Name: short session high intensity interval training and treadmill assessment in aged mice
Uploaded: 2019-02-02T15:00:00
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Wir möchten das Tier Pflegepersonal an der University at Buffalo Tier Tier Laboreinrichtung danken. Diese Forschung wurde von einem Veteran Affairs Rehabilitation Research und Development Grant RX001066 und Indian Trail Foundation unterstützt.

Alle Studien und experimentelle Protokolle wurden von und in Übereinstimmung mit den Richtlinien von der University at Buffalo und VA Western New York Animal Care und Nutzung Ausschüsse genehmigt.
(1) experimentieren Sie Setup und allgemeine Hinweise
Hinweis: Insgesamt 24 weiblichen Mäusen auf C57BL/6J Hintergrund dienten in diesem Protokoll ab 23 Monate alt. Die Mäuse eine bedingte SIRTLoxp-exon4-Loxp Mutation29...

Vorteile von kurzen Sitzungen sind ein wichtiger Aspekt von hoher Intensität Intervall-Training, das wissenschaftlich erfasst und öffentlichem Interesse. Tierexperimentelle Studien untersuchen jedoch selten HIIT Regimen, die 10 min sind oder weniger. Hier beschreiben wir ein Protokoll für ein 10 min kurzen Session HIIT bergauf Laufband Übung Regime, die Leistungssteigerung Laufband in gealterten weiblichen Mäusen und das wir zuvor haben gezeigt, dass körperliche Leistungssteigerung in männliche Mäuse im Alter von...

Regelmäßige Bewegung ist effektiv bei der Verhinderung oder Verzögerung viele altersassoziierter Erkrankungen wie Sarkopenie und Gebrechlichkeit1,2,3,4. Jedoch weniger als 15 % von jenen 65 und älteren treffen Empfehlungen von 150 min pro Woche moderate Intensität ausüben und Stärke Training5,6. Da der Mangel an Zeit und langwierige Sitzungen sind gemeinsame Barrieren auszuüben, ist im high-Intensity Intervalltraining (HIIT) als Alternative zu traditionellen Therapien entstehen. HIIT verfügt über mehrere kurze Bursts intensiver Aktivität, die mit kurzen Perioden der aktiven Erholung durchsetzt sind, und wurde vor kurzem Interesse bei der Ermittlung der kürzesten Regimen, die noch vorteilhafte Ergebnisse ergeben. Solche Studien sind 3 Tage eine Woche Therapien mit insgesamt Sitzungszeiten 4 min7, 2-3 min.8, 1,5 min9, ein einzelnes min.10und sogar 40 s11.
Ebenso gab es erhebliches Interesse an Tiermodellen HIIT. Ein Großteil der Studien verwendeten Mäuse12,13,14,15,16,17,18,19,20, 21 oder Ratten22,23,24,25 und wurden mit einem Laufband durchgeführt, obwohl ein paar andere Schwimmen verwendet Protokolle26,27 , 28. ein Großteil dieser Studien verwenden VO2max um die anfängliche Intensität der Übung13,14,19,21,24festzulegen. Zusätzlich, obwohl ein oft beschriebenen Vorteil von HIIT kürzere Therapien hat, identifiziert fast alle diese Studien Feature Therapien die letzten 30 min oder länger11,12,13,14 ,15,18,19,21, mit Ausnahme eines mit einem etwas länger als 10 min Therapie20, und zum anderen mit 19 min. über drei verschiedene Intensitäten16. Unseres Wissens gibt es keine gemeldeten tierexperimentellen Studien, die untersuchen ein 10 min oder weniger HIIT-Therapie oder maßgeschneiderte Therapie für einzelne Tiere, mit Ausnahme unserer veröffentlichten Studie17 , die als Grundlage für dieses Protokoll dient.
Hier beschreiben wir ein Protokoll für HIIT in Alter Mäuse entwickelt, um individualisierte, Modell kurzen Session (≤10 min) Varianten vor kurzem in Humanstudien7,8,9,10,11verwendet. Die Methode beinhaltet eine 10 min Therapie auf ein Laufband geneigt (25°) mit einem 3 min Aufwärmen und vier 1 min Abständen mit hoher Intensität, durchsetzt mit drei 1 min aktive Erholung Segmente. Vorteile des Protokolls sind größere klinischen Relevanz wie freuen Sie sich auf Strategien für die Anpassung der Intensität einzelner Tiere, Intensitäten, die nicht auf VO2max, wodurch die Notwendigkeit für metabolische Laufbänder und modulare Einstellung Design, wobei die Anzahl der Intervalle und Timings leicht verstellbar sind. Darüber hinaus bieten innerhalb dieses Protokolls wir Anleitungen für zwei Strategien für Laufband Bewertung, darunter flach kontinuierliche und bergauf-Intervall, um Ausdauer zu untersuchen. Mit diesen Methoden, wir erweitern unsere bisherigen Erkenntnisse dieser kurzen Session HIIT Funktionsfähigkeit in gealterten männlichen Mäusen17erhöht und jetzt demonstrieren HIIT erhöht Laufband Leistung in gealterten weiblichen Mäusen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1076px;" width="1077">
	<tbody>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Exer-3/6 Open Treadmill w/ Shock, Detection, auto-calibration and PC Interface/Software</td>
			<td style="width:119px;">Columbus Instruments</td>
			<td style="width:119px;">1055-SDRM</td>
			<td style="width:623px;">The Columbus Instruments 3/6 treadmill allow up to 6 mice or 3 rats simultaneously. 
			The device comes with controllers to allow manual control of treadmill belt speed and shock intensity, or connections to a computer and software to run and control these elements.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Bleach</td>
			<td style="width:119px;">Varies</td>
			<td style="width:119px;">Varies</td>
			<td>0.25-0.5% Bleach solution (V/V) is used to clean the treadmill belt between sessions</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethanol</td>
			<td style="width:119px;">Varies</td>
			<td style="width:119px;">Varies</td>
			<td>70% ethanol solution (V/V) can alternatively be used to clean treadmill belt between runs and sesions.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Make-up Brush (large)</td>
			<td style="width:119px;">Varies</td>
			<td style="width:119px;">Varies</td>
			<td>A make-up brush provides a soft surface and ample length to motivate mice to continue exercise.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

short session high intensity interval training and treadmill assessment in aged mice

High-Intensity Intervalltraining (HIIT) erweist sich als ein Therapieansatz zu verhindern, verzögern oder Gebrechlichkeit zu verbessern. Vor allem kurze Sitzung HIIT, mit Therapien, die kleiner oder gleich 10 min von besonderem Interesse ist, wie mehrere Studien am Menschen verfügen über Routinen so kurz wie ein paar Minuten ein paar Mal in der Woche. Allerdings gibt es ein Mangel an Untersuchungen an Tieren, die die Auswirkungen der kurzen Session HIIT zu modellieren. Hier beschreiben wir eine Methodik für eine individuell zugeschnittene und progressive kurze Sitzung HIIT Regime von 10 min 3 Tage pro Woche für Mäuse mit einem geneigten Laufband im Alter gegeben. Unsere Methodik umfasst auch Protokolle für Laufband-Bewertung. Mäuse sind zunächst auf das Laufband akklimatisiert und dann Grundlinie flach und bergauf Laufband Bewertungen. Trainingseinheiten beginnen mit 3 min Aufwärmen, dann drei Intervallen von 1 min in einem schnellen Tempo, gefolgt von 1 min bei einer aktiven Erholung Tempo. Im Anschluss an diese Intervalle, die Mäuse erhalten eine abschließende Segment, das beginnt bei der schnellen Tempo und für 1 min beschleunigt. Das HIIT-Protokoll ist individuell zugeschnitten, da die Geschwindigkeit und Intensität für jede Maus basierend auf anaerobe Erstprüfung Partituren bestimmt werden. Darüber hinaus zeigen wir die Bedingungen für die Erhöhung oder Verringerung der Intensität für individuelle Mäuse je nach Leistung. Schließlich wird die Intensität für alle Mäuse alle zwei Wochen erhöht. Wir bereits berichtet in diesem Protokoll verbessert körperliche Leistungsfähigkeit im Alter von männlichen Mäusen und zeigen, dass es auch Laufband in Leistungssteigerungen im Alter von weiblichen Mäusen. Unser Protokoll Vorteile geringen Verwaltungsaufwand (ca. 15 min pro 6 Mäuse, 3 Tage pro Woche), Strategie zur Individualisierung für Mäuse, besseres Modell vorgeschrieben, Übung und eine modulare Bauweise, die für das Hinzufügen oder Entfernen von der Anzahl und Länge der ermöglicht Abständen zu titrieren Übung nutzen.

Insgesamt 25 weiblichen Mäusen wurden gezüchtet und im Alter im eigenen Haus. Die Mäuse C57BL/6J Hintergrund trug ein SIRT1Loxp-exon4-Loxp Mutation29; aber diese bedingte Ko wurde nicht induziert und daher alle Mäuse ausgestellt Sirtuin1 in vollen Länge (Daten nicht gezeigt). Im Alter von 24 Monaten wurden Mäuse für Laufband Ausdauer und bergauf Sprintkapazität vor und nach der Verabreichung von zwei Monaten nach HIIT Training bewertet (n </e...

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

Kurze Session (≤10 min) hohe Intensität Intervall-Training (HIIT) erweist sich als eine Alternative zu längeren Übung Modalitäten, doch die kürzeren Varianten sind selten in tierexperimentellen Studien modelliert. Hier beschreiben wir eine 10 min, 3 Tage pro Woche, bergauf Laufband HIIT Protokoll verbessert, die körperliche Leistungsfähigkeit in männlich und weiblich im Alter von Mäusen.

Kurze Sitzung High Intensity Intervalltraining und Laufband-Beurteilung im Alter Mäuse

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

Unser Ziel war es, die Gesundheitsspanne im Alter zu verbessern. Auch angesichts der Krankheit. High-Intensity-Intervall-Training, oder HIIT, zeigt zunehmend große Versprechen, Leistungssteigerungen zu liefern.Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass signifikante Leistungssteigerungen mit kurzen Sitzungen generiert werden, die mehrmals pro Woche verabreicht werden. In diesem Rahmen werden die Auswirkungen von Intervalltrainings mit hoher Intensität auf das Altern untersucht. Mit dem Altern gibt es eine erhöhte Variabilität der körperlichen Leistung.Ein wesentlicher Aspekt unserer Methode ist, dass die Protokollintensität individuell angepasst werden kann. Ein wichtiges Ziel dieser Forschung ist die Entwicklung oder Änderung menschlicher KURZ-Session-HIIT-Protokolle. Das ist eine Vorlage für klinische Studien.Demonstriert wird das Verfahren von Yonas Redae, einem wissenschaftlichen Mitarbeiter unseres Labors. Bei diesem Verfahren wurden 24 weibliche Mäuse mit C57-BL6J-Hintergrund ab 23 Monaten beobachtet. Stellen Sie sicher, dass Mäuse permanente Kennungen wie Ohrmarken, RFID-Chips oder Schwanz-Tattoos erhalten.Reinigen Sie das Laufband mit 0,25 bis 0,5% Bleichmittel oder 70% Ethanol am Ende des Tages. Oder um Kot oder Urin zwischen experimentellen Pfaden zu entfernen. Trocknen Sie das Laufband vollständig, bevor Sie eine neue Studie einleiten.Richten Sie das Erste-Trainingsprogramm mit der Laufband-Software im manuellen Modus ein. Öffnen Sie die Laufbandsoftware. Klicken Sie dann auf die Datei, öffnen Sie das Experiment, und navigieren Sie zur manuellen Registerkarte.Geben Sie dort die in Tabelle 1 unter Akklimatisierung angegebenen Werte ein. Geben Sie die Sitzungsnummer als Einheit ein. Die Anzahl der aktiven Kanäle liegt zwischen einem und sechs, abhängig von der Anzahl der Mäuse.Die Anzahl der Besuche im Raster beträgt 10. Und die Zahl der Schocks ist 20. Stellen Sie die Neigung des Laufbandes auf null Grad ein.Halten Sie Mäuse am Schwanz, wenn Sie sie in das Laufband legen. Und legen Sie Mäuse direkt auf den Gürtel, um zu vermeiden, dass Mäuse auf dem Schockgitter beginnen. Verwenden Sie einen Pinsel oder Zungendrucker, um Mäuse vom Schockgitter fernzuhalten, wenn das Training oder die Bewertung beginnt.Nudge Mäuse zu beginnen zu laufen, um unbeabsichtigte Schocks zu vermeiden. Nachdem jede Maus das erste Trainingsprogramm erhalten hat, wiederholen Sie das Programm wie zuvor. Mit der Stoßintensität stieg auf Stufe zwei und mindestens 15 Minuten zwischen den Trainings.Verabreichen Sie die bergauf Laufband Akklimatisierung ein bis zwei Tage nach der ersten Ausbildung. Öffnen Sie die Laufbandsoftware. Klicken Sie dann auf die Datei und öffnen Sie das Experiment.Geben Sie die Werte auf der Basisregisterkarte ein. Geben Sie unter Schockerkennung die Sitzungsnummer als Einheit ein. Die Anzahl der aktiven Kanäle liegt zwischen einem und sechs, abhängig von der Anzahl der Mäuse.Die Anzahl der Besuche im Raster beträgt 10. Und die Zahl der Schocks ist 20. Klicken Sie nun auf die Registerkarte Profilmodus, und geben Sie für Schritt ein, eine Startgeschwindigkeit von null Metern pro Minute und eine Endgeschwindigkeit von fünf Metern pro Minute mit einem Zeitraum von fünf Sekunden ein.Fügen Sie einen Aufwärmschritt zwei mit einer Startgeschwindigkeit von fünf Metern pro Minute und einer Endgeschwindigkeit von fünf Metern pro Minute für 30 Sekunden hinzu. Fügen Sie einen Übergangsschritt hinzu, der bei fünf Metern pro Minute beginnt und fünf Sekunden lang bei sechs Metern pro Minute endet. Fügen Sie dann einen Testgeschwindigkeitsschritt hinzu, der bei sechs Metern pro Minute beginnt und mit sechs Metern pro Minute für 20 Sekunden endet.Fügen Sie einen Übergangsschritt hinzu, der bei sechs Metern pro Minute beginnt und bei fünf Metern pro Minute endet. Fügen Sie schließlich ein Wiederherstellungsintervall hinzu, das bei fünf Metern pro Minute beginnt und mit fünf Metern pro Minute für 20 Sekunden endet. Wiederholen Sie diese Schritte, um Testschritte hinzuzufügen, wie in Tabelle 2 unter Akklimatisierung angegeben.Erstellen Sie für die flache kontinuierliche Laufbandbewertung wie zuvor ein Laufbandprogramm unter Verwendung der in Tabelle 1 angegebenen Werte. Überwachen Sie die Mäuse während der gesamten Studie und entfernen Sie Mäuse aus dem Instrument, die die Endpunktkriterien erreichen. Erstellen Sie für die Bewertung des Bergintervalls Laufband wie zuvor das Laufbandprogramm unter Verwendung der in Tabelle 2 angegebenen Werte.Legen Sie unter Schockerkennung die Sitzungsnummer als Einheit fest. Die Anzahl der aktiven Kanäle als eins und sechs, abhängig von der Anzahl der Mäuse. Die Anzahl der Besuche im Raster als fünf und die Anzahl der Schocks als 10.Legen Sie das Intervallfeld im Laufbandprogramm auf 0,5 fest. Um eine kurze Sitzung mit hochintensivem Intervalltraining durchzuführen, stellen Sie zunächst das Laufband bergauf auf 25 Grad und entfernen Sie die Kunststoffabdeckung. Bestimmen Sie die Intensität für jede Maus.Verwenden Sie die Geschwindigkeit der letzten erfolgreich abgeschlossenen Phase, und finden Sie die Intensitätsgruppe und die entsprechende Basis, sprintund und strich. Öffnen Sie die Laufband-Software, und klicken Sie auf Datei, um ein neues Programm zu erstellen. Klicken Sie auf die Registerkarte Profilmodus.Geben Sie für Schritt 1 eine Startgeschwindigkeit von null Metern pro Minute und eine Endgeschwindigkeit ein, die der entsprechenden Basisgeschwindigkeit mit einem Zeitraum von fünf Sekunden entspricht. Fügen Sie einen Aufwärmschritt zwei hinzu, mit einer Startgeschwindigkeit bei Basisgeschwindigkeit und einer Endgeschwindigkeit bei Basisgeschwindigkeit für 180 Sekunden. Geben Sie nun drei Intervalle ein, die jeweils einen Übergangsschritt haben, der fünf Sekunden lang von Derbasis zu Sprint verläuft.Ein Schritt mit Sprintgeschwindigkeit für 60 Sekunden. Ein Übergangsschritt, der über fünf Sekunden von Sprint zu Basis führt. Und ein Schritt für ein Wiederherstellungsintervall bei Basisgeschwindigkeit für 60 Sekunden.Fügen Sie einen Übergangsschritt hinzu, der von der Basis zur Sprintgeschwindigkeit über fünf Sekunden geht. Und ein letzter Schritt, der von Sprint zu Strichgeschwindigkeit über 60 Sekunden geht. Führen Sie übung an drei Tagen in der Woche mit mindestens einem Ruhetag zwischen den Sitzungen.Schreiben Sie Übungsprogramme neu, um die Basis-, Sprint- und Strichgeschwindigkeiten zu erhöhen, und das alle zwei Wochen einen Meter pro Minute. Motivieren Sie Mäuse, mit einer Make-up-Bürste oder Zungendrucker zu laufen, um Mäuse, die in die Nähe oder auf das Schockgitter fallen, leicht zu ermutigen. Wenn eine Maus nicht reagiert, wiederholen Sie den Vorgang in fünf Sekunden, dann 10 Sekunden, und wiederholen Sie den Vorgang alle 30 Sekunden oder während eines Wiederherstellungsintervalls bis zum Ende der Sitzung.Die Anwendung der Motivation kann bei mehreren Mäusen schwierig sein. Zwei Bürsten können notwendig sein. Darüber hinaus muss der Administrator Mäuse identifizieren, die Schwierigkeiten haben oder sich auszeichnen, um die Tests entsprechend anzupassen.Verschieben Sie Mäuse, die nicht motiviert werden können, die ersten drei Intervalle in zwei aufeinanderfolgenden Übungseinheiten abzuschließen, in Gruppen mit niedrigerer Intensität. Bewegen Sie Mäuse, die keine Motivation in zwei aufeinanderfolgenden Übungseinheiten benötigen, in Gruppen mit höherer Intensität. Im Alter von 24 Monaten wurden Mäuse für die Ausdauer des Laufbandes aufgerufen.Und bergauf Sprintkapazität vor und nach der Verabreichung von zwei Monaten HIIT-Übung oder verbleibendekäfig sitzend. Die Daten zeigen, dass alle 14 Mäuse in der HIIT-Gruppe die Laufbandzeit am Gurt im Vergleich zu sieben von elf sitzenden Mäusen erhöht haben. Insgesamt weisen HIIT-Mäuse eine größere Verbesserung der Zeit am Gürtel auf, basierend auf dem besseren von zwei Versuchen.Darüber hinaus wurde ein größerer Anstieg der Kapazität des bergauflaufenden Laufbandes festgestellt, da 12 von 14 HIIT-Mäusen die maximale Geschwindigkeit erhöhten, während acht von 11 sitzenden Mäusen zurückgingen. HIIT-Mäuse zeigten auch eine größere Verbesserung der maximalen Geschwindigkeit im Vergleich zu sitzenden Mäusen, basierend auf der besseren von zwei Studien. Die Stoßtoleranz war zwischen den beiden Gruppen von Mäusen ähnlich.Denken Sie daran, die HIIT-Programme neu zu schreiben, um die Intensität alle zwei Wochen zu erhöhen. Programmdateien können kopiert und geändert werden, um diese Schritte zu vereinfachen. Zusätzlich würde diese Methode durch die Einbeziehung anerobischer Parameter wie Glykolytikstoffwechsel, Phosphokreatin-Nutzung und Laktatkinetik gestärkt, die erfordert, wie Bewegung aerobe und anerobische Atmung wirkt.

Research

JoVE Journal

Behavior

Assessment and Evaluation of the High Risk Neonate: The NICU Network Neurobehavioral Scale

Bewertung und Evaluierung der High Risk Neugeborene: Die Neugeborenen-Intensivstation Netzwerk Neuropsychologische Skala

There has been a long-standing interest in the assessment of the neurobehavioral integrity of the newborn infant.  The NICU Network Neurobehavioral Scale ...

Forschung

Verhalten

Assessment of Cocaine-induced Behavioral Sensitization and Conditioned Place Preference in Mice

Bewertung der Kokain-induzierte Behavioral Sensibilisierung und konditionierten Platzpräferenz bei Mäusen

It is thought that rewarding experiences with drugs create strong contextual associations and encourage repeated intake. In turn, repeated exposures to ...

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

Die Tretmühle Ermüdungstest: Eine einfache, Hochdurchsatz-Assay von Fatigue-ähnliches Verhalten für die Maus

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 ...

Behavioral Assessment of Hearing in 2 to 4 Year-old Children: A Two-interval, Observer-based Procedure Using Conditioned Play-based Responses

Behavioral Beurteilung der in 2 bis 4-jährigen Kindern zu hören: Ein Zwei-Intervall, Beobachter-basierte Vorgehensweise Über konditionierten Wiedergabe-basierte Antworten

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human ...

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

Einführung in Clicker Ausbildung als Cognitive Anreicherung für Labormäuse

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous ...

Systematic Assessment of Well-Being in Mice for Procedures Using General Anesthesia

Systematische Bewertung des Wohlbefindens bei Mäusen für Verfahren mit Vollnarkose

In keeping with the 3R Principle (Replacement, Reduction, Refinement) developed by Russel and Burch, scientific research should use alternatives to animal ...

Classical Short-Delay Eyeblink Conditioning in One-Year-Old Children

Klassische kurze Verzögerung Eyeblink Konditionierung in One-jährige Kinder

Classical eyeblink conditioning (EBC) refers to the learned association between a conditioned stimulus (an auditory tone) and an unconditioned stimulus (a ...

A Vibrotactile Feedback Device for Seated Balance Assessment and Training

Ein Vibrotactile Feedback-Gerät für sitzende Balance Assessment und Training

Postural perturbations, motion tracking, and sensory feedback are modern techniques used to challenge, assess, and train upright sitting, respectively. ...

Supramaximal Intensity Hypoxic Exercise and Vascular Function Assessment in Mice

Supramaximalen hypoxischer Intensität und Gefäßfunktion Bewertung bei Mäusen

Exercise training is an important strategy for maintaining health and preventing many chronic diseases. It is the first line of treatment recommended by ...

Assessing the Coherence of Parents' Short Narratives Regarding their Child Using the Five-Minute Speech Sample Procedure

Beurteilung der Kohärenz der kurzen Erzählungen der Eltern über ihr Kind mithilfe des fünfminütigen Sprachbeispielverfahrens

Valid and efficient measures for assessing the quality of parent-child relationships are needed to facilitate research and evidence-based practice with ...