance training (PRT), which involves performing muscle contractions against progressively greater external loads, can increase muscle ...

Nörobilim

Activating Autophagy by Aerobic Exercise in Mice

Autophagy is a lysosomal degradation pathway essential for cell homeostasis, function and differentiation. Under stress conditions, autophagy is induced and targets various cargos, such as bulk cytosol, damaged organelles and misfolded proteins, for degradation in lysosomes. Resulting nutrient molecules are recycled back to the cytosol for new protein synthesis and ATP production. Upregulation of autophagy has beneficial effects against the pathogenesis of many diseases, and pharmacological and physiological strategies to activate autophagy have been reported. Aerobic exercise is recently identified as an efficient autophagy inducer in multiple organs in mice, including muscle, liver, heart and brain. Here we show procedures to induce autophagy in vivo by either forced treadmill exercise or voluntary wheel running. We also demonstrate microscopic and biochemical methods to quantitatively analyze autophagy levels in mouse tissues, using the marker proteins LC3 and p62 that are transported to and degraded in lysosomes along with autophagosomes.

Autophagy activation is beneficial in the prevention of a number of diseases. One of the physiological approaches to induce autophagy in vivo is physical exercise. Here we show how to activate autophagy by aerobic exercise and measure autophagy levels in mice.

Farelerde Aerobik Egzersiz ile Autophagy etkinleştirme

Autophagy is a lysosomal degradation pathway essential for cell homeostasis, function and differentiation. Under stress conditions, autophagy is induced ...

Biyoloji

Versatility of Protocols for Resistance Training and Assessment Using Static and Dynamic Ladders in Animal Models

Resistance training is a physical exercise model with profound benefits for health throughout life. The use of resistance exercise animal models is a way to gain insight into the underlying molecular mechanisms that orchestrate these adaptations. The aim of this article is to describe exercise models and training protocols designed for strength training and evaluation of resistance in animal models and provide examples. In this article, strength training and resistance evaluation are based on ladder climbing activity, using static and dynamic ladders. These devices allow a variety of training models as well as provide precise control of the main variables which determine resistance exercise: volume, load, velocity, and frequency. Furthermore, unlike resistance exercise in humans, this is a forced exercise. Thus, aversive stimuli must be avoided in this intervention to preserve animal welfare. Prior to implementation, a detailed design is necessary, along with an acclimatization and learning period. Acclimatization to training devices, such as ladders, weights, and clinical tape, as well as to the manipulations required, is necessary to avoid exercise rejection and to minimize stress. At the same time, the animals are taught to climb up the ladder, not down, to the resting area on the top of the ladder. Resistance evaluation can characterize physical strength and permit adjusting and quantifying the training load and the response to training. Furthermore, different types of strength can be evaluated. Regarding training programs, with appropriate design and device use, they can be sufficiently versatile to modulate different types of strength. Furthermore, they should be flexible enough to be modified depending on the adaptive and behavioral response of the animals or the presence of injuries. In conclusion, resistance training and assessment using ladders and weights are versatile methods in animal research.

The present protocol describes resistance training and testing using static and dynamic ladders in animal models.

Hayvan Modellerinde Statik ve Dinamik Merdivenler Kullanarak Direnç Eğitimi ve Değerlendirmesi için Protokollerin Çok Yönlülüğü

Resistance training is a physical exercise model with profound benefits for health throughout life. The use of resistance exercise animal models is a way ...

A Simple and Inexpensive Running Wheel Model for Progressive Resistance Training in Mice

Previously developed rodent resistance-based exercise models, including synergistic ablation, electrical stimulation, weighted-ladder climbing, and most recently, weighted-sled pulling, are highly effective at providing a hypertrophic stimulus to induce skeletal muscle adaptations. While these models have proven invaluable for skeletal muscle research, they are either invasive or involuntary and labor-intensive. Fortunately, many rodent strains voluntarily run long distances when given access to a running wheel. Loaded wheel running (LWR) models in rodents are capable of inducing adaptations commonly observed with resistance training in humans, such as increased muscle mass and fiber hypertrophy, as well as stimulation of muscle protein synthesis. However, the addition of moderate wheel load either fails to deter mice from running great distances, which is more reflective of an endurance/resistance training model, or the mice discontinue running nearly entirely due to the method of load application. Therefore, a novel high-load wheel running model (HLWR) has been developed for mice where external resistance is applied and progressively increased, enabling mice to continue running with much higher loads than previously utilized. Preliminary results from this novel HLWR model suggest it provides sufficient stimulus to induce hypertrophic adaptations over the 9 week training protocol. Herein, the specific procedures to execute this simple yet inexpensive progressive resistance-based exercise training model in mice are described.

This procedure describes a translatable progressive loaded running wheel resistance training model in mice. The primary advantage of this resistance training model is that it is entirely voluntary, thus reducing stress for the animals and the burden on the researcher.

Farelerde Progresif Direnç Eğitimi için Basit ve Ucuz Bir Koşu Tekerleği Modeli

Previously developed rodent resistance-based exercise models, including synergistic ablation, electrical stimulation, weighted-ladder climbing, and most ...