Name: mimicking a space mission to mars using hindlimb unloading and partial weight bearing in rats
Uploaded: 2019-04-04T14:00:00
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이 작품은 국가 항 공학 및 공간 행정에 의해 지원 되었다 (NASA: NNX16AL36G). 저자 카슨 Semple이이 원고에 포함 된 그림을 제공 하는 것을 감사 하 고 싶습니다.

여기에 설명 된 모든 메서드는 프로토콜 번호 067-2016 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)의 베스 이스라엘 여자 집사 의료 센터에 의해 승인 되었다.
참고: 남성 Wistar 쥐 세 기준선 (0 일)에서 14 주 사용 됩니다. 쥐 새 환경 순응에 대 한 수 있도록 사용자 지정 케이지 24 h 이전 기준에서 개별적으로 지 내게 됩니다.
1. Hindlimb 내리기
참고:...

<ol>
	<li>Desplanches, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+Functional+Adaptations+of+Skeletal+Muscle+to+Weightlessness.">Structural and Functional Adaptations of Skeletal Muscle to Weightlessness.</a> International Journal of Sports Medicine. 18 (S4), (1997).</li><li>Fitts, R. H., Riley, D. R., Wildrick, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiology+of+a+microgravity+environment&#8239;:+Invited+review&#8239;:+microgravity+and+skeletal+muscle.">Physiology of a microgravity environment&#8239;: Invited review&#8239;: microgravity and skeletal muscle.</a> Journal of Applied Physiology. 89, 823-839 (2000).</li><li>Fitts, R. H., Riley, D. R., Widrick, J. 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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid+shift+versus+body+size:+changes+of+hematological+parameters+and+body+fluid+volume+in+hindlimb-unloaded+mice,+rats+and+rabbits.">Fluid shift versus body size: changes of hematological parameters and body fluid volume in hindlimb-unloaded mice, rats and rabbits.</a> Journal of Experimental Biology. 221 (Pt 17), (2018).</li></ol>

이 모델 연속 기계 역 수준 조사를 개발 첫 번째 지상 기반 아날로그를 선물 하 고 화성에 여행을 모방 하는 것을 목표로.
이 프로토콜의 여러 단계는 그것의 성공을 보장 하 고 밀접 하 게 검사 하는 데 필요한 중요 합니다. 첫째, 그것은 중요 한 동물의 복지를 모니터 하 고 그들은 어디에 그들은 상대적으로 정상 유지 PWB 상태 중 특히 정상 동작 (즉, 식사, 휴식, 탐험 등 작업 ?...

달과 화성 등 외계 목표는 인간의 우주 탐사의 미래를 대표 하지만 모두 지구 보다 상당히 약한 중력. Musculoskeletal 시스템에 무중력의 결과 우주 비행사1,2,3,,45 와 설치류6, 에서 광범위 하 게 공부는 하는 동안 7 , 8 , 9, 후자의 기초가 hindlimb 언로드 (HLU) 모델10, 덕분에 아주 작은 부분 중력의 효과 대 한 알려져 있다. 화성 중력 지구의의 38% 이며이 행성 장기 탐사11;의 초점이 되었다 따라서,이 설정에서 발생할 수 있는 근육 변경 이해 결정적 이다. 이렇게 하려면, 우리는 쥐12, 쥐6,13, 근육과 뼈의 결과 사용 하 여 유효성이 검사 된이 이전 작업에 따라 부분 체중 베어링 (PWB) 시스템을 개발. 그러나, 화성 탐사 microgravity, 우리의 앞에서 설명한 모델12에서 해결 되지 않은의 연장된 기간 선행 될 것 이다. 따라서, 본이 연구에서는 우리 화성 여행 모방을 우리의 모델을 변경, 총 hindlimb 내리기의 첫 번째 단계 그리고 구성 부분 체중 베어링 일반 로드의 40%에서의 두 번째 단계 바로 뒤에.
대부분 HLU 모델과 달리 우리 하기로 골반 하네스 (게 외.9에서 설명 하는 것에 기반)를 사용 하 여 꼬리 현 탁 액 개선 동물의 편안 하 고 원활 하 게 이동할 수을 대신 하 고 여유롭게 PWB에 HLU에서 몇 분만. 함께, 우리는 감 금 소 및 서 스 펜 션 장치 이전 개발 하 고 광범위 하 게12설명 우리가 사용. 신뢰할 수 있는 일관 된 데이터를 제공 하, 우리는 또한 이전 막대의 중심에 서 스 펜 션 시스템의 고정된 첨부 점을 이동, 정리, 수 유, 또는 마시는 동물을 방지 하지 않았다 설명 했다. 이 문서에서 (모두 완전히 그리고 부분적으로) 동물의 뒷 다리 사지를 언로 드, 힘 및 젖은 근육 질량 결과 근육 변경 그립을 사용 하 여 기능적으로 평가 하는 방법으로, 뿐만 아니라 그들의 달성된 중력 레벨을 확인 하는 방법을 설명 합니다. 이 모델은 연구원은 이미 손상 된 근육 골격 체계에 부분적인 중력 (인공 또는 여분-지상파)의 결과 조사 하고자 되므로 생물에 적응 하는 방법을 조사 하기 위해 그들에 매우 유용할 것 이다 부분 로드 해, 그리고 인간 spaceflight 전후 동안 건강을 유지 하기 위해 개발 될 수 있는 대책의 발달을 위해.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1668px;" width="1667">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:228px;">10G Insulated Solid Copper Wire</td>
			<td style="width:320px;">Grainger</td>
			<td style="width:133px;">4WYY8</td>
			<td style="width:987px;">100 ft solid building wire with THHN wire type and 10 AWG wire size, black</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2 Custom design plexiglass walls</td>
			<td>P&#38;K Custom Acrylics Inc.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>2 clear plexiglass custom wall 3/16&#34; tick, width 12 3/16&#34;, height 18 13/16&#34;, 1 rounded slot 0.25 in of diameter located at the center top of the wall</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3M Transpore Surgical Tape</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>18-999-380</td>
			<td>Transpore Surgical Tape&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:228px;">Accessory Grasping Bar Rat</td>
			<td style="width:320px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:133px;">76-0479</td>
			<td>Accessory grasping bar rat, front or hind paws</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Analytical Scale</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>01-920-251</td>
			<td>OHAUS Adventurer Analytic Balance</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Animal Scale</td>
			<td>ZIEIS by Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>70 lb capacity digital scale big top 11.5&#34; x 9.3&#34; dura platform z-seal 110V adapter 0.5 ounce accuracy</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Back Bra Extenders</td>
			<td>Luzen by Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>17 pcs 2 hook 3 rows assorted random color women spacing bra clip extender strap</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Digital Force Gage</td>
			<td>Wagner Instruments</td>
			<td>DFE2-010</td>
			<td>50 N Capacity Digital Grip Force Meter Chatillon DFE II</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gauze</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-761-52</td>
			<td>Non-sterile Cotton Gauze Sponges&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Key rings and swivel claps</td>
			<td>Paxcoo Direct by Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>PaxCoo 100 pcs metal swivel lanyard snap hook with key rings</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lobster Claps</td>
			<td>Panda Jewelry International Limited by Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Pandahall 100 pcs grade A stainless steel lobster claw clasps 13x8mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rat Tether Jacket - Large</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>RJ L</td>
			<td>Rodent Jacket</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rat Tether Jacket - Medium</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>RJ M</td>
			<td>Rodent Jacket</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Silicone tubing</td>
			<td>Versilon St Gobain Ceramics and Plastics</td>
			<td>ABX00011</td>
			<td>SPX-50 Silicone Tubing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stainless Steel Chains</td>
			<td>Super Lover by Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>4.5m 15FT stainless steel cable chain link in bulk 6x8mm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mimicking a space mission to mars using hindlimb unloading and partial weight bearing in rats

설치류 지상 기반 모델 널리 공간의 생리 적인 결과 생리 시스템에 비행 하 고 1979 년부터 정기적으로 고용 되어 뒷 다리의 개발 사지 언로드 (HLU)를 이해 하는 데 사용 됩니다. 그러나, 이제 우주 탐사의 다음 단계 중력 지구의 중력의 38%가 화성에 여행을 포함. 어떤 인간도 부분적인 중력의이 수준을 경험 했다, 이후 지속 가능한 지상 기반 모델은 어떻게이 부분 부하에 microgravity에 소요 된 시간에 의해 이미 손상, 신체 반응 조사 하는 데 필요한. 여기, 우리는 짧은 임무를 모방 하 여 순차적으로 적용 하는 감소 된 중력의 2 개의 다른 수준에 의해 유도 된 뒷 다리 근육에 생리 적 장애를 평가 하기 위해 화성에 우리의 혁신적인 부분 체중 부하 (PWB) 모델을 사용. 이 중력 변화에 musculoskeletal 적응을 공부 하 고 우주 비행사의 건강 및 기능을 유지 하기 위해 효과적인 대책을 수립 하는 안전 하 고, 지상-기반의 모델을 제공할 수 있습니다.

우리는 이전 설계 및 우리 hindlimb 내리기 (HLU, 그림 1)와 부분 체중 부하 (PWB, 스테인리스 체인 기반 정지 장치를 사용 하는 세부 사항12에 설명 된 새 감 금 소의 활용 그림 2). 우리의 디자인의 중요 한 장점은 다른 동물에 대 한 동일한 환경을 유지 하면서 분의 문제에서 내리기의 한 종류에서 갈 수 있습니다. 우...

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Mimicking a Space Mission to Mars Using Hindlimb Unloading and Partial Weight Bearing in Rats

혁신적인 지상 기반 아날로그 모델을 사용 하 여 우리 쥐에 여행 (0g)과 화성 (0.38 g)에 숙박을 포함 한 우주 임무를 시뮬레이션할 수 있습니다. 이 모델은 미션의 두 포-중력 단계 동안 발생 하는 생리 적 변화에의 경도 평가 대 한 수 있습니다.

화성 Hindlimb 내리기와 쥐에 베어링 부분 무게를 사용 하 여 우주 임무를 흉내 낸

Rodent ground-based models are widely used to understand the physiological consequences of space flight on the physiological system and have been ...

우리의 프로토콜은 연속적 하역 수준에 동물을 노출 할 수있는 가능성을 만들어 상당한 이점을 제공합니다. 과거에는 접지 기반 모델이 힌드다리 언로딩 또는 부분 중량 베어링을 별도로 사용했습니다. 이 기술의 주요 장점은 단일 장치와 환경을 사용하여 화성에 대한 여행을 모방하고 단기 체류하는 것과 같은 수많은 가능성을 제공하는 것입니다.이 모델은 화성에 착륙시 생리 상태와 임무 중 여러 하역 수준에 노출된 우주 비행사의 생리적 과제를 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 이 모형은 연구원이 행동, 기억, 성과 또는 긴장에 국한되지 않는 생리적인 변경의 넓은 범위를 탐구하는 것을 도울 수 있었습니다. 이 절차를 시연하는 것은 실험실의 연구원인 다니엘라 리베로스(Daniela Riveros)가 될 것입니다.뒷다리 하역을 수행하려면 완전히 마취된 쥐를 벤치에 놓고 코 콘에서 2%의 이소플루란과 분당 1.5리터의 산소 흐름을 가진 마취 가스를 배치합니다. 쥐를 경향이 있는 위치에 놓고 골반 하네스를 로스트로코골 운동에 넣습니다. 골반 하네스를 부드럽게 구부려 찰과상과 불편함을 방지하기 위해 뒷다리를 쥐지 않도록 주의하면서 꼭 맞는 착용감을 제공합니다.스테인레스 스틸 체인을 회전 걸쇠가 있는 골반 하네스 의 상단에 부착하고, 여기서 후크는 꼬리 의 바닥에 부착됩니다. 마취에서 쥐를 제거하고 최대로 연장 체인과 사용자 정의 케이지에 동물을 배치합니다. 쥐가 완전히 깨어 있고 이동하면 뒷다리가 더 이상 바닥에 닿을 때까지 상단 회전 걸쇠를 사용하여 체인을 줄입니다.스테인레스 스틸 체인과 백로드로 구성된 삼각형 모양의 부품을 추가하여 뒷다리 언로딩 서스펜션 장치를 부분 중량 베어링 서스펜션 장치로 변환합니다. 쥐의 앞다리에 적절한 크기의 테더 재킷을 놓고 백 브라 익스텐더를 사용하여 닫습니다. 뒷면 브래지어 익스텐더에 있는 후크의 삼각형 모양 부분의 한 개의 걸쇠와 꼬리 의 바닥에 있는 골반 하네스에 있는 후크에 반대 의 걸쇠를 부착합니다.스케일 위에 쥐를 배치하여 체인을 단축하지 않고 전체 장치의 무게를 포함하여 로드된 체중을 기록합니다. 스케일이 로드된 체중의 40%를 표시할 때까지 체인을 단축하고 달성된 중력 수준을 기록합니다. 막대를 사용하면 전체 장치를 스케일에서 제거하고 쥐를 케이지에 다시 배치합니다.뒷다리 그립력을 평가하려면 한쪽 손을 앞다리 아래에 배치하여 쥐를 전통적인 구속으로 잡습니다. 가볍게 두 번째 손으로 꼬리를 잡아. 후면 발로 그립 바에 접근하고 두 발이 바에 완전히 놓여 있는지 확인합니다.마지막으로 쥐가 그립을 풀 때까지 부드럽게 뒤로 당깁니다. 세 번 반복하고 트랜스듀서에 표시되는 최대 힘을 기록합니다. 피로를 고려하여 세 측정의 평균을 계산합니다.HLU의 1 주일 PWB40의 1 주일 뒤에 같은 기간 동안 만 PWB40에 노출 된 쥐에서 관찰 된 것과 유사한 상당한 체중 감소를 초래했다. 그러나, 이 쥐는 이후에 PWB40에 노출되는 동안 시간이 지남에 따라 무게를 잃고 계속. 총 하역 1주일 동안 은근히 노화에 따른 컨트롤에 비해 뒷다리 그립력이 감소했습니다.그러나 PWB40의 1주 후 그립력에 대한 추가 변경은 관찰되지 않았다. 또한, 부분 중량 베어링에 이어 총 하역을 받은 쥐는 PWB40 그룹에 비해 그립력 손실이 현저히 큰 것으로 나타났다. HLU-PWB40 그룹의 PWB40은 노화와 일치하는 컨트롤보다 솔레우스, 위트로네미, 티비알리스 전방 근육의 젖은 질량이 현저히 낮았습니다.그러나 PWB40과 HLU-PWB40 그룹의 젖은 질량 사이에는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 이 방법의 성공은 부분 중량 베어링 수준의 정확도에 의존합니다. 빈번한 모니터링은 동물의 건강을 평가하고 매일 하역하는 데 중요합니다.이 방법은 비침습적이므로 모든 시스템에 대한 추가 테스트 절차의 활용을 방지하지 않습니다. 로딩 시간이 계속 제어되는 경우 세로 측정도 구현하기 쉽습니다. 이 방법은 실험실에서 완전히 개발되었으며 사용자 지정 장비의 활용은 새로운 팀에게 어려울 수 있습니다.이 기술은 부분 적인 무게 베어링이 놀이에있는 광범위한 연구를위한 길을 엽니 다. 이것은 보조 장비의 사용과 같은 임상 상황을 포함할 수 있었습니다, 예를 들면 목발, 지팡이 또는 주조, 뿐만 아니라 아쿠아 요법.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

헤로인은 절제 쥐의 추구에 장시간 음식 제한의 효과를 연구하기위한 절차

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

연구

행동분석학

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

비트의 청각 장애를 폭로 : 감지 리듬 장애를 누르면 동기화 손가락 및 지각 타이밍 작업에

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

절차 흰쥐의 파블로프 에어컨 알코올 추구 행동의 상황에 의한 갱신을 준수합니다

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

수정 된 구멍 보드 - 마우스 및 쥐의 행동,인지 및 사회적 상호 작용을 측정

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Electrophysiological Motor Unit Number Estimation (MUNE) Measuring Compound Muscle Action Potential (CMAP) in Mouse Hindlimb Muscles

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Compound muscle action potential (CMAP) and motor unit number estimation (MUNE) are electrophysiological techniques that can be used to monitor the ...

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