This research was supported by the Intramural Research Program of the NIH, The National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK), Grant 1Z01 DK011006. We wish to thank Michele Allen for providing technical assistance, Eleni Solomos for editorial assistance, and the NIH veterinary and animal care staff for providing care for the mice used in developing this method.

Questa procedura è stata approvata dal National Institute of Diabetes e Digestiva e Malattie renali cura degli animali e del Comitato Usa. 1. Preparazione <ol><li> Per consentire una rapida identificazione di ogni mouse prima della prova, tatuare le code di tutti i topi per essere addestrati e testati con segni di riconoscimento. NOTA: Questo passaggio è facoltativo. pennarello indelebile o altri metodi di identificazione possono essere utilizzati come alternativa al tatuaggio. </li><li> Prima di formazione e topi di test, in modo che il tapis roulant è su una superficie piana e impostato sul tapis roulant a angolazione desiderata di inclinazione (angolo consigliato di inclinazione: 10 °, deve essere mantenuta costante per tutta la formazione e la sperimentazione) e impostare la frequenza di scosse elettriche e l&#39;intensità in modo appropriato (consigliato: 2 Hz, 1,22 mA). NOTA: La scossa elettrica utilizzata dovrebbe produrre non più di una sensazione di formicolio delicato quando viene toccata da un dito senza guanto e dovrebbe essere consegnato in una fash pulsatilelitio (con ogni scossa della durata di 200 msec). </li><li> Posizionare un foglio di carta da macellaio o di un tampone assorbente sotto il tapis roulant per raccogliere boli feci e l&#39;urina durante l&#39;allenamento e test. </li><li> Posizionare un foglio di carta o un tampone assorbente sul terzo dell&#39;alloggiamento treadmill (cioè, il coperchio di plastica trasparente che copre le corsie tapis roulant) lontano dalla griglia shock. NOTA: Questo passaggio è facoltativo, ma creare uno spazio più scuro e può fornire stimolo supplementare per impedire la porzione inferiore del tapis roulant. </li><li> Se la pianificazione di utilizzare una spazzola metallica per fornire ulteriori motivazioni durante l&#39;allenamento, in modo che si è prontamente disponibile prima di iniziare le sessioni di allenamento. </li><li> Assicurarsi che qualsiasi farmaco o di un metodo per indurre e / o alleviare la fatica è disponibile e possono essere preparati o eseguite durante il Passo 2.14. </li></ol> 2. I topi di formazione per utilizzare il tapis roulant NOTA: La formazione è necessaria per garantire che i topihanno familiarità con il tapis roulant e il compito e in grado di eseguire in modo appropriato durante il test. Se la maggioranza dei topi in formazione stanno ricevendo traumi o comunque uno scarso rendimento durante ogni sessione di formazione, corsi di formazione supplementari devono essere eseguite. Il primo giorno, la maggior parte dei topi sarà sconvolto diverse volte. Con il secondo giorno di allenamento, i topi dovrebbero essere raramente entrare in contatto con la rete. Se un mouse mostra costante scarsa prestazione di formazione, dovrebbe essere rimosso dallo studio. Per i topi di sesso femminile C57BL / 6NCr, questo è un evento raro (meno dell&#39;1% sono stati rimossi dagli studi a causa della prestazione scarsa formazione), ma va notato che altri ceppi possono svolgere in modo diverso durante l&#39;allenamento. <ol><li> Con il tapis roulant off (e la velocità impostata a 0 m / min), sollevare individualmente i topi dai topi coda e riporre in corsie separate di un tapis roulant del mouse. Prontamente attivare la griglia corrispondente dopo aver piazzato ogni mouse sul tapis roulant. Assicurarsi che i topi sono posti direttamente on la cintura tapis roulant. NOTA: La quantità di tempo e distanza ogni mouse viene tenuto dalla sua coda deve essere minimizzata ponendo gabbia vicino al treadmill prima di trasferire topi al tapis roulant e / o consentire topi stare su una piattaforma solida (per esempio, un coperchio gabbietta ) fino a quando sono vicino al tapis roulant e lo sperimentatore è pronto a metterli in tapis roulant. </li><li> Lasciare i topi di esplorare liberamente il tapis roulant per 1-3 minuti o fino a quando ogni mouse ha esplorato la sua corsia e / o ricevuto almeno una scossa dalla rete. </li><li> Accendere il tapis roulant e lentamente aumentare la velocità fino a che comincia a muoversi (circa 1,5 a 3,0 m / min). Monitorare tutti i topi per garantire che cominciano a piedi. Se il mouse non inizia a piedi o passeggiate verso la griglia di shock, essere pronti ad intervenire toccando il mouse con una spazzola metallica o la coda solletico. </li><li> Lentamente aumentare la velocità tapis roulant a 8 m / min. Avviare un timer e continuare il comportamento di monitoraggio. </li><li> Aumentare la velocità di tapis roulant9 m / min a 5 min, 10 m / min a 7 min, e fermare il tapis roulant a 10 min. </li><li> Lasciare che i topi di esplorare brevemente il tapis roulant, quindi rimuovere e tornare ciascuno per la sua gabbia. </li><li> Pulire il tapis roulant e la griglia con l&#39;alcol e sostituire la carta o tampone assorbente sotto il tapis roulant. </li><li> Per addestrare i topi, ripetere i punti da 2.1 a 2.7. NOTA: Lasciare alcol per asciugare prima di immettere nuovi mouse sul tapis roulant. </li><li> Il secondo giorno di allenamento, ripetere il punto 2.1. Accendere il tapis roulant e aumentare la velocità di 10 m / min. Avviare un timer. NOTA: Velocità tappeto può essere aumentata più rapidamente rispetto al primo giorno di allenamento. </li><li> Aumentare la velocità tapis roulant di 11 m / min a 5 min, 12 m / min a 10 min, e fermare il tapis roulant a 15 min. </li><li> Rimuovere topi e restituirli alla loro gabbie. </li><li> Pulire il tapis roulant e la griglia con l&#39;alcol e sostituire la carta o tampone assorbente sotto il tapis roulant. Per addestrare i topi, ripetere i punti 2.9 tramite 2.12. </li><li>Eseguire giorni aggiuntivi (3 giorni) di formazione nello stesso modo come il secondo giorno. NOTA: Questo passaggio è facoltativo, ma è fortemente raccomandato se la maggior parte o tutti i topi (dello stesso sesso e la tensione) addestrati Display difficoltà con il compito. I topi può essere generalmente buone prestazioni nella fase 3, quando sono stati addestrati per 3 giorni (vale a dire, con un ulteriore giorno di allenamento), anche se giorni aggiuntivi o meno di formazione possono essere appropriati a seconda della loro performance durante la seconda giornata di formazione e la durata di Passo 2.14. </li><li> Lasciare almeno un giorno intero per passare in cui i topi non hanno alcuna esposizione al tapis roulant prima di procedere alla fase 3. NOTA: Qualsiasi farmaco (s) utilizzato per indurre e / o alleviare la fatica deve essere somministrata durante questa fase. NOTA: Questo periodo di tempo può essere variata in lunghezza e utilizzato per indurre fatica e / o prove interventi per ridurre o eliminare la stanchezza. Se il test i topi più di 7 giorni dopo aver completato la formazione, uno studio pilota si raccomanda diverificare che i topi utilizzati si esibiranno durante i test. </li></ol> 3. Treadmill Test di fatica NOTA: In questo test, comportamento a fatica come è definito come trascorrere 5 secondi consecutivi nella &quot;zona fatica&quot;. La zona fatica è definito come la regione che comprende la porzione del nastro treadmill entro circa 1 lunghezza del corpo della griglia urti e la griglia, in sé. Prima della prova, affinché il punto delineando questa zona è chiaro sperimentatore, ad esempio applicando un marchio da parte superiore o laterale delle corsie tapis roulant. <ol><li> Impostare la velocità di tapis roulant di 12 m / min. Non avviare il tapis roulant. Assicurarsi che scosse le griglie siano spenti. </li><li> inserire autonomamente i topi in corsie separate del tapis roulant. Attivare la griglia corrispondente subito dopo aver piazzato ogni mouse sul tapis roulant. </li><li> Contemporaneamente avviare il tapis roulant e un cronometro. NOTA: Non intervenire durante i test, tranne per rimuovere i topiche soddisfano il criterio per la rimozione (vedere il punto 3.5). </li><li> Aumentare la velocità tapis roulant, come indicato nella tabella 1. Osservare attentamente tutti i topi durante tutta la prova. NOTA: Il tapis roulant velocità delle elencate nella tabella 1 sono stati selezionati sulla base di osservazioni da adulto di sesso femminile topi C57BL / 6NCr. Le velocità più elevate tapis roulant possono essere appropriati per i più grandi (per esempio, outbred CD-1 topi) o più topi atletici. </li><li> Se un mouse rimane nella zona di fatica per 5 secondi continui, rimuovere immediatamente il mouse dal tapis roulant e registrare la durata e la distanza ha funzionato. </li><li> Quando non i topi rimangono sul tapis roulant, fermare il tapis roulant. Pulire il tapis roulant e la griglia con l&#39;alcol e sostituire la carta o tampone assorbente sotto il tapis roulant. </li><li> Per testare i topi, ripetere i punti da 3.1 a 3.6. NOTA: Questo passaggio è facoltativo. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

L&#39;attuale protocollo descrive come utilizzare un tapis roulant mouse per misurare il comportamento a fatica simile. Questo metodo presenta diversi vantaggi rispetto VWRA, un test preclinico comune del comportamento a fatica simile. VWRA richiede che i topi scelgono di interagire con il dispositivo di prova. Come risultato, alcuni ceppi inbred di topi raramente interagiscono con la ruota 16 e corrono così poco che può essere difficile o impossibile identificare una diminuzione stanchezza indotta in attiv...

La fatica colpisce una vasta gamma di persone, in grado di ridurre notevolmente la qualità della vita, e spesso ha una patogenesi poco chiara o sconosciuta. Legata al cancro stanchezza (CRF), per esempio, viene vissuto dalla maggior parte dei pazienti affetti da cancro in fase di trattamento e può persistere a lungo dopo il trattamento del cancro è stata completata e in assenza di cancro rilevabile 1. Inoltre, la fatica è anche un sintomo di rilievo in numerosi altri disturbi e malattie, tra cui la sindrome da stanchezza cronica, depressione, diabete, e la fibromialgia. Fortunatamente, ci sono interventi non farmacologici che sono in grado di aiutare alcune persone in situazione di affaticamento (ad esempio, l&#39;esercizio fisico può ridurre CRF per alcuni pazienti con carcinoma mammario 2,3), ma molte persone manca ancora un trattamento efficace. Inoltre, trattamenti farmacologici esistenti per CRF non sono stati trovati per essere sostanzialmente, se non del tutto, efficaci 4-7. Nonostante la necessità terapeutica e la mancanza di drug opzioni di trattamento, test preclinici di stanchezza per facilitare la scoperta e lo sviluppo di trattamenti innovativi fatica sono carenti, soprattutto nei modelli animali. Uno dei pochi test preclinici di stanchezza per gli studi sui roditori è l&#39;attività di volontariato ruota in esecuzione (VWRA) 9-15, in cui i topi o altri roditori hanno accesso gratuito a una ruota in esecuzione e la loro attività gestione quotidiana viene registrata. In molti studi, VWRA è l&#39;unica misura del comportamento a fatica simile, con comportamento a fatica come definita (sia VWRA o il protocollo corrente) come una diminuzione dell&#39;attività fisica misurata nel gruppo sperimentale. Anche se VWRA in grado di fornire una misura longitudinale utile di fatica simile comportamento, si tratta di un test relativamente basso throughput, in esecuzione varia considerevolmente tra i ceppi inbred topo 16, e richiede soggetti ad essere alloggiati individualmente, che possono causare cambiamenti nel comportamento e test delle prestazioni 17-19. Altri saggi, come il monitoraggio comportamentale gabbia casa eanalisi, può anche fornire la raccolta di dati continuo e alcuni sistemi può consentire ai soggetti di essere alloggiati in coppia 20. Questi test hanno utilità, ma possono essere meno sensibili come mezzo di rilevamento comportamento a fatica simili e, come ruota portante, sono anche a basso rendimento. In contrasto con VWRA, test del mouse tapis roulant non si basano su attività di volontariato e può essere completato in un breve lasso di tempo, permettendo un throughput più elevato. In confronto a VWRA, questi test impiegano motivatori esterni. In particolare, vi è generalmente una griglia metallica elettrificata situato nella parte posteriore del nastro mobile per fornire topi con una scossa elettrica dovrebbero cessare di funzionare. In aggiunta a questa griglia di shock, i topi possono essere motivati ​​a correre sul tapis roulant con molti altri metodi, tra cui incitamento, colpendo, o toccarli con mano, pennello, o un altro strumento e dirigendo brevi sbuffi di aria a loro. Invece di stanchezza, i test del mouse tapis roulant sono spesso utilizzati per misurare aerobica e / o anaerobic capacità di esercizio 21-25. I topi sono motivati ​​a correre fino a quando non sono in grado di o non vogliono continuare a correre sul tapis roulant come un mezzo per sfuggire ulteriori scosse elettriche. Test quindi termina quando i topi si incontrano il criterio di esaurimento. In questi protocolli, al fine di garantire che i topi raggiungere la vera stanchezza fisiologica, il criterio di esaurimento è spesso definito come spendere cinque secondi continui recante sulla parte superiore della griglia di shock e non riuscendo a continuare l&#39;esecuzione di fronte a stimoli avversi ripetuti. Così, comportamento a fatica, come può essere mascherato nei test tipici tapis roulant a causa della natura forte avversione della motivazione esterna e il criterio per porre fine al test. È interessante notare, e in contrasto con molti altri studi che utilizzano tapis roulant roditori, una recente pubblicazione descrive un&#39;altra versione di un test tapis roulant di fatica, che è stato utilizzato come parte di un esame degli effetti dello stress sociale nei topi 26. Anche se il metodo utilizzato da questo gruppo marcatamente differiva dal cuprotocollo rrent (vale a dire, hanno impiegato un tapis roulant a corsia unica e richiesto 10 secondi di scossa elettrica come criterio per porre fine la loro prova), il loro studio mette in evidenza l&#39;utilità e l&#39;interesse per lo sviluppo di un test di fatica semplice rapido utilizzare il tapis roulant mouse. La fatica è probabile che sia rilevabile con mezzi diversi dalla ruota in esecuzione e alterazioni nei comportamenti di routine. CRF rende i pazienti si sentono esausti da una minore quantità di affaticamento muscolare, come determinato da analisi elettromiografica, rispetto alle persone senza CRF 27. Inoltre, ridotta motivazione è stato notato e si misura con diverse scale di misura la fatica umana 28,29. Così, un utile test preclinico di comportamento a fatica, come dovrebbe distinguere tra topi sani e affaticato, sulla base di una misura diversa capacità fisiologica e non deve far dimenticare diminuzioni di motivazione. Per raggiungere questo fine, evitando limitazioni di VWRA e altri saggi, i wa metodo attuales sviluppata adattando il test del mouse treadmill. Questo metodo utilizza una griglia di shock come unica motivazione esterna per rendere i topi correre sul tapis roulant. I topi imparano presto che la griglia fornisce uno stimolo repulsivo e tempestivamente allontanarsi da esso, quando sono immessi sul tapis roulant e mantenere una certa distanza da essa durante l&#39;esecuzione. Quando i topi affaticamento, passano sempre più tempo verso il retro del tapis roulant invece di mantenere velocità verso l&#39;estremità anteriore. Pertanto, il criterio di fine prova in questo protocollo è passare cinque secondi continui nella zona affaticamento designato (cioè, la parte posteriore del tapis roulant, che vanno da circa una lunghezza del corpo dalla griglia shock, compreso, la griglia shock). Questo sfrutta la natura avversione della griglia senza la necessità di topi per ricevere molti o qualsiasi scosse effettive dopo l&#39;allenamento. Consentendo topi per completare test utilizzando il criterio di corrente anziché esaurimento (come sopra definito),Questo metodo fornisce un mezzo per utilizzare il tapis roulant per misurare comportamento a fatica simile piuttosto che il suo massimo (o quasi massimale) funzionalità fisiologica. Così, questo metodo può fornire un semplice, saggio ad alta prestazione del comportamento a fatica simile nei topi e può servire sia come misura indipendente o complementare ad altri test di comportamento a fatica simile.

<table><tbody><tr><td>Exer 3/6 Animal Treadmill</td><td>Columbus Instruments</td><td>1050-RM Exer-3/6</td><td></td></tr><tr><td>Stopwatch</td><td>Daigger</td><td>EF24490M&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Wire brush</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-572-5</td><td></td></tr><tr><td>Compressed air</td><td>Dust-Off</td><td>FALDSXLPW</td><td></td></tr><tr><td>Absorbent pads</td><td>Daigger</td><td>EF2175CX&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Butcher paper</td><td>Newell Paper Company</td><td>4620510</td><td></td></tr><tr><td>Alcohol (70%)</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP82011</td><td></td></tr></tbody></table>

the treadmill fatigue test: a simple, high-throughput assay of fatigue-like behavior for the mouse

La fatica è un sintomo di primo piano in molte malattie e disturbi e riduce la qualità della vita di molte persone. La mancanza di patogenesi chiara e il fallimento degli interventi in corso per trattare adeguatamente la fatica in tutti i pazienti lascia la necessità di nuove opzioni di trattamento. Nonostante la necessità terapeutica e l&#39;importanza della ricerca preclinica per aiutare a identificare nuovi trattamenti promettenti, alcuni saggi preclinici di stanchezza sono disponibili. Inoltre, il test preclinico più comune utilizzato per valutare il comportamento a fatica simile, ruota in esecuzione volontaria, non è adatto per l&#39;uso con alcuni ceppi di topi, potrebbe non essere sensibili ai farmaci che riducono l&#39;affaticamento, e ha relativamente bassa produttività. L&#39;attuale protocollo descrive un romanzo, non volontaria test preclinico di comportamento a fatica simile, la prova di fatica treadmill, e fornisce la prova della sua efficacia nel rilevare comportamento a fatica simile nei topi trattati con un farmaco chemioterapico noto per provocare affaticamento negli esseri umani e affaticamento comportamento -come in AnimaLS. Il test può essere una utile alternativa alla ruota portante, come comportamento a fatica-like e potenziali interventi possono essere valutati in un maggior numero di topi oltre un periodo di tempo più breve, permettendo così veloce scoperta di nuove opzioni terapeutiche.

Questo protocollo permette di comportamento a fatica come da misurare nei topi utilizzando un tapis roulant. I dati presentati in questa sezione sono stati ottenuti attraverso la formazione e la sperimentazione 3 distinti gruppi di topi utilizzando il protocollo corrente (escluso Figura 1A e 1C). Per indurre stanchezza, 5-fluorouracile (5-FU), un farmaco chemioterapico citotossico noti per causare affaticamento negli esseri umani 30 e comporta...

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

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

Il tapis roulant fatica di prova: un test semplice, high-throughput di stanchezza simile comportamento per il mouse

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 ...

the-treadmill-fatigue-test-simple-high-throughput-assay-fatigue-like

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

18.5K Views.  National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health. Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

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

A Mouse Model of Fatigue Induced by Peripheral Irradiation

Cancer-related fatigue (CRF) is a distressing and costly condition that often affects patients receiving cancer treatments, including radiation therapy. Here we describe a method using targeted peripheral irradiation to induce fatigue-like behavior in mice. With appropriate shielding, the irradiation targets the lower abdominal/pelvic region of the mouse, sparing the brain, in an effort to model radiation treatment received by individuals with pelvic cancers. We deliver an irradiation dose that is sufficient to induce fatigue-like behavior in mice, measured by voluntary wheel-running activity (VWRA), without causing obvious morbidity. Since wheel running is a normal, voluntary behavior in mice, its use should have little confounding effect on other behavioral tests or biological measures. Hence, wheel running can be used as a feasible outcome measure in understanding the behavioral and biological correlates of fatigue. CRF is a complex condition with frequent comorbidities, and likely has causes related both to cancer and its various treatments. The methods described in this paper are useful for investigating radiation-induced changes that contribute to the development of CRF and, more generally, to explore the biological networks that can explain the development and persistence of a peripherally-triggered but centrally-driven behavior like fatigue.

We describe a method using targeted peripheral irradiation to induce fatigue-like behavior in mice. The selected non-lethal irradiation dose leads to a week-long reduction in voluntary wheel-running activity.

Un modello murino di fatica indotta da irradiazione Peripheral

Cancer-related fatigue (CRF) is a distressing and costly condition that often affects patients receiving cancer treatments, including radiation therapy. ...

Ricerca

Ricerca sul cancro

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential pharmaceutical compounds and gene therapy approaches have progressed into clinical trials. With improvement in muscle function being the most important end point in these trials, a lot of emphasis has been placed on setting up reliable, reproducible, and easy to perform functional tests to pre clinically assess muscle function, strength, condition, and coordination in the mdx mouse model for DMD. Both invasive and noninvasive tests are available. Tests that do not exacerbate the disease can be used to determine the natural history of the disease and the effects of therapeutic interventions (e.g. forelimb grip strength test, two different hanging tests using either a wire or a grid and rotarod running). Alternatively, forced treadmill running can be used to enhance disease progression and/or assess protective effects of therapeutic interventions on disease pathology. We here describe how to perform these most commonly used functional tests in a reliable and reproducible manner. Using these protocols based on standard operating procedures enables comparison of data between different laboratories.

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

The primary outcome measure in clinical trials for neuromuscular disorders is generally improved muscle function. Therefore, assessing the effect of potential therapeutic compounds on muscle performance pre clinically in mouse models is of great importance. We here describe several functional tests to address this.

Valutare prestazioni funzionali nel<em&gt; Mdx</em&gt; Mouse Model

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential ...

Comportamento

Getting to Compliance in Forced Exercise in Rodents: A Critical Standard to Evaluate Exercise Impact in Aging-related Disorders and Disease

There is a major increase in the awareness of the positive impact of exercise on improving several disease states with neurobiological basis; these include improving cognitive function and physical performance. As a result, there is an increase in the number of animal studies employing exercise. It is argued that one intrinsic value of forced exercise is that the investigator has control over the factors that can influence the impact of exercise on behavioral outcomes, notably exercise frequency, duration, and intensity of the exercise regimen. However, compliance in forced exercise regimens may be an issue, particularly if potential confounds of employing foot-shock are to be avoided. It is also important to consider that since most cognitive and locomotor impairments strike in the aged individual, determining impact of exercise on these impairments should consider using aged rodents with a highest possible level of compliance to ensure minimal need for test subjects. Here, the pertinent steps and considerations necessary to achieve nearly 100% compliance to treadmill exercise in an aged rodent model will be presented and discussed. Notwithstanding the particular exercise regimen being employed by the investigator, our protocol should be of use to investigators that are particularly interested in the potential impact of forced exercise on aging-related impairments, including aging-related Parkinsonism and Parkinson&#8217;s disease.

Exercise may alleviate behavioral impairments associated with neurodegenerative diseases. Studies of the mechanisms underlying exercise-mediated effects have increased in disease models, but the neurobiological background accompanying these diseases, specifically aging, is likely not considered. Here, we illustrate measures to increase the likelihood of a successful exercise paradigm in aged rats.

Arrivare a Compliance in esercizio forzato nei roditori: A Standard critico per valutare impatto esercizio in Aging legati Disturbi e malattie

There is a major increase in the awareness of the positive impact of exercise on improving several disease states with neurobiological basis; these ...

Assessment of Murine Exercise Endurance Without the Use of a Shock Grid: An Alternative to Forced Exercise

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most common method for assessing exercise endurance in mice utilizes forced running on a motorized treadmill equipped with a shock grid. Animals who quit running are pushed by the moving treadmill belt onto a grid that delivers an electric foot shock; to escape the negative stimulus, the mice return to running on the belt. However, avoidance behavior and psychological stress due to use of a shock apparatus can interfere with quantitation of running endurance, as well as confound measurements of postexercise serum hormone and cytokine levels. Here, we demonstrate and validate a refined method to measure running endurance in na&#239;ve C57BL/6 laboratory mice on a motorized treadmill without utilizing a shock grid. When mice are preacclimated to the treadmill, they run voluntarily with gait speeds specific to each mouse. Use of the shock grid is replaced by gentle encouragement by a human operator using a tongue depressor, coupled with sensitivity to the voluntary willingness to run on the part of the mouse. Clear endpoints for quantifying running time-to-exhaustion for each mouse are defined and reflected in behavioral signs of exhaustion such as splayed posture and labored breathing. This method is a humane refinement which also decreases the confounding effects of stress on experimental parameters.

A method to assess exercise endurance in laboratory mice without the use of a shock grid is demonstrated. This method is a humane refinement that can decrease the confounding effects of stress on experimental parameters.

Valutazione della murini esercizio di resistenza senza l&#39;uso di una griglia Shock: Un&#39;alternativa alla Esercizio forzato

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most ...

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

High intensity interval training (HIIT) is emerging as a therapeutic approach to prevent, delay, or ameliorate frailty. In particular short session HIIT, with regimens less than or equal to 10 min is of particular interest as several human studies feature routines as short as a few minutes a couple times a week. However, there is a paucity of animal studies that model the impacts of short session HIIT. Here, we describe a methodology for an individually tailored and progressive short session HIIT regimen of 10 min given 3 days a week for aged mice using an inclined treadmill. Our methodology also includes protocols for treadmill assessment. Mice are initially acclimatized to the treadmill and then given baseline flat and uphill treadmill assessments. Exercise sessions begin with a 3 min warm-up, then three intervals of 1 min at a fast pace, followed by 1 min at an active recovery pace. Following these intervals, the mice are given a final segment that starts at the fast pace and accelerates for 1 min. The HIIT protocol is individually tailored as the speed and intensity for each mouse are determined based upon initial anaerobic assessment scores. Additionally, we detail the conditions for increasing or decreasing the intensity for individual mice depending on performance. Finally, intensity is increased for all mice every two weeks. We previously reported in this protocol enhanced physical performance in aged male mice and here show it also increases treadmill performance in aged female mice. Advantages of our protocol include low administration time (about 15 min per 6 mice, 3 days a week), strategy for individualizing for mice to better model prescribed exercise, and a modular design that allows for the addition or removal of the number and length of intervals to titrate exercise benefits.

Short session (&#8804;10 min) high intensity interval training (HIIT) is emerging as an alternative to longer exercise modalities, yet the shorter variants are rarely modeled in animal studies. Here, we describe a 10 min, 3 day a week, uphill treadmill HIIT protocol that enhances physical performance in male and female aged mice.

Breve sessione ad alta intensità Interval Training e valutazione di tapis roulant in topi invecchiati

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

A Method to Study the Impact of Chemically-induced Ovarian Failure on Exercise Capacity and Cardiac Adaptation in Mice

The risk of cardiovascular disease (CVD) increases in post-menopausal women, yet, the role of exercise, as a preventative measure for CVD risk in post-menopausal women has not been adequately studied. Accordingly, we investigated the impact of voluntary cage-wheel exercise and forced treadmill exercise on cardiac adaptation in menopausal mice. The most commonly used inducible model for mimicking menopause in women is the ovariectomized (OVX) rodent. However, the OVX model has a few dissimilarities from menopause in humans. In this study, we administered 4-vinylcyclohexene diepoxide (VCD) to female mice, which accelerates ovarian failure as an alternative menopause model to study the impact of exercise in menopausal mice. VCD selectively accelerates the loss of primary and primordial follicles resulting in an endocrine state that closely mimics the natural progression from pre- to peri- to post-menopause in humans. To determine the impact of exercise on exercise capacity and cardiac adaptation in VCD-treated female mice, two methods were used. First, we exposed a group of VCD-treated and untreated mice to a voluntary cage wheel. Second, we used forced treadmill exercise to determine exercise capacity in a separate group VCD-treated and untreated mice measured as a tolerance to exercise intensity and endurance.

Two exercise paradigms were tested on a newly developed chemically induced menopausal mouse model to examine the impact of menopause on exercise capacity and cardiac adaption to exercise.

Un metodo per studiare l&#39;impatto delle chimicamente indotta da insufficienza ovarica sulla capacità di esercizio e adattamento cardiaca nei topi

The risk of cardiovascular disease (CVD) increases in post-menopausal women, yet, the role of exercise, as a preventative measure for CVD risk in ...

Medicina

Measuring Skeletal Muscle Thermogenesis in Mice and Rats

Skeletal muscle thermogenesis provides a potential avenue for better understanding metabolic homeostasis and the mechanisms underlying energy expenditure. Surprisingly little evidence is available to link the neural, myocellular, and molecular mechanisms of thermogenesis directly to measurable changes in muscle temperature. This paper describes a method in which temperature transponders are utilized to retrieve direct measurements of mouse and rat skeletal muscle temperature.
Remote transponders are surgically implanted within the muscle of mice and rats, and the animals are given time to recover. Mice and rats must then be repeatedly habituated to the testing environment and procedure. Changes in muscle temperature are measured in response to pharmacological or contextual stimuli in the home cage. Muscle temperature can also be measured during prescribed physical activity (i.e., treadmill walking at a constant speed) to factor out changes in activity as contributors to the changes in muscle temperature induced by these stimuli.
This method has been successfully used to elucidate mechanisms underlying muscle thermogenic control at the level of the brain, sympathetic nervous system, and skeletal muscle. Provided are demonstrations of this success using predator odor (PO; ferret odor) as a contextual stimulus and injections of oxytocin (Oxt) as a pharmacological stimulus, where predator odor induces muscle thermogenesis, and Oxt suppresses muscle temperature. Thus, these datasets display the efficacy of this method in detecting rapid changes in muscle temperature.

Mice and rats are surgically implanted with remote temperature transponders and then habituated to the testing environment and procedure. Changes in muscle temperature are measured in response to pharmacological or contextual stimuli in the home cage or during prescribed physical activity (i.e., treadmill walking at a constant speed).

Misurazione della termogenesi del muscolo scheletrico in topi e ratti

Skeletal muscle thermogenesis provides a potential avenue for better understanding metabolic homeostasis and the mechanisms underlying energy expenditure. ...

Visualization of MG53-mediated Cell Membrane Repair Using in vivo and in vitro Systems

Repair of acute injury to the cell membrane is an elemental process of normal cellular physiology, and defective membrane repair has been linked to many degenerative human diseases. The recent discovery of MG53 as a key component of the membrane resealing machinery allows for a better molecular understanding of the basic biology of tissue repair, as well as for potential translational applications in regenerative medicine. Here we detail the experimental protocols for exploring the in vivo function of MG53 in repair of muscle injury using treadmill exercise protocols on mouse models, for testing the ex vivo membrane repair capacity by measuring dye entry into isolated muscle fibers, and for monitoring the dynamic process of MG53-mediated vesicle trafficking and cell membrane repair in cultured cells using live cell confocal microscopy.

Visualization of MG53-mediated Cell Membrane Repair Using in vivo and in vitro Systems

Described here are protocols used to visualize the dynamic process of MG53-mediated cell membrane repair in whole animals and at the cellular level. These methods can be applied to investigate the cell biology of plasma membrane resealing and regenerative medicine.

Visualizzazione di MG53-mediata di riparazione della membrana cellulare Utilizzando In vivo E In vitro Sistemi

Repair of acute injury to the cell membrane is an elemental process of normal cellular physiology, and defective membrane repair has been linked to many ...

Biologia

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

In this article, we introduced a rat model of central fatigue using the modified multiple platform method (MMPM). The Multiple Platform box was designed as a water tank with narrow platforms on the bottom. The model rats were put into the tank and stood on the platforms for 14 h (18:00 - 8:00) per day for a consecutive 21 days, with a blank control group set for contrast. At the end of modeling, rats in the model group showed an obvious fatigued appearance. To assess the model, we performed several behavioral tests, including the open field test (OFT), the elevated plus maze (EPM) test, and the exhaustive swimming (ES) test. The results showed that anxiety, spatial cognition impairment, poor muscle performance, and declined voluntary activity presented in model rats confirm the diagnosis of&#160;central fatigue. Changes of the central neurotransmitters also verified the result. In conclusion, the model successfully simulated central fatigue, and future study with the model may help reveal the pathological mechanism of the disease.

Here, we present a protocol to introduce a rat model of central fatigue using the modified multiple platform method (MMPM).

Un ratto di modello di affaticamento centrale utilizzando una versione modificata più piattaforma metodo

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

Neuroscienze

Real-Time Electrocardiogram Monitoring During Treadmill Training in Mice

Regular physical exercise is a major contributor to cardiovascular health, influencing various metabolic as well as electrophysiological processes. However, in certain cardiac diseases such as inherited arrhythmia syndromes, e.g., arrhythmogenic cardiomyopathy (ACM) or myocarditis, physical exercise may have negative effects on the heart leading to a proarrhythmogenic substrate production. Currently, the underlying molecular mechanisms of exercise-related proarrhythmogenic remodeling are largely unknown, thus it remains unclear which frequency, duration, and intensity of exercise can be considered safe in the context of disease(s).
The proposed method allows to study proarrhythmic/antiarrhythmic effects of physical exercise by combining treadmill training with real-time monitoring of the ECG. Implantable telemetry devices are used to continuously record the ECG of freely moving mice over a period of up to 3 months both at rest and during treadmill training. Data acquisition software with its analysis modules is used to analyze basic ECG parameters such as heart rate, P wave duration, PR interval, QRS interval, or QT duration at rest, during and after training. Furthermore, heart rate variability (HRV) parameters and occurrence of arrhythmias are evaluated. In brief, this manuscript describes a step-by-step approach to experimentally explore exercise induced effects on cardiac electrophysiology, including potential proarrhythmogenic remodeling in mouse models.

Electrocardiogram (ECG) is the key variable to understanding cardiac electrophysiology. Physical exercise has beneficial effects but may also be harmful in the context of cardiovascular diseases. This manuscript provides a method of recording real-time ECG during exercise, which can serve to investigate its effects on cardiac electrophysiology in mice.

Monitoraggio dell'elettrocardiogramma in tempo reale durante l'allenamento sul tapis roulant nei topi

Regular physical exercise is a major contributor to cardiovascular health, influencing various metabolic as well as electrophysiological processes. ...

Il tapis roulant fatica di prova: un test semplice, high-throughput di stanchezza simile comportamento per il mouse

Riepilogo

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