Name: a rat model of central fatigue using a modified multiple platform method
Uploaded: 2018-08-14T13:30:00
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Ce travail a été soutenu par la Fondation des sciences naturelles de Pékin (No.7162124) et Xin-ao Foundation for Beijing University of Chinese Medicine.

Tous les animaux ont été maintenues conformément aux directives de la législation chinoise sur l’utilisation éthique et soin des animaux de laboratoire.
1. modélisation avant préparation
<ol><li>
Préparation en laboratoire
	<ol>
<li>Exécutez la lampe UV pendant au moins 30 min avant l’expérience.</li>
		<li>Contrôler la température du laboratoire à 25 ± 3 ° C et humidité relative de 30 % environ.</li>
		<li>Allumez le laboratoire lumière à 06:00 et mett...

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

Le Mayence est initialement conçu pour la privation de sommeil9. Des rats sont lancés dans un réservoir d’eau avec des plates-formes fixés sur le fond. Poussé par la peur instinctive de l’eau, des rats restent debout sur les plates-formes et sans sommeil se produit. L’étude montre que les différentes heures de la privation de sommeil conduisent à divers changements dans le comportement du rat et de l’humeur, y compris la reconnaissance handicap10, émotions ...

La fatigue est un des principaux facteurs qui menacent la santé humaine1. Au cours des dernières décennies, diverses recherches ont prouvé que la fatigue est déclenchée en périphérie mais axée sur la centrale et toujours accompagné de troubles émotionnels et cognitifs. Physiologiste italien A. Mosso a proposé tout d’abord le mot Fatigue centrale2. Il est généralement défini comme limitée par le volontariat et l’altération de la cognition due à un dysfonctionnement de la transmission d’impulsion dans le système nerveux central (SNC)3. Par rapport à la fatigue musculaire périphérique, fatigue centrale met l’accent sur les changements dans le système nerveux central, ainsi que les troubles émotifs/comportementaux qui en découle, y compris la dépression, l’anxiété, troubles de la cognition et la perte de mémoire. Une étude montre que de nombreux facteurs peuvent induire une fatigue centrale, parmi lesquels une activité physique excessive et le stress mental sont tout à fait indispensable4. En ce qui concerne la pathogénie, les théories comme le tryptophane-kynurénine voie hypothèse5 expliquent les changements dans certaines voies ; Cependant, des études plus approfondies sont encore nécessaires pour révéler les corrélations centrale-périphérique de la fatigue centrale.
Comme le mécanisme sous-jacent de la fatigue centrale n’est toujours pas clair, un modèle animal efficace est très important de poursuivre les recherches. Les modèles existants de la fatigue sont principalement induits par l’exercice excessif, comme tapis roulants6 et natation chargés en poids7, avec peu d’inquiétude sur les facteurs mentaux. Afin de mieux simuler le développement de la fatigue centrale, notre groupe a développé un modèle de rat avec le Mayence. Au cours du processus de modélisation, des rats restent debout sur les plates-formes étroites dans la zone plateforme multiples pendant de longues heures, y compris une partie de la période de sommeil. Différents modèles d’exercice excessif, le modèle de Mayence utilise la privation partielle de sommeil comme un facteur mental en tenant compte de la pathogénie complexe de la fatigue centrale.
Pour l’évaluation du modèle, nous utilisons les tests OFT et EMP pour déterminer l’humeur de l’anxiété et l’activité volontaire. L’essai de ES est effectué pour mesurer la performance musculaire périphérique. En outre, nous prenons de cerveau de rat et détecter la dopamine (DA) / teneur en sérotonine (5-HT) dans les deux hypothalamuses d’observer les différences de neurotransmetteurs centraux.
Le protocole présenté ci-dessous est conçu pour la fatigue centrale modèle induite par l’activité physique répétée et manque de sommeil, imitant une affection fréquente dans la vie humaine. Toutefois, en réglant la durée de modèle, il peut être utilisé dans de nombreux autres domaines, comme dans les études d’observation et le stress du sommeil. À l’avenir la recherche, nous espérons que ce modèle permettra de découvrir plusieurs modifications du SNC et leur lien avec le système périphérique, de révéler le mécanisme de la pathogenèse de la fatigue centrale.

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

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

Dans cet article, nous avons introduit un modèle de rat de fatigue centrale utilisant la mis à jour le méthode de plate-forme multiple (Mayence). La boîte de plate-forme Multiple a été conçue comme un réservoir d’eau avec des plates-formes étroites sur le fond. Les rats de modèle ont été mis dans le réservoir et se tenait sur les plates-formes pour 14 h (18:00-08:00) par jour pour un 21 jours consécutifs, avec un groupe contrôle à blanc pour le contraste. À la fin de la modélisation, les rats dans le groupe de modèles ont montré un aspect fatigué évident. Pour évaluer le modèle, nous avons effectué plusieurs tests comportementaux, y compris le champ ouvert d’essai (OFT), l’élévation plus test de labyrinthe (EPM) et l’épreuve de natation exhaustive (ES). Les résultats ont montré que l’anxiété, troubles de la cognition spatiale, performance musculaire pauvre et refusée par le volontariat présenté chez les rats de modèle confirment le diagnostic de fatigue centrale. Modifications des neurotransmetteurs centraux a également vérifié le résultat. En conclusion, le modèle simulé avec succès la fatigue centrale, et étudier avec le modèle peut aider à révéler le mécanisme physiopathologique de la maladie.

Les auteurs décrivent un modèle de rat de fatigue centrale à l’aide de Mayence. Des rats Wistar 24 sont répartis aléatoirement dans le groupe témoin et le groupe de modèles, avec 12 rats dans chaque groupe. L’appareil de modèle est conçu comme un réservoir d’eau avec des plates-formes étroites sur le fond (Figure 1). Modèle de Rats se tiennent sur les plates-formes pour 14 h par jour, y compris le temps de sommeil partielle, pendant 21 jours...

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

Nous présentons ici un protocole visant à mettre en place un modèle de rat de fatigue centrale utilisant la mis à jour le méthode de plate-forme multiple (Mayence).

Un Rat Model of Fatigue centrale utilisant une mis à jour le méthode de plate-forme Multiple

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

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