Name: activity-based training on a treadmill with spinal cord injured wistar rats
Uploaded: 2019-01-16T14:30:00
Duration: 6 min 40 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Activity-based Training on a Treadmill with Spinal Cord Injured Wistar Rats at JoVE.com

저자 인정 박사 패트리 샤 구, 4 월 Herrity 및 Susan Harkema 그들의 입력 및 지도, 수술 지원에 대 한 크리스틴 Yarberry, Yangsheng 첸, 안드레아 Willhite와 기술 지원에 대 한 조니 모어와 지원에 대 한 달린 버크 통계 및 행동 평가. 이 작품에 대 한 지원 자금 국방부 (W81XWH-11-1-0668 및 W81XWH-15-1-0656) 켄터키 척수와 머리 부상 연구 신뢰 (KSCHIRT 14-5)에 의해 제공 했다.

설명 하는 모든 메서드는 루이빌 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)의 대학에 의해 승인 되었습니다.
1. 사전 부상 처리 및 테스트 (SCI 전에 1 주)
<ol><li>5 일 동안 하루에 한 번 5-10 분 동안 각 쥐를 처리 합니다. 참고: 있는 나이의 50 일 처음 200-225 g의 무게는 성인 남성 Wistar 쥐가이 프로토콜에 사용 됩니다. 이 사전 부상 시간 포인트는 쥐 하지 LT hindlimbs의 전체 사용 수 재킷에서 쥐로 사용 되는 마구에 풍토에 순화.</li>
	<li>연구 관련 그 어떤 사전 부상 테스트 실시 (예를 들어, 저자 할 대사 케이지 방광과 창 자 기능에 과학의 효과 포함 하는 연구에 대 한 평가).</li>
</ol>2. 척수 타 박상25,26,,2728
<ol><li>동물 마 취 제 (80 mg/kg)와 xylazine (10 mg/kg) 혼합물 제공된 복용량 차트 (표 1)에 따르면 intraperitoneally anesthetize 필요에 따라 추가 투약 관리 합니다. 각 막, 종을, 페달, 꼬리 핀치, pinna 반사를 평가 하 여 마 취 깊이 매 10 분을 테스트 합니다.</li>
	<li>절 개 및 상해는 발생 하는 동물의 뒤에서 머리를 면도. Dermachlor 4% 수술 스크럽으로 외과 영역을 깨끗 케. 긴-연기 일반 항생제를 관리 (예를 들어, 0.5 cc 프로 Pen G 피하).</li>
	<li>정상적인 체온을 유지 하기 위해 낮은 설정에서 생리대에 마 취 동물을 놓습니다.</li>
	<li>대상된 병 변의 수준의 #10 메스와 척추 돌기를 따라 기반으로 위치를 추정, 약된 5 cm 절 개 바로 위에 중간 선 척추 동물의 등에서.</li>
	<li>중간에 흉부 타 박상, 척수를 통해 제거 (rongeurs)의 T8/T9 수준 overlaying T7 척추 lamina의 노출.</li>
	<li>무한 한 지평선 충돌29, 등 타 박상 장치를 사용 하는 타 박상 (SCI의 심각한 정도에 적당 한 망설임 시간 210 kdyn의 힘을 사용) 수행18.</li>
	<li>함께 근육 층과 근 막 4-0 직경 monofilament를 사용 하 여 척수를 통해 봉합 하 고 클립 미리 수술 상처와 피부를 닫습니다.</li>
	<li>수술 후 마약, gentamicin 황산 (5 한 일 당 5 mg/kg, 방광 감염을 피하기 위해 항생제)와 meloxicam 관리 (1 mg/kg 피하, 진통제와 다음으로 첫 번째 48 h에 대 한 필요).</li>
	<li>생리대에서 깨끗 한 장에 동물을 배치 합니다. 그들은 마 취에서 완전히 깨어 때까지 15 분 마다 동물 생체 신호를 확인 하십시오.  첫 번째 수술 후 하루 동안 동물은 설탕 치료와 함께 식사 하는 것이 좋습니다. 첫 번째 48 h에 대 한 (수동 crede-의 시간에 매일 세 번 2.10 참조), 쥐 비활성, 응답 처리, 그리고 음식과 음료 욕망의 부족으로 발성에 대 한 모니터링 됩니다.  진통은 적절 한 것을 발견 하 고, 수의 직원을 연결 합니다. 초기 2 주 회복 단계에 걸쳐 동물 감염 또는 기타 합병증의 증거에 대 한 관찰 된다. 한 번 voiding 반환 반사, 동물 (이른 아침과 늦은 오후) 하루에 두 번 하는 경향이 있다. 동물 감염 또는 중요 한 체중 감소는 즉시 안락사. 음식과 물 섭취 량에 대 한 안락사에 대 한 포인트 잘라 때 동물에 도달 했습니다 아무것도 이상의 20% 체중 감소. 상해의 수준 아래 근육의 수술과 폐기 위축 후 정상적인 체중 감량은 15-20%. 모든 동물 주 당 한 번 이상 무게를 달았다.</li>
	<li>수동 Credé 책략 하루에 3 번 (8 오전, 오후 3 시, 오후 10 시)를 사용 하 여 프로시저를 비우는 방광을 수행 때까지 반사 성 방광 기능 (타 박상에 대 한 평균 3 ~ 6 일)26,30를 반환 했습니다.</li>
</ol>3. 훈련 단계
<ol><li>LT 비행은 2 주 게시물-문화, 너무 일찍 2 차 부상 캐스케이드31을 악화 있습니다 시작 개입으로 시작.</li>
	<li>디딜 방 아 훈련을 주 1 새 환경 순응: 훈련을 위한 전용 조용한 방에 쥐를 수송.</li>
	<li>주 1, 균등 하 게 무작위로 박상 후 부상 자체 뿐만 아니라 자발적인 복구의 잠재적인 다양성을 훈련 하 고 훈련 비 제어 그룹으로 SCI 동물을 나눕니다. 예를 들어 쥐 4 별도 그룹으로 나누어: 네 발 훈련된 (QT), forelimb 전용 훈련된 (FT), 훈련 비 제어 (NT) 및 훈련 비 홈 케이지 제어 (HC). 동물에는 laminectomy 그러나 아무 상해도 받을 하 고 그렇지 않으면 같은 다른 그룹으로 처리 됩니다 가짜 그룹 훈련 없이 손상 되지 않은 컨트롤 그룹으로도 사용할 수 있습니다.</li>
	<li>각각 하네스 (그림 1)에 각 동물을 놓고 마구 디딜 방 아를 통해 악어 클립 무게 지원 스프링스 (그림 2 및 그림 3)에 고정 되는 위에 몸 무게 지원 메커니즘에 고정 합니다. 이 디딜 방 아, 그들은 지정 된 앞으로 방향과 속도에 서 보장에 한 자리에 고정 될 동물을 필요 합니다. 참고: 시간 및 인력 제약으로 저자의 연구실 12 동물, 각 하위 그룹에 3의 그룹에서 매일 훈련 실시.</li>
	<li>이전에 게시 프로토콜17를 다음 새 환경 순응 과정을 시작 합니다. 첫 번째 주 (표 2) 58 분의 전체 대상 1 일에 10 분에서 증가 점진적 디딜 방 아 노출 처방, LT (주 3 게시물-과학의 시작)에 새 환경 순응을 개시. 일반적으로 하루 4, 동물 훈련 처방에 잘 적응. 동물 새 환경 순응의 세번째 날에 의해 진행 표시 되지 않으면, 시간 감소, 그리고 여분의 것 더 점진적 램프 업 (드문)에 추가 하는 일.<ol>
<li>처음 하루 이틀 동안 동물 하네스 및 디딜 방 아의 감 금에 적응 하지 않습니다, 경우 훈련 세션을 중지, 마구에서 그것을 제거, 그것의 감 금에 있는 동물 뒤 배치 하 고 미래의 준수를 강화 수 있도록 두 취급 합니다. 다음 날, 다시 10 분에 대 한 마구 및 무게 지원 시스템에 동물을 놓습니다. 이후의 일에 처음 20 분 기간을 증가 다음 10 일 전체 교육을 달성 하기 위해 매일 훈련 기간을 증가.</li>
	</ol>
</li>
	<li>표 2에 제공 된 상세한 훈련 식이요법을 따르십시오.<ol>
<li>제한 된 뒷 다리 사용 후 부상으로 인해 QT 그룹에서 쥐 디딜 방 아에 스텝 하는 동안 적절 한 발 배치에 대 한 수동 활성화를 요구할 것 이다. 각 손 (일반적으로 3 자리)에 한 손가락을 사용 하 여 엉덩이/허리 지원에 도움이. 동물을 해야 할 경우 추가 지원을 강화이 동일한 손가락을 사용 하 여 스테핑 시작 무릎 위에 압력. 필요한 경우 별도 손가락 (일반적으로 5 자리)를 사용 하 여 스텝에 발을 도움이. 참고: 필요한 몸 무게 지원 금액 동물 동물에서 변화 하 고 교육 진행으로 변경. 봄 지원 시스템 적절 한 걸음 걸이 대 한 배치 하는 동물 유지에 충분 한 지원을 제공 합니다. 위의 당 트레이너에 의해 필요에 따라 추가 지원이 제공 됩니다. LT의 핵심 요소는 기능적으로 적절 한 발 배치 스텝 interlimb 트레이너에 의해 추진 되 고 독립적인 지원 시스템의 조정 및.</li>
		<li>피트 운동 그룹에 대 한 디딜 방 아와 접촉을 통해 발생 하는 발에 감각 자극이 없는 고 아무런 무게 베어링 되도록 뒷 다리 사지를 약간 상승 몸 무게 지원 시스템을 조정 합니다. 참고: FT 그룹 운동 및 대사 제어, 인간의 활동 기반 교육 연구에서 손으로 크랭크 운동 비슷한 제공합니다.</li>
		<li>NT 그룹 무력화 있고 QT와 장소 (그림 2 및 그림 3) 고정 된 표면에 QT 그룹 근처 NT 그룹으로 비슷한 방식에서 몸 무게 지원 시스템에 연결 된. 참고: NT 그룹 활동 및 오랜된 시간 동안 무력화 되 고 잠재적으로 미치는 영향에 대 한 제어를 받습니다.</li>
		<li>홈 케이지 그룹 추가 컨트롤로 사용할 수 있습니다. 이 그룹에 대 한 추가 단계 훈련 시설에이 동물을 전송 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>하루 7-10, LT의 시작 다음 기차 일단 매일 각 동물, 연구의 종료 날까지 매일. 훈련의 매일, 다음 각 동물 규정 준수를 강화 하기 위해 설탕 치료를 제공 합니다. 표 2 에 연구 기간 (예를 들어,는 대략 80 1 시간씩 임상 연구에서 수행을 모방을 8-12 주)에 대 한 제공 1 h 처방에 따라 동물에 매일 LT를 계속9.</li>
</ol>4. 안락사와 조직 컬렉션
<ol><li>동물 안락사에 AVMA 지침을 준수 하는 마 취의 치명적인 복용량을 관리 합니다.</li>
	<li>심장 박동 겨우 즉시 감기, 4 %paraformaldehyde 솔루션 다음 차가운 heparinized 염 분으로 먼저 전용된 증기 두건에서 동물을 perfusing 시작.<ol>
<li>횡 경 막, 흉 강에 노출에서 절 개를 만들기 위해 수술가 위를 사용 하 여 시작 합니다. 양쪽 모두, 흉 곽을 제거 rostrally 흉 곽을 통해 잘라 계속 합니다. 심장의 좌 심 실에 관류 바늘을 삽입 하 고 바늘 hemostats와 함께 클램프 다음 클립 오른쪽 아 트리 움.</li>
		<li>관류 펌프 메커니즘을 사용 하 여, 동물의 혈관을 통해 흐르는 차가운 heparinized 염 분을 수 있습니다. 오른쪽 아 트리 움에서 분명 한 번 식 염 수 흐름 바꿀 찬 4 %paraformaldehyde 솔루션, 몸은 굳 어 때까지.</li>
	</ol>
</li>
	<li>신장, 방광, 결 장, 뇌, 감각 중추, 척수, 등 필요한 조직을 제거 하 고 최대 48 h 4 ° c.에 대 한 4 %paraformaldehyde 저장 24-48 h 후 30% 자당을 4 ° c.에 게 조직 이동</li>
	<li>30% 자당/인산을 수집된 조직 버퍼링 cryoprotectant 솔루션 조직 절단에 대 한 준비가 될 때까지 이동 합니다. 잘라 조직, 조직 얼어 화합물에 포함 하 고 조직 사용 (예를 들면, 두뇌 및 척수 조직, 장기 조직에 대 한 5-7 µ m 35 µ m)의 종류에 따라 원하는 두께 cryostat에 잘라.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Ahuja, C. S., 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=Traumatic+spinal+cord+injury.">Traumatic spinal cord injury.</a> Nature Reviews Disease Primers. 3, 17018 (2017).</li><li>Behrman, A. L., Harkema, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Locomotor+training+after+human+spinal+cord+injury:+a+series+of+case+studies.">Locomotor training after human spinal cord injury: a series of case studies.</a> Physical Therapy. 80 (7), 688-700 (2000).</li><li>Anderson, K. 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L., Valenca, M. M., McCANN, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroendocrine+control+of+body+fluid+metabolism.">Neuroendocrine control of body fluid metabolism.</a> Physiological Reviews. 84 (1), 169-208 (2004).</li><li>C&#244;t&#233;, M. -. P., Azzam, G. A., Lemay, M. A., Zhukareva, V., Houl&#233;, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-dependent+increase+in+neurotrophic+factors+is+associated+with+an+enhanced+modulation+of+spinal+reflexes+after+spinal+cord+injury.">Activity-dependent increase in neurotrophic factors is associated with an enhanced modulation of spinal reflexes after spinal cord injury.</a> Journal of Neurotrauma. 28 (2), 299-309 (2011).</li><li>Dupont-Versteegden, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise-induced+gene+expression+in+soleus+muscle+is+dependent+on+time+after+spinal+cord+injury+in+rats.">Exercise-induced gene expression in soleus muscle is dependent on time after spinal cord injury in rats.</a> Muscle &amp; Nerve: Official Journal of the American Association of Electrodiagnostic Medicine. 29 (1), 73-81 (2004).</li><li>De Leon, R., Hodgson, J., Roy, R., Edgerton, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Full+weight-bearing+hindlimb+standing+following+stand+training+in+the+adult+spinal+cat.">Full weight-bearing hindlimb standing following stand training in the adult spinal cat.</a> Journal of Neurophysiology. 80 (1), 83-91 (1998).</li><li>Pearson, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Progress in brain research. 143, 123-129 (2004).</li><li>Gerasimenko, 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=Feed-forwardness+of+spinal+networks+in+posture+and+locomotion.">Feed-forwardness of spinal networks in posture and locomotion.</a> The Neuroscientist. 23 (5), 441-453 (2017).</li><li>Courtine, G., 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=Transformation+of+nonfunctional+spinal+circuits+into+functional+states+after+the+loss+of+brain+input.">Transformation of nonfunctional spinal circuits into functional states after the loss of brain input.</a> Nature Neuroscience. 12 (10), 1333 (2009).</li></ol>

저자는 공개 없다.

ABT 쥐 공상 과학 소설 치료 개입 후에 우리의 방법. 동안 운동과 단계 동물 모델에서 훈련의 다른 방법 존재35,36,37이 방법은 LT SCI 인간의 인구, 어디 우리가 유망한 결과23본 임상 실시 모방 합니다. 우리의 설정, 처방, 및 제어 동물의 사용의 조합,에서 우리의 교육 패러다임을 이용 하 여 얻은 결과 문화 미래가이 프로토콜의 애플리케이션으로의 설명 된 결과 관찰 후 ABT의 혜택을 이해 하 데 도움이 됩니다. ABT ABT 다른 수준 및 상해의 범위에서 복구에 효과 뿐만 아니라 다른 훈련 시간대에.
이 디자인의 한계가 같은 실험에 대 한 시간의 길이입니다. 각 동물에 대 한 우리의 훈련 처방 필요 10 주 동안 매일 하루 1 시간을 감안할 때 상당한 인사 시간과 편성된 일정 필수품입니다. 특별 한 주의 필요로 하는 중요 한 측면 지원 무게의 제거에 대 한 디딜 방 아 위에 뒷 다리 사지를 확보 하기 위해 후크 및 루프 소재 스트랩과 독특한 장비는 FT 그룹을 포함 한다. 동물 무게 지원 플랫폼은 쥐의 뒷 발 아래 위치에 있지 왜에 영향을 받지 않습니다 것을 보장 하기 위해 중요 하다. 또한, 이전 연구는 감각 입력은 척수38,,3940가 소성 운전 하는 시스템의 주요 드라이버 표시는, 지속적인 필요가 있다 QT 그룹 처리의 도움을 함께 많이 물리 치료사 임상 설정에서 같은 스테핑.
상업적으로 사용할 수 있는 디딜 방 아 시스템 동물에 사용 되는 중요 한 수정 극성을 반전 했다. 모터, 노출 후 긍정적이 고 부정적인 와이어 반대 방향으로 이동 하는 디딜 방 아에 전환 되었다. 더 많은 공간을 도달 하 고 (한쪽 끝을 디딜 방 아 벨트를 스테핑에서 비 무력화, spinally 그대로 동물을 방지 하기 위해 설계 된 충격 그리드와 함께 제공 하는 시스템) 동물을 훈련 하는 데 도움이 쉽게 액세스할 수 있습니다.

세계적으로 250000-500000 새로운 척수 상해 (SCI) 사이의 경우 발생 중 변성, 질병, 또는 가장 일반적으로 (최대 90%까지) 외상1. 충격적인 과학, 생리 이벤트의 일련 후 다양 한 신체 기능에 영향을 주는 신경학 상 적자에 그 결과 배치 합니다. 공상 과학에 나오는 만성 적자 인 개발과 효과적인 치료 modalities의 테스트는 결정적 이다. 최근까지 재활 전략 가장 일반적으로 이동성2,3의 복구에 집중 했다. 스키, 다음 환자 방광/방광, 창 자, 및 성적인 기능을 더 나은 관리1,,45필요로 높은 삶의 질 합병증 중 계급. 따라서, 타겟팅 방광, 창 자, 그리고 성적인 기능입니다 재활 관점1,,45에서 가장 중요.
운동과 운동 훈련 (LT)은 심장 혈관 기능, 방광/요도 기능, 이동성6,7,8 등 많은 혜택으로 SCI 환자 인구에 일반적으로 이용한 재활 치료 ,,910. 그것은 우리가 우리의 사전 임상 쥐 스키 모델에서 비슷한 양상을 활용이 이유입니다. LT는 모두 위 (신장) 및 낮은 (방광, 외부 요도 괄약근) 요로 기능, 장 기능 및 성적인 기능에 관한 구체적으로 SCI Wistar 쥐에 어떤 효과 확인 하기 위해 우리의 목표 이다. 또한, LT 상해 중앙 신경 시스템 (CNS)11,12내 소성의 금액에 영향을 미칠 수 있는 수준 이하로 신경 근육 학 시스템 활성화에 충분 한 것 표시 되었습니다.
전 임상 연구에서 LT의 성공은 잘 큰13,14 와 작은15,16,17,,1819 과학 동물 모델에서 설명 됩니다. 증거 제안 LT에서 제공 하는 구심 성 감각 입력은 소성 결과 척추 반사 경로 자극 하기에 충분 한 감각 모터 개선 기능9,20. 자율 기능에 관한 LT 혜택 잘 특징 되지 있다. 이런 이유로 우리가 구현 초점 우리의 교육 패러다임 자율 결과 조치에 두 훈련 비 컨트롤 포함 하는 4 가지 그룹 및 신진 대사/운동 비 무게 베어링 그룹, 타이밍을 모방 하는 LT 그룹 함께 사용 하 여 세션 기간, 수동 지원 및 임상 연구19,,2122,23,24에 사용 되는 무게 지원.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Exer-3R treadmill</td>
			<td>Columbus Instruments</td>
			<td></td>
			<td>reversed polarity of the motor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Body weight support system</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>modified spring scales with alligator clips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat harness</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Our harnesses are custom made; please refer to Figure 1 for visual.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infinite Horizon (IH) impactor device</td>
			<td>Precision Systems and Instrumentation</td>
			<td>Model 0400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine HCl</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>NDC 0409-2053-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine (AnaSed Injection)</td>
			<td>Akorn Animal Health</td>
			<td>NDC 59399-110-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Meloxicam (Eloxiject)</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>NDC 116695-6925-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gentamicin Sulfate (GentaFuse)</td>
			<td>Henry Schein Animal Health</td>
			<td>NDC 11695-4146-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>urethane, 97%</td>
			<td>Argos Organics</td>
			<td>CAS 51-79-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 monofilament suture kit (4-0 Ethilon Nylon Suture)</td>
			<td>Ethicon, LLC</td>
			<td>205016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Michel suture clips (9mm Auto Clips)</td>
			<td>MikRon Precision, Inc.</td>
			<td>1629</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>Mastex Industries, Inc</td>
			<td>Model 500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tootie Fruitys cereal</td>
			<td>Malt O Meal</td>
			<td></td>
			<td>For training reward</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male Wistar rats</td>
			<td>Envigo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Size 10 surgical scalpel blades</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>SKU: 4-110</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

activity-based training on a treadmill with spinal cord injured wistar rats

척수 상해 (SCI) 성과 다양 한 자율 관련 장애를 포함 하는 적자를 지속 발생 합니다. 디딜 방 아에 운동 훈련 (LT) 많은 혜택과 일상 생활 개선 SCI 인구에서 재활 도구로 널리 사용 됩니다. 우리 둘 다 SCI 명료 이러한 개선 뒤에 강화 하 고 기존 임상 재활 프로토콜을 향상 하는 메커니즘 후 활동 기반 작업 관련 교육 (ABT) 설치류에서의이 방법을 이용 한다. 현재 우리의 목표는 오 줌에서 ABT 유도 향상을 기본 메커니즘을 결정 하, 타 박상의 심각한 수준에 적당 한 후 쥐 대 장, 그리고 SCI에 성적인 기능. 맞춤 조정 가능한 조끼에 각 개별 동물을 확보, 후 그들은 다재 다능 한 몸 무게 지원 메커니즘, 수정된 3 차선 디딜 방 아를 하향 조정 하 고 58 분, 10 주 동안 하루에 한 번 단계 훈련에서 지원 장악 된다. 이 설정을 모두 네 발 forelimb 전용 동물, 두 개의 서로 다른 비 훈련 그룹 함께 훈련 할 수 있습니다. 훈련 네 발 동물 몸 무게 지원 기술자 현재 forelimb 전용 훈련된 동물와 뒷 다리 접촉 되도록 꼬리 끝에 발생 하는 동안 필요에 따라 적절 한 뒷 다리 배치와 강화에 도움을 주 었는 디딜 방 아 고 아니 체중 베어링입니다. 동물의 한 훈련 비 SCI 그룹 마구에 배치 되 고 다른 컨트롤 과학 그룹 근처 교육실에서 홈의 장에 남아 있는 동안 디딜 방 아, 옆에 달려있다. 최대한 신체에 관하여 특히 가까이 따라서 그것 좀 더 효율적인 시간-우리의 전 임상 동물 모델으로 임상 표현을 모방 하도록 하는 것 외에도이 패러다임 한 번에 여러 과학 동물의 훈련에 대 한 허용 수동 지원 무게 지원입니다.

이 훈련 프로토콜에 따라 그것만 QT 동물 다른에 비해 우수한 운동 기능 그룹18설명 문서화 되었습니다. 그러나, 우리 연구소의 특성상, 우리의 주요 초점 방광, 창 자, 그리고 성적인 기능을 포함 하 여 작업 기반 작업 관련 교육 (ABT)의 운동 비 혜택을 조사입니다. 예를 들어, 우리는 이전 polyuria SCI 쥐 (그림 4)17의 QT와 피트 그룹에서의 운동 유발 감소에 LT 결과 보여 주는 데이터를 출판 하 고. 또한, 변형 성장 인자-β (TGF-β) 식 신장, 변경 된 면역 반응을 나타내는 부상 유발 감소 안 했다 가짜 (부상) 동물 비슷한 TGF-β 수준 QT와 피트 그룹에서 보였다. 동일한 연구17에서 깨어 cystometry 안락사와 조직 컬렉션 전에 수행 되었다. Void 사이클 동안 방광 수축의 최대 진폭은 가짜, QT, 그리고 피트에 걸쳐 크게 다른 그룹, NT 그룹 크게 변경 된 동안. 함께, 이러한 데이터 과학 후 요도 기능 개선 신장 건강 및 방광 기능에 긍정적인 운동 결과 나타내는
SCI 인구 내의 기본 polyuria는 메커니즘은 현재 하지 명확 하지만 가능성이 다 계승32이다. 일부 가설, 예를 들어 과학 동안 더 낮은 사지에 있는 액체의 풀링 개인에에서 있는 휠체어 이어질 수 유체 과부하 (예: 거짓말을 앉아에서 이동) 자세 교대33동안 증가 액체 제거. 이러한 설명은 아르기닌 vasopressin (AVP), 본문에 액체 항상성 조절 하 고 운동으로 변조 될 수 있다 호르몬에 처음 초점을 주도하 고 있다 전 임상 모델에 대 한 보유 하지 않습니다. AVP V2 수용 체의 신장에서 신장 모으는 덕트34에서 물을 재흡수 촉진 활성화를 통해 유체 항상성을 제어 합니다. 파일럿 실험 (한 병 변-210 kdyn 충격 힘과 만성 시간-포인트)에서 예비 증거 쥐 신장 (그림 5)에서 V2 수용 체 수준에 운동 (LT 및 FT)의 유익한 효과 나타냅니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58983/58983fig1.jpg"> 그림 1: 남성 Wistar 쥐에 대 한 크기는 주문 품 마구. QT와 NT 동물 같은 유형의 QT 동물의 경우 뒷 다리 사지의 사용을 허용 하는 자 켓 (A)에 배치 됩니다. 뒷 다리 팔 다리, 몸 무게 지원 확보를 인상 피트 동물 (B) 사용 하는 마구에 꿰 매 추가 스트랩이 있다. 마구의 큰 후크 및 루프 소재 부분 시간이 지남에 쉽게 조정 다른 크기의 동물을 개별 동물의 크기에서 어떤 변화를 허용합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58983/58983fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58983/58983fig2.jpg"> 그림 2: 역 설치 훈련. 몸 무게 NT (맨 왼쪽), QT (가운데), 또는 피트 (오른쪽) 그룹에 대 한 디딜 방 아를 둘러싼 메커니즘을 지원 합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58983/58983fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58983/58983fig3.jpg"> 그림 3: 동물 들과 함께 교육 역. 상단 (A) 및 (B) 측면 뷰 몸 무게를 보여주는 메커니즘 및 첨부 파일 지원에 마구 클립의 위치를 지원 합니다. Note 피트 동물 (B)의 뒷 다리 사지 발생 및 디딜 방 아 벨트를 떨어져. 삽입 (C) 프로그램에 고정 하는 클립의 가까이 보기를 그렸다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58983/58983fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58983/58983fig4.jpg"> 그림 4: 쥐 polyuria 문화 후에에 ABT 효과 스키 후 소변 출력 (A)의 총 볼륨 증가 (*; p < 0.05) QT 및 FT 그룹 LT 훈련 9 주만 훈련된 그룹 (#; p < 0.05)을 기준으로 NT 그룹에 증가 남아 후 기준선에 가까운 반환. 모든 그룹 증가 소변 출력 9 주에 초기에 비해 그리고 무효 볼륨 (B) 증가 보여주었다. 참고는 무효 (C)의 수와 물 섭취 량 (D)의 양이 똑같아 모든 그룹에 중요 하다. 값은 수단 ± 표준 오차. 이 수치는 저자 허가17재 공포. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58983/58983fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58983/58983fig5.jpg"> 그림 5: 쥐 신장에 영향을 ABT. 서쪽 오 점 결과 쥐 4 쥐의 5 개 그룹에 있는 V2 수용 체의 신장 수준에 대 한 각 (20 총), A 와 그룹 의미 densitometry (ImageJ;를 사용 하 여 밴드의 분석 결과 패널에 제공 단백질 밴드 식 수준을 보여주는 OD = 광학 밀도) 패널 B에서 나타내는 중요 한 (*; p < 0.05) 만성 시간 포인트 (12 주) 게시물-SCI 및 기준선 (가짜 수술 컨트롤) 1 시간 매일 ABT.의 10 주를 받고 그룹에 대 한 상대적인 감소에 수용 체 감소 오차 막대는 표준 오류를 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58983/58983fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td colspan="3">케 타 민/Xylazine 복용량 차트</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>효과적인 복용량:</td>
			<td colspan="4">100 mg/mL의 마 취 제 재고 및 20 mg/mL xylazine 재고 * * *를 사용 하 여</td>
		</tr>
<tr>
<td>80 mg/kg 케 타 민</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>10 mg/kg xylazine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="5">1.0 mL 혼합 주입 0.62 mL 마 취 제 재고 (100mg/mL) + 0.38 mL xylazine 주식 (20 mg/mL) =</td>
		</tr>
<tr>
<td>동물 무게</td>
			<td colspan="2">혼합 주입</td>
			<td>동물 무게</td>
			<td>혼합 주입</td>
		</tr>
<tr>
<td>(g)</td>
			<td>(mL)</td>
			<td></td>
			<td>(g)</td>
			<td>(mL)</td>
		</tr>
<tr>
<td>100</td>
			<td>0.13</td>
			<td></td>
			<td>275</td>
			<td>0.36</td>
		</tr>
<tr>
<td>105</td>
			<td>0.14</td>
			<td></td>
			<td>285</td>
			<td>0.37</td>
		</tr>
<tr>
<td>110</td>
			<td>0.14</td>
			<td></td>
			<td>290</td>
			<td>0.38</td>
		</tr>
<tr>
<td>115</td>
			<td>0.15</td>
			<td></td>
			<td>300</td>
			<td>0.39</td>
		</tr>
<tr>
<td>120</td>
			<td>0.16</td>
			<td></td>
			<td>305</td>
			<td>0.4</td>
		</tr>
<tr>
<td>125</td>
			<td>0.16</td>
			<td></td>
			<td>310</td>
			<td>0.4</td>
		</tr>
<tr>
<td>130</td>
			<td>0.17</td>
			<td></td>
			<td>315</td>
			<td>0.41</td>
		</tr>
<tr>
<td>135</td>
			<td>0.18</td>
			<td></td>
			<td>320</td>
			<td>0.42</td>
		</tr>
<tr>
<td>140</td>
			<td>0.18</td>
			<td></td>
			<td>325</td>
			<td>0.42</td>
		</tr>
<tr>
<td>145</td>
			<td>0.19</td>
			<td></td>
			<td>330</td>
			<td>0.43</td>
		</tr>
<tr>
<td>150</td>
			<td>0.2</td>
			<td></td>
			<td>335</td>
			<td>0.44</td>
		</tr>
<tr>
<td>155</td>
			<td>0.2</td>
			<td></td>
			<td>340</td>
			<td>0.44</td>
		</tr>
<tr>
<td>160</td>
			<td>0.21</td>
			<td></td>
			<td>345</td>
			<td>0.45</td>
		</tr>
<tr>
<td>165</td>
			<td>0.21</td>
			<td></td>
			<td>350</td>
			<td>0.46</td>
		</tr>
<tr>
<td>170</td>
			<td>0.22</td>
			<td></td>
			<td>355</td>
			<td>0.46</td>
		</tr>
<tr>
<td>175</td>
			<td>0.23</td>
			<td></td>
			<td>360</td>
			<td>0.47</td>
		</tr>
<tr>
<td>180</td>
			<td>0.23</td>
			<td></td>
			<td>365</td>
			<td>0.47</td>
		</tr>
<tr>
<td>185</td>
			<td>0.24</td>
			<td></td>
			<td>370</td>
			<td>0.48</td>
		</tr>
<tr>
<td>190</td>
			<td>0.25</td>
			<td></td>
			<td>375</td>
			<td>0.49</td>
		</tr>
<tr>
<td>195</td>
			<td>0.25</td>
			<td></td>
			<td>380</td>
			<td>0.49</td>
		</tr>
<tr>
<td>200</td>
			<td>0.26</td>
			<td></td>
			<td>385</td>
			<td>0.5</td>
		</tr>
<tr>
<td>205</td>
			<td>0.27</td>
			<td></td>
			<td>390</td>
			<td>0.51</td>
		</tr>
<tr>
<td>210</td>
			<td>0.27</td>
			<td></td>
			<td>395</td>
			<td>0.51</td>
		</tr>
<tr>
<td>215</td>
			<td>0.28</td>
			<td></td>
			<td>400</td>
			<td>0.52</td>
		</tr>
<tr>
<td>220</td>
			<td>0.29</td>
			<td></td>
			<td>410</td>
			<td>0.53</td>
		</tr>
<tr>
<td>225</td>
			<td>0.29</td>
			<td></td>
			<td>420</td>
			<td>0.55</td>
		</tr>
<tr>
<td>230</td>
			<td>0.3</td>
			<td></td>
			<td>430</td>
			<td>0.56</td>
		</tr>
<tr>
<td>235</td>
			<td>0.31</td>
			<td></td>
			<td>440</td>
			<td>0.57</td>
		</tr>
<tr>
<td>240</td>
			<td>0.31</td>
			<td></td>
			<td>450</td>
			<td>0.59</td>
		</tr>
<tr>
<td>245</td>
			<td>0.32</td>
			<td></td>
			<td>460</td>
			<td>0.6</td>
		</tr>
<tr>
<td>250</td>
			<td>0.33</td>
			<td></td>
			<td>470</td>
			<td>0.61</td>
		</tr>
<tr>
<td>255</td>
			<td>0.33</td>
			<td></td>
			<td>480</td>
			<td>0.62</td>
		</tr>
<tr>
<td>260</td>
			<td>0.34</td>
			<td></td>
			<td>490</td>
			<td>0.64</td>
		</tr>
<tr>
<td>265</td>
			<td>0.34</td>
			<td></td>
			<td>500</td>
			<td>0.65</td>
		</tr>
<tr>
<td>270</td>
			<td>0.35</td>
			<td></td>
			<td>510</td>
			<td>0.66</td>
		</tr>
</tbody></table>표 1: 마 취 복용량 차트는 개별 동물의 무게에 따라.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>교육 시간 (최소)</td>
			<td>속도 (cm/s)</td>
			<td>기간 (분)</td>
		</tr>
<tr>
<td>0-1</td>
			<td>6</td>
			<td>1</td>
		</tr>
<tr>
<td>1-2</td>
			<td>8.4</td>
			<td>1</td>
		</tr>
<tr>
<td>2-3</td>
			<td>10.8</td>
			<td>1</td>
		</tr>
<tr>
<td>3-8</td>
			<td>13.2</td>
			<td>5</td>
		</tr>
<tr>
<td>8 월 13 일</td>
			<td>10.8</td>
			<td>5</td>
		</tr>
<tr>
<td>13-28</td>
			<td>13.2</td>
			<td>15</td>
		</tr>
<tr>
<td>28-33</td>
			<td>10.8</td>
			<td>5</td>
		</tr>
<tr>
<td>33-38</td>
			<td>6</td>
			<td>5</td>
		</tr>
<tr>
<td>38-43</td>
			<td>8.4</td>
			<td>5</td>
		</tr>
<tr>
<td>43-58</td>
			<td>13.2</td>
			<td>15</td>
		</tr>
</tbody></table>표 2: 디딜 방 아에 해당 하는 시간에 있어야 속도가 설정의 훈련 처방 각 속도에서 보냈다.

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Activity-based Training on a Treadmill with Spinal Cord Injured Wistar Rats

이 프로토콜에서는 쥐 척수 상해 (SCI)에 대 한 작업 기반 운동 디딜 방 아 훈련의 모델을 보여 줍니다. 포함 된 훈련 비 제어 그룹의 두 가지 유형 모두 네 발과 forelimb 전용 그룹입니다. 수 사관이이 프로토콜을 사용 하 여 공상 과학 쥐에 훈련 효과 평가할 수 있습니다.

척수와 디딜 방 아에 활동 기반 교육 부상 Wistar 쥐

Spinal cord injury (SCI) results in lasting deficits that include both mobility and a multitude of autonomic-related dysfunctions. Locomotor training (LT) ...

운동과 운동 훈련은 일반적으로 척수 부상 환자 인구에 재활 치료에 사용됩니다. 활동 기반 교육의 주요 장점은 많은 기능적 이점이 전임상 동물 연구와 임상 실습모두에서 문서화되었다는 것입니다. 절차를 시연하는 것은 제임스 암스트롱과 선임 연구 기술자인 크리스틴 야베리와 제 실험실대학원생 제이슨 검벨이 될 것입니다. 척수 손상 전 주 동안, 5 일 동안 하루에 한 번, 5 ~ 10 분 동안 각 쥐를 처리합니다. 부상 당일, 처음 200~225그램 쥐의 뒤쪽에서 머리를 면도하고, 부상 부위에 마취된 동물을 낮은 설정의 가열 패드에 놓습니다. 안구 윤활유, 장기간 작용하는 일반 항생제, 진통제 및 생리식염수 5 밀리리터를 투여하십시오. 척추 기형에 기초하여 표적 병변 수준의 위치를 추정하고, 숫자 10 메스를 사용하여 동물의 dorsum에 약 5센티미터 절개를 하여 중간선 척추 바로 위에 있습니다. hemostats를 사용 하 여, 측면 근육을 철회, 4-0 실크 봉합사를 사용 하 여. 중견 흉부 결속의 경우, rongeurs를 사용하여 과부하 T7 척추 라미나제거, 척수의 T8-T9 레벨을 노출하고 타박상을 수행하기 위해 타박상 장치를 사용합니다. 부상을 전달 한 후, 4-0 직경의 모노필라멘트를 사용하여 척수 위에 근육과 근막을 함께 봉합하십시오. 그리고 9 밀리미터 수술 상처 클립으로 피부를 닫습니다. 생리식염수5마리를 추가로 주입합니다. 그런 다음 동물을 개별 깨끗한 케이지에 넣고 처음 24-48 시간 동안 면밀한 모니터링이있는 난방 패드에 놓습니다. 수동 Cred 사용

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Spinal Cord Electrophysiology II: Extracellular Suction Electrode Fabrication

척수 전기 생리학 II : 세포 흡입 전극 제작

Development of neural circuitries and locomotion can be studied using neonatal rodent spinal cord central pattern generator (CPG) behavior. We demonstrate ...

연구

신경과학

Chicken Embryo Spinal Cord Slice Culture Protocol

닭의 배아 척수 코드 슬라이스 문화 프로토콜

Slice cultures can facilitate the manipulation of  embryo development both pharmacologically and through gene manipulations. In  this reduced system, ...

Spinal Cord Transection in the Larval Zebrafish

애벌레 Zebrafish의 척수 절개

Mammals fail in sensory and motor recovery following spinal cord injury due to lack of axonal regrowth below the level of injury as well as an inability ...

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

<em&gt; 전의 VIVO</em&gt; 레이저에 의한 척수 손상 모델은 실시간으로 축삭 변성의 메커니즘을 평가하기 위해

Injured CNS axons fail to regenerate and often retract away from the injury site. Axons spared from the initial injury may later undergo secondary axonal ...

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

종의 척추 상공 회의소를 주입하는 절차<em&gt; 생체</em&gt; 마우스 척수의 영상

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

Investigating Functional Regeneration in Organotypic Spinal Cord Co-cultures Grown on Multi-electrode Arrays

다중 전극 배열에 성장의 Organotypic 척수 공동 문화 기능 재생 조사

Adult higher vertebrates have a limited potential to recover from spinal cord injury. Recently, evidence emerged that propriospinal connections are a ...

Experimental Strategies to Bridge Large Tissue Gaps in the Injured Spinal Cord after Acute and Chronic Lesion

실험 전략은 급성 및 만성 병변 후 부상 척수에서 큰 조직의 차이를 극복하기

After a spinal cord injury (SCI) a scar forms in the lesion core which hinders axonal regeneration. Bridging the site of injury after an insult to the ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

Thy1를 사용 하 여 기본 Somatosensory 피 질에서 신경 활동을 이미징-GCaMP6s 유전자 변형 쥐

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse

마우스에 있는 Laminectomy 및 척수 창 이식

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated ...

Isolation of Adult Spinal Cord Nuclei for Massively Parallel Single-nucleus RNA Sequencing

대규모 병렬 단일 핵 RNA 시퀀싱에 대 한 성인 척수 핵의 절연

Probing an individual cell&#39;s gene expression enables the identification of cell type and cell state. Single-cell RNA sequencing has emerged as a ...