Diferencialni učinki kratke obogatitve okolja po socialni izolaciji pri podganah 2. del

Test na odprtem terenu

Za merjenje ravni splošne lokomotorne aktivnosti je bilo uporabljeno odprto polje (72 × 72 × 45 cm). Vsaka žival je bila pred testom odpeljana v preskusno sobo 5 in postavljena v OFT komoro za nadaljnjih 5 minut.

V zadnjih letih vse več znanstvenih raziskav dokazuje, da obstaja neločljiva povezava med motorično aktivnostjo in spominom. Različne vrste športnih aktivnosti pomembno vplivajo na razvoj spomina pri ljudeh različnih starosti, kar je zelo pomembno za naše vsakodnevno učenje, delo in življenje.

Vadbene dejavnosti lahko spodbudijo krvni obtok in dihalni sistem telesa ter pospešijo presnovo. Na ta način bodo možganske žile bolje prekrvavljene, zagotovljeno pa bo več kisika in hranilnih snovi za normalno delovanje možganskih celic. To dobro fizično stanje nam lahko pomaga, da se bolje osredotočimo in izboljšamo sposobnost učenja in spomina. Posledično ljudje, ki se redno ukvarjajo s telesno aktivnostjo, na splošno bolje ohranjajo spomin in duševno vitalnost.

Poleg tega lahko različne vrste vadbenih dejavnosti vplivajo na različne vrste spomina. Na primer, aerobna vadba, kot je tek na dolge razdalje, lahko spodbuja rast hipokampusa in s tem izboljša sposobnost prostorskega spomina ljudi. Dejavnosti hitre koordinacije, kot je igranje namiznega tenisa, lahko spodbudijo plesni spomin in kratkoročni spomin. Pri starejših lahko udejstvovanje v miselnih športih, kot je šah, močno izboljša spomin v smislu inteligence in prostorske kognicije.

Poleg tega lahko vadbene dejavnosti dodatno izboljšajo spomin z zmanjšanjem stresa in izboljšanjem kakovosti spanja. Stres in nespečnost ne vplivata samo na oskrbo s krvjo in metabolizem v možganih, ampak tudi delata ljudi depresivne in izčrpane, zaradi česar se ne morejo osredotočiti in koncentrirati. Ustrezne vadbene aktivnosti lahko odvrnejo pozornost, razbremenijo telo in možgane, pomagajo izboljšati našo kakovost spanja, se lažje osredotočijo na učenje in delo ter izboljšajo spomin.

Če povzamemo, vadbene dejavnosti lahko spodbujajo krvni obtok in metabolizem, izboljšajo telesno kondicijo in duševno zdravje ter tako spodbujajo izboljšanje spomina. Zato bi se morali v vsakdanjem življenju udeleževati različnih vrst športnih aktivnosti, da ohranimo zdravje telesa in možganov ter spodbujamo izboljšanje spomina. Vidi se, da moramo izboljšati spomin. Cistanche deserticola lahko bistveno izboljša spomin, saj lahko Cistanche deserticola uravnava tudi ravnovesje nevrotransmiterjev, kot je povečanje ravni acetilholina in rastnih faktorjev. Te snovi so zelo pomembne za spomin in učenje. Poleg tega lahko meso izboljša pretok krvi in ​​pospeši dostavo kisika, kar lahko zagotovi, da možgani prejmejo dovolj hranilnih snovi in ​​energije ter tako izboljšajo vitalnost in vzdržljivost možganov.

Kliknite poznajte dodatke za povečanje spomina

Seje so bile posnete na videu z uporabo programske opreme za sledenje živali EthoVision (Noldus, Wageningen, NL) za oceno skupnega trajanja mobilnosti in posebnih vedenjskih vzorcev, vključno z vzgojo in tigmotaksijo.

Dvignjen plus labirint

EPM (Handley & Mithani, 1984; Pellow et al., 1985; Pellow & File, 1986), postavljen na 51 cm nad tlemi, je bil uporabljen za oceno anksioznosti podobnega vedenja. Sestavljen je iz lesenega podstavka s štirimi ozkimi kraki (50 × 10 cm).

Dva nasprotna kraka sta prekrita s stranicami iz prozornega akrilnega stekla in sta znana kot odprta kraka, medtem ko sta druga dva zaprta z lesenimi stranicami, kar vodi do bistveno temnejših hodnikov.

Vsako žival smo postavili v osrednji predel in pustili v labirintu 5 minut. Skupni čas, preživet v središču labirinta, z odprtimi in zaprtimi rokami, je bil zabeležen in izračunan z EthoVision. Čas, preživet z odprtimi rokami, kaže na anksiolitični učinek, medtem ko so zaprte roke povezane z anksioznim vedenjem (Walf & Frye, 2007).

Vodni Y-labirint

Uporabili smo modificirano različico vodnega T-labirinta, ki so ga razvili Del Arco et al. (2007) in potrdili Locchi et al. (2007). Y-labirint iz akrilnega stekla, sestavljen iz treh 120 stopinj narazen rok (45 × 15,5 × 45 cm vsak) je bil napolnjen s 30 cm vode pri 24 ± 0,5 stopinje, da se oceni zmogljivost prostorskega delovnega spomina s spontanim menjavanjem.

Vsaka podgana je bila testirana 5 dni s šestimi zaporednimi poskusi na dan, ločeni z medposkusnim intervalom 30 s. Živali so pripeljali v preskusno sobo 5 minut pred prvim poskusom, da se seznanijo z okoljem. V vsakem poskusu so bile živali postavljene na skrajno stran začetnega kraka z glavo, obrnjeno proti središču labirinta, proti kateremu so plavale, da bi izbrale eno od dveh ciljnih krakov (roka A ali roka B).

Majhna prozorna ploščad je bila na začetku prvega poskusa postavljena 1 cm pod vodno gladino v eni od ciljnih krakov (roka A ali roka B) v protiutežnem načinu in izmenjevana med dvema ciljnima krakoma za vsak poskus.

Živali, ki jim v 60 s ni uspelo najti ploščadi, so z repom nežno vodile proti njej. Po zadnjem poskusu so jih dali v majhno kletko, da so se sušile 40 minut, preden so jih vrnili v domače kletke. Vsaka seja je bila posneta na video s pomočjo EthoVision. Zakasnitev za iskanje skrite platforme v vsakem poskusu in število napačnih vnosov roke (napake) sta bili kodirani.

Perfuzijska fiksacija, obdelava tkiva in imunohistokemija

Perfuzijsko fiksacijo živali smo izvedli 41. dan, 24 ur po zadnjem vedenjskem testu (5. dan WYM). Živali so bile odstranjene iz njihovih (SI ali EE) kletk, globoko anestezirane z raztopino ketamin-ksilazina (100-15 mg/kg, IP) in perfundirane s 4 % depolimeriziranim paraformaldehidom (pH 7,4).

Po nočni naknadni fiksaciji v isti raztopini so bili koronalni odseki (40-50 μm) odrezani z vibratomom (VT1000 S, Leica Biosystems, Nussloch, Nemčija) in sprani v fiziološki raztopini s fosfatnim pufrom (PBS; pH 7,4).

Ekspresijo proteina c-Fos so odkrili z imunohistokemijo, da bi ocenili učinek bivalnih pogojev na število spontano aktivnih nevronov v različnih možganskih regijah.

Prodiranje v tkivo je bilo doseženo z dodajanjem {{0}}.05%Triton X-100 (pH 7,4) v PBS (PBS-Tx). Sekcije so bile obdelane z vodikovim peroksidom (0,6 %) 30 minut pri sobni temperaturi (RT), preden so bile prenesene v raztopino za blokiranje.

Blokirali so jih z 20 % normalnim kozjim serumom (NGS; Vector Laboratories) v PBS-Tx 30 minut pri RT in inkubirali s protitelesom proti c-Fos (mišje monoklonsko, Santa Cruz 8047, koncentracija 1:500) v PBS-Tx z 1% NGS za 3 noči pri 4 stopinjah. Odseke smo nato splaknili v PBS (3 × 10 min), prenesli v sekundarno raztopino protiteles (biotinilirani protimišji IgG, 1:250 v PBS-Tx z 1% NGS) in inkubirali 2 uri pri RT.

Po drugi seriji izpiranja so jih inkubirali z avidin-biotinilirano peroksidazo (komplet ABC, Vector Laboratories) v PBS 20 minut pri sobni temperaturi. Produkt peroksidaze se je pojavil z 3,30-diaminobenzidin tetrahidroklorid hidratom, izboljšanim z nikljem (DAB, Sigma-Aldrich D5637).

Mikroskopija in štetje celic

Obdelali smo skupno 48 rezov 12 živali (6 neprekinjenih SI in 6 SI do EE; 4 reze na žival) z dobro kakovostjo perfuzije. Število c-Fos-imunopozitivnih (c-Fos+) jeder je bilo kvantificirano za retrosplenialno skorjo (RSC), agranularno peririnalno skorjo (Area 35; PRC), lateralno jedro amigdale (LA) in bazolateralno jedro amigdale (BL) .

Zanimive regije so bile locirane s citološko primerjavo z atlasom možganov podgan (Paxinos & Watson, 2006). Slike so bile pridobljene z epifluorescentnim mikroskopom (Olympus BX53), opremljenim z enobarvno kamero CCD (Olympus XM10). Analize so bile omejene na tkivo, izbrano pred imunohistokemijo, po pridobitvi podatkov pa niso bili obdelani nobeni dodatni odseki.

Označene celice smo prešteli na polavtomatski način. Najprej je bilo število celic c-Fos+ v zgoraj omenjenih regijah odkrito in kvantificirano z vtičnikom za štetje celic (ITCN) v ImageJ (Schneider et al., 2012).

ITCN je izdelal izhodne slike, ki prikazujejo zaznane celice v vsaki regiji. Dva neodvisna merilnika, ki nista upoštevala eksperimentalnih pogojev, sta ovrednotila te slike, da sta prepoznala in preštela lažno negativne primere (tj. slabo označene celice, ki jih je programska oprema spregledala). Aritmetično povprečje teh dveh lažno negativnih štetij celic je bilo dodano skupnemu številu celic, ki jih je zaznal ITCN za vsak odsek.

Rezultati

Sprememba telesne teže

Telesna teža živali je bila zabeležena v štirih časovnih točkah, tako pred (1., 15. in 31. dan) kot po EE manipulaciji (41. dan). Ugotovili smo učinek časa na telesno težo (F (3, 42)=7.69, p < 0.001) in medsebojno delovanje skupine za čas tehtanja (F (3, 42) )=3.30, p=0.029, 2 × 4 dvosmerna mešana ANOVA), ki kaže na pomembno izgubo teže pri EE živalih po obogatitvi: uteži 1. dan (M= 324 .6, SD=15.7), 15. dan (M=334.6, SD=13.3) in 31. dan (M=325.5, SD {{ 33}}.6) so bili višji od dneva 41 (M=311.9, SD=14; vsi ps < 0,05).

V skupini z neprekinjenim SI ni bilo takšne spremembe (1. dan, M=321, SD =12.5; 15. dan, M=325, SD=15.5; 31. dan , M=322.3, SD= 15.5; Dan 41, M=320.1, SD=12.9).

Vedenjski obup

Ocenili smo učinke kratke manipulacije EE na vedenjski obup po stresu, ki ga povzroči SI, tako da smo zabeležili in primerjali skupne rezultate nepremičnosti FST-2 (Slattery & Cryan, 2012; Yankelevitch-Yahav et al., 2015).

Stopnja nepremičnosti skupine SI proti EE (M=49.04, SD=21.77) je bila znatno višja od tiste, opažene v skupini z neprekinjenim SI (M=29.47, SD { {6}}.04; t (14)=2.18, p=0.047,d=1.09, t-test neodvisnih vzorcev; slika 2), ki kaže na vedenjske obup pri živalih, izpostavljenih kratkotrajnemu EE, in relativni antidepresivni učinek neprekinjenega SI.

Treba je opozoriti, da so izhodiščne vrednosti, tj. FST-1, rezultati nepremičnosti neprekinjenega SI (M=41.32, SD=17.02) in SI do EE živali (M {{5 }}.18, SD=11.42) so bili zelo podobni. Zato razlika, opažena v testni fazi FST, ni bila posledica osnovne razlike v lokomotorni aktivnosti. Podobno niso opazili nobenih sprememb ravni splošne lokomotorne aktivnosti po FST-2, kot je bilo ocenjeno v OFT (spodaj).

Gibalna aktivnost in raziskovalno vedenje

Uporabili smo OFT za oceno potencialnih razlik v lokomotorni aktivnosti med neprekinjenimi živalmi SI in SI proti EE. Med kontrolnimi (M =160.05, SD=53.95) in poskusnimi živalmi (M=206.93, SD=76.36) ni bilo razlik; t ( 14)=1.42, str=0.178, t-test neodvisnih vzorcev; slika 3), ki kaže, da presnovni (tj. sprememba teže) učinek kratke EE ni spremenil celotne lokomotorne aktivnosti in motil s FST.

Tudi vedenje pri vzreji, ki je kazalnik raziskovalnega vedenja, ni pokazalo bistvene razlike med skupinama, čeprav so živali SI do EE pogosto pokazale več reje (M=38.75, SD =31.91) v primerjavi z neprekinjenim SI. živali (M=18.75, SD=11.83; t (14)=1.66, p=0.119, neodvisni test vzorca). Rezultat se ni spremenil, ko so bila opazovanja omejena na središče (SI do EE M=2.25, SD=1.75 proti

neprekinjeno SI M {{0}}.38, SD=2.77) ali obrobje (SI doEE M=34.25, SD=34.44 v primerjavi z neprekinjenim SI M=16.38,SD=9.93) OFT (vsi ps > 0,05). Ne glede na skupine je bila večina vzgojnega vedenja prikazana na obrobju, pogosto ob stenah (M=25.31, SD =25.34) v nasprotju s središčem (tj. prostostoječa vzgoja). ;M=2.31, SD=2.17; t (15)=3.54, p=0.003, d=1.28, v paru vzorci t-test).

Anksioznost

Diferencialna vzgoja in skupno trajanje v središču v primerjavi z obrobjem OFT kažeta na spremembo ravni splošne anksioznosti. Po tem opazovanju smo uporabili standardno mero anksioznosti - EPM - in primerjali anksioznosti podobno vedenje neprekinjenega SI in SI z živalmi EE.

Ugotovili smo, da je skupina SI do EE preživela precej več časa v odprtih rokah (M=169.25, SD=106.59) v primerjavi s kontrolnimi živalmi (M=60.87, SD { {6}}.51;t (14)=−2,33, p=0.036, d=1.16, neodvisni test vzorca; slika 4), kar kaže na anksiolitik učinek kratke obogatitve po stresu, ki ga povzroči SI.

Prostorski delovni spomin

Zmogljivost prostorskega delovnega spomina je bila ocenjena v petih zaporednih dneh v WYM. Ugotovili smo pomemben učinek na preskusni dan, merjen s srednjo zakasnitvijo za lociranje skrite ploščadi za pobeg (F (1,47, 20,64)=12.95,p=0.001, 2 × 5 dvosmerno mešana ANOVA), ki razkriva, da je bilo učenje doseženo.

Bonferronijevi popravljeni posthoc testi so pokazali, da je bila zakasnitev za lociranje platforme prvi dan znatno višja (M {{0}}.26, SD=10.13) v primerjavi s tretjim (M=6. 79, SD= 2.25), četrti (M=4.73, SD =1.44) in peti (M=6.29, SD {{14} }.03) dni WYM (allps < 0,05; slika 5).

Niti interakcija preskusni dan-pogoj (F (1,47, 20,64)=2.54, p=0.115) niti glavni učinek eksperimentalnega stanja (F (1, 14)=3 .87, p=0.069, 2 × 5 dvosmerna mešana ANOVA).

Analizirali smo skupno število vnosov napačne roke (tj. napak) med poskusi kot dodatno merilo zmogljivosti delovnega spomina in ugotovili pomemben učinek testnega dne (F (4, 56)=4.71, p {{4 }}.002, 2 × 5 dvosmerna mešana ANOVA). Bonferronijevi popravljeni post-hoc testi so pokazali, da se je skupno število napak znatno zmanjšalo četrti dan (M=8.69, SD=1.82) v primerjavi s prvim dnem WYM (M=12 .69, SD=4.27; p < 0,05), kar kaže, da je bilo učenje doseženo.

Ni bilo glavnega učinka eksperimentalnih pogojev (F (1, 14)=2.46, p=0.139, 2 × 5 dvosmerna mešana ANOVA) ali interakcije preskusni dan-pogoj (F (4, 56)=1.34, str=0.269). Analize stopnje napak kažejo, da sta se obe skupini naučili četrti dan. Vendar pa so živali od SI do EE pokazale navidezno boljše rezultate v prvih 2 dneh WYM (slika 5).

Ta razlika v zakasnitvi za iskanje platforme je postala pomembna na drugi dan WYM (SI do EE M=7.13, SD= 2.63 v primerjavi z neprekinjenim SI M=11.09, SD=4.47; t (14) =2.17, p=0.048, d=1.08, t-test neodvisnih vzorcev), kar kaže na hitrejše učenje v zgodnji fazi spominske naloge.

For more information:1950477648nn@gmail.com