心血管锻炼,并在复杂的环境刺激的经历对啮齿动物大脑内的神经可塑性的多种措施积极效益。本文将讨论这些措施的实施作为“superintervention”相结合的车轮运转和环境的复杂性,将解决这些干预措施的限制。
有氧运动( 例如 ,车轮运行(WR)在动物研究广泛使用)积极的影响neuroplastic潜在的许多措施在大脑中,如成人神经发生,血管生成,以及在啮齿动物中的神经营养因子表达的速率。该干预也被证明以减轻致畸( 即发育暴露于醇)和与年龄相关的神经变性的在啮齿类动物中产生的负面影响的行为和神经解剖学方面。环境的复杂性(EC)已经显示出产生在皮质和皮质下结构众多neuroplastic好处,可与车轮运行被耦合以增加成人海马增殖和新的细胞的存活。这两个措施的结合提供了一个坚固的“superintervention”(WR-EC),可在一个范围内的神经系统疾病的啮齿动物模型来实现。我们将讨论WR / EC号指令的执行情况及其组成干预措施用作使用产前接触醇在人类的动物模型大鼠的更强大的治疗干预。我们也将讨论的程序元件是绝对必要的干预和哪些可以根据实验者的问题或设施来改变。
在不同的环境中饲养早已知道引起神经健康的各种措施的改变。许多研究着眼于在复杂环境下饲养的开始由钻石和罗森茨韦克( 如开创性研究的有利影响(EC), 1,2)和格里诺 ( 例如 ,3,4)。统已被证明对在大脑5,6,7突触和细胞变化不可否认的积极影响。 EC可影响大脑区域的多个包括海马8,9和视觉皮层10,11,腹侧纹状体12,13,以及作为脑宽神经免疫功能(在14中综述)。特别兴趣已经从海马的研究开发,当它被证明EC能够通过树突状可塑性9,13增加了齿状回成人出生的颗粒细胞的成活率。最后这一点已经聚集了极大的兴趣,由于文献表明心血管运动促进成年神经的健康受损的脑都15,16,17,18的越来越多。轮运转(WR)是一个容易实现,已被证明是在神经系统疾病或老化17,19,20的啮齿动物模型有利自愿心血管活性的形式。 WR影响生长因子的表达在中央和周围神经系统21,22,23。
(后来)WR和EC组合成一个“superintervention”(WR-EC)( 即 ,WR其次是30天乳油12天)提供了在海马成年神经稳健增长,并增加了新增殖细胞8的生存之本,在FASD的动物模型不是由单个组件来实现的效果(见下文)。由于WR-EC的两个组成部分大脑13内影响结构的多样化(WR 22审查,欧盟在24综述),该干预的实施可以很容易地应用到神经系统的两个发育和以后的生活发病模型的啮齿动物模型障碍( 如新生儿酒精暴露,老化,早期生活压力)。
NT“>在青春期和成年早期阶段( 即出生后30 – 72)WR-EC的整合可以改善一些胎儿酒精谱系障碍的大鼠模型(FASDs)的负面影响8的研究集合。表明,通过在神经解剖学措施9显示显著赤字暴露于来自日龄(PD)的4醇啮齿类如树突复杂25,小脑发育26,27和神经免疫反应28以及受损学习和存储器29,30的表现,31 。这个时间窗口内酒精暴露即使量减少( 即 PD 7至9)可导致青少年和成年大鼠32学习记忆障碍,同时一些结构再也看不到签名着的神经解剖减值27。许多这些缺陷的-除了在海马依赖性任务的行为障碍-已减轻暴露于这种WR-EC范例8,33或单独WR 25,31。虽然单独WR已广泛使用的介入,WR-EC的组合尚未在文献中,尽管它维持WR 8的相对短期益处能力利用。本文将在青春期讨论WR-EC干预的实施。尽管这种模式是在出生后早期酒精暴露的环境中使用,它可以引入到各种啮齿动物模型来评估脑电位为脑疾病的模型神经可塑性。在上述协议中,我们展示了一个权宜之计的干预抢救新生儿以下酒精暴露神经解剖的赤字。该干预可作为在其他动物模型中的治疗由于每个干预的组分的鲁棒性。在WR的形式自愿心血管活性已经示出受益几个行为结果38,39和诱发脑区功能性塑料的改变如海马(在40中综述)。这部分是由于在啮齿动物的脑实质生长因子和其他神经保护机?…
The authors have nothing to disclose.
We would like to dedicate this work to the memory of late Dr. William T. Greenough, a great mentor, a colleague and a friend. This work was supported by NIH/NIAAA grant number AA009838 and NIH/NIGMS COBRE: The Delaware Center for Neuroscience research grant 1P20GM103653 to AYK. We are grateful to the former and current members of Klintsova lab.
Female Time-pregnant Long Evans Rats | Envigo (Formerly: Harlan, Inc.) | Average litter size is 8-10 pups | |
Black India Ink | Higgins (Chartpak, Inc.) | 44201 | |
Syringes and Injection Needles | Becton, Dickinson and Company (BD) | Assorted | For injection of pawmarking ink, administration of milk-alcohol solution |
Ear Punch | Kent Scientific Corporation | INS750076 | |
Running Wheels | Wahmann Labs | Wahmann Running Wheel is discontinued. Substitute with One per cage | |
EC Cage | Martin's Cages, Inc. | R-695 | |
Small EC Toys | Assorted | ||
Medium EC Toys | Assorted | Should be able to fit 1-2 rats inside of/ on top of object | |
Large EC Toys | Assorted | Should be able to fit 3 or more rats inside of/on top of object |