Zróżnicowane skutki krótkotrwałego wzbogacenia środowiska po izolacji społecznej szczurów, część 2

Test w otwartym terenie

Do pomiaru ogólnego poziomu aktywności lokomotorycznej wykorzystano otwarte pole (72 × 72 × 45 cm). Każde zwierzę przed badaniem zabrano do pokoju badawczego nr 5 i umieszczono w komorze OFT na kolejne 5 minut.

W ostatnich latach coraz więcej badań naukowych pokazuje, że istnieje nierozerwalny związek pomiędzy aktywnością motoryczną a pamięcią. Różne rodzaje aktywności sportowej w istotny sposób wpływają na rozwój pamięci u osób w różnym wieku, co ma ogromne znaczenie w naszej codziennej nauce, pracy i życiu.

Ćwiczenia fizyczne mogą stymulować krążenie krwi i układ oddechowy oraz wspomagać metabolizm. W ten sposób naczynia krwionośne w mózgu zostaną lepiej ukrwione, a także dostarczona zostanie większa ilość tlenu i składników odżywczych, aby zapewnić normalne funkcjonowanie komórek mózgowych. Dobra kondycja fizyczna może pomóc nam lepiej się skoncentrować oraz poprawić zdolności uczenia się i zapamiętywania. W rezultacie osoby regularnie podejmujące aktywność fizyczną są na ogół w stanie lepiej zachować pamięć i witalność psychiczną.

Ponadto różne rodzaje ćwiczeń mogą wpływać na różne typy pamięci. Na przykład ćwiczenia aerobowe, takie jak bieganie długodystansowe, mogą sprzyjać rozwojowi hipokampa, poprawiając w ten sposób zdolność człowieka do zapamiętywania przestrzennego. Szybkie czynności koordynacyjne, takie jak gra w tenisa stołowego, mogą stymulować pamięć taneczną i pamięć krótkotrwałą. W przypadku osób starszych uprawianie myślących sportów, takich jak szachy, może znacznie poprawić pamięć pod względem inteligencji i poznania przestrzennego.

Ponadto ćwiczenia fizyczne mogą jeszcze bardziej poprawić pamięć, zmniejszając stres i poprawiając jakość snu. Stres i bezsenność nie tylko wpływają na dopływ krwi i metabolizm mózgu, ale także powodują depresję i wyczerpanie, uniemożliwiając skupienie się i koncentrację. Odpowiednie ćwiczenia mogą odwrócić uwagę, złagodzić stres ciała i mózgu, pomóc poprawić jakość snu, ułatwić skupienie się na nauce i pracy oraz poprawić pamięć.

Podsumowując, aktywność fizyczna może pobudzić krążenie krwi i metabolizm, poprawić kondycję fizyczną i zdrowie psychiczne, a co za tym idzie, sprzyjać poprawie pamięci. Dlatego też powinniśmy na co dzień uczestniczyć w różnego rodzaju zajęciach sportowych, aby zachować zdrowie ciała i mózgu oraz sprzyjać poprawie pamięci. Widać, że musimy poprawić naszą pamięć. Cistanche desericola może znacznie poprawić pamięć, ponieważ Cistanche desericola może również regulować równowagę neuroprzekaźników, np. zwiększać poziom acetylocholiny i czynników wzrostu. Substancje te są bardzo ważne dla pamięci i uczenia się. Ponadto mięso może również poprawić przepływ krwi i wspomagać dostarczanie tlenu, co może zapewnić mózgowi odpowiednią ilość składników odżywczych i energii, poprawiając w ten sposób jego witalność i wytrzymałość.

Kliknij Poznaj suplementy, aby zwiększyć pamięć

Sesje nagrywano na wideo przy użyciu oprogramowania do śledzenia zwierząt EthoVision (Noldus, Wageningen, Holandia) w celu oceny całkowitego czasu trwania mobilności i określonych wzorców zachowań, w tym odchowu i tigmotaksji.

Podwyższony plus labirynt

Do oceny zachowań przypominających lęk wykorzystano EPM (Handley i Mithani, 1984; Pellow i in., 1985; Pellow i File, 1986) umieszczony na wysokości 51 cm nad poziomem gruntu. Składa się z drewnianej podstawy z czterema wąskimi ramionami (50 × 10 cm).

Dwa przeciwległe ramiona pokryte są bokami z przezroczystego szkła akrylowego i nazywane są ramionami otwartymi, natomiast dwa pozostałe są zamknięte bokami drewnianymi, co prowadzi do znacznie ciemniejszych korytarzy.

Każde zwierzę umieszczono w centralnym przedziale i pozostawiono w labiryncie na 5 minut. Całkowity czas spędzony w środku labiryntu, w ramionach otwartych i zamkniętych, został zarejestrowany i obliczony za pomocą EthoVision. Czas spędzony w otwartych ramionach wskazuje na działanie przeciwlękowe, podczas gdy zamknięte ramiona wiążą się z zachowaniem przypominającym lęk (Walf i Frye, 2007).

Wodny labirynt Y

Wykorzystaliśmy zmodyfikowaną wersję wodnego labiryntu T opracowaną przez Del Arco i in. (2007) i potwierdzone przez Locchi i in. (2007). Labirynt Y ze szkła akrylowego składający się z trzech ramion oddalonych od siebie o 120 stopni (każde o wymiarach 45 × 15,5 × 45 cm) wypełniono 30 cm wody pod kątem 24 ± 0,5 stopnia, aby ocenić wydajność przestrzennej pamięci roboczej poprzez spontaniczną przemianę.

Każdego szczura badano przez 5 dni, wykonując sześć kolejnych prób dziennie, oddzielonych 30-sekundową przerwą między próbami. Zwierzęta wprowadzano do pokoju badawczego na 5 minut przed pierwszą próbą w celu zapoznania się z otoczeniem. W każdej próbie zwierzęta umieszczano po drugiej stronie ramienia początkowego, z głową skierowaną w stronę środka labiryntu, do którego płynęły, aby wybrać jedno z dwóch ramion docelowych (Ramię A lub Ramię B).

Małą przezroczystą platformę umieszczono 1 cm poniżej poziomu wody w jednym z ramion docelowych (Ramię A lub Ramię B) z przeciwwagą na początku pierwszej próby i przełączano pomiędzy dwoma ramionami docelowymi w każdej próbie.

Zwierzęta, które nie były w stanie zlokalizować platformy w ciągu 60 s, były delikatnie prowadzone w jej stronę za ogon. Po ostatniej próbie umieszczono je w małej klatce do wyschnięcia na 40 minut, po czym ponownie umieszczono je w klatkach domowych. Każda sesja została nagrana na wideo przy użyciu EthoVision. Zakodowano opóźnienie w zlokalizowaniu ukrytej platformy w każdej próbie oraz liczbę nieprawidłowych wpisów uzbrojenia (błędów).

Utrwalanie perfuzji, przetwarzanie tkanek i immunohistochemia

Utrwalanie perfuzji zwierząt przeprowadzono w dniu 41, 24 godziny po ostatnim teście behawioralnym (WYM dzień 5). Zwierzęta usunięto z klatek (SI lub EE), głęboko znieczulono roztworem ketaminy i ksylazyny (100-15 mg/kg, IP) i perfundowano 4% depolimeryzowanym paraformaldehydem (pH 7,4).

Po nocnym utrwaleniu w tym samym roztworze skrawki czołowe (40-50 μm) pocięto za pomocą wibratomu (VT1000 S, Leica Biosystems, Nussloch, Niemcy) i przepłukano solą fizjologiczną buforowaną fosforanami (PBS; pH 7,4).

Ekspresję białka c-Fos wykazano metodą immunohistochemiczną w celu oceny wpływu warunków przetrzymywania na liczbę spontanicznie aktywnych neuronów w różnych obszarach mózgu.

Penetrę do tkanki osiągnięto dodając {{0}},05% Triton X-100 (pH 7,4) do PBS (PBS-Tx). Skrawki traktowano nadtlenkiem wodoru (0,6%) przez 30 minut w temperaturze pokojowej (RT), po czym przeniesiono do roztworu blokującego.

Blokowano je 20% normalną surowicą kozią (NGS; Vector Laboratories) w PBS-Tx przez 30 minut w temperaturze pokojowej i inkubowano z przeciwciałem anty-c-Fos (mysie monoklonalne, Santa Cruz 8047, stężenie 1:500) w PBS-Tx z 1% NGS na 3 noce przy 4 stopniach. Skrawki następnie przepłukano w PBS (3 x 10 min), przeniesiono do roztworu przeciwciał wtórnych (biotynylowane anty-mysie IgG, 1:250 w PBS-Tx z 1% NGS) i inkubowano przez 2 godziny w temperaturze pokojowej.

Po kolejnej serii płukania inkubowano je z biotynylowaną awidyną peroksydazą (zestaw ABC, Vector Laboratories) w PBS przez 20 minut w temperaturze pokojowej. Produkt peroksydazy wyłonił się w postaci hydratu tetrachlorowodorku 3,30-diaminobenzydyny wzmocnionego niklem (DAB, Sigma-Aldrich D5637).

Mikroskopia i liczenie komórek

Przetworzyliśmy łącznie 48 skrawków od 12 zwierząt (6 ciągłych SI i 6 SI do EE; 4 skrawki na zwierzę) o dobrej jakości perfuzji. Liczbę jąder immunopozytywnych c-Fos (c-Fos+) określono ilościowo dla kory retrosplenial cortex (RSC), ziarnistej kory okołonosowej (obszar 35; PRC), jądra bocznego ciała migdałowatego (LA) i jądra podstawno-bocznego ciała migdałowatego (BL). .

Interesujące obszary zlokalizowano poprzez porównanie cytologiczne z atlasem mózgu szczura (Paxinos i Watson, 2006). Obrazy uzyskano za pomocą mikroskopu epifluorescencyjnego (Olympus BX53) wyposażonego w monochromatyczną kamerę CCD (Olympus XM10). Analizy ograniczały się do tkanki wybranej przed badaniem immunohistochemicznym, a po zebraniu danych nie przetwarzano żadnych dodatkowych skrawków.

Znakowane komórki zliczano w sposób półautomatyczny. Najpierw wykryto liczbę komórek c-Fos+ w wyżej wymienionych regionach i określono ilościowo za pomocą wtyczki do liczenia komórek (ITCN) w ImageJ (Schneider i in., 2012).

ITCN wygenerowało obrazy wyjściowe przedstawiające wykryte komórki w każdym regionie. Dwóch niezależnych specjalistów, którzy nie znali warunków eksperymentalnych, oceniło te obrazy w celu zidentyfikowania i zliczenia przypadków fałszywie ujemnych (tj. słabo oznakowanych komórek pominiętych przez oprogramowanie). Średnią arytmetyczną tych dwóch fałszywie ujemnych zliczeń komórek dodano do całkowitej liczby komórek wykrytych przez ITCN dla każdej sekcji.

Wyniki

Zmiana wagi

Masę ciała zwierząt rejestrowano w czterech punktach czasowych, zarówno przed (dzień 1, 15 i 31), jak i po manipulacji EE (dzień 41). Stwierdziliśmy wpływ czasu na masę ciała (F (3, 42)=7.69, p < 0.001) oraz interakcję grupową czasu ważenia (F (3, 42 )=3.30, p=0.029, 2 × 4 dwuczynnikowa mieszana ANOVA), wskazując na znaczną utratę masy ciała u zwierząt EE po wzbogaceniu: masa w dniu 1 (M= 324 .6, SD=15.7), dzień 15 (M=334.6, SD=13.3) i dzień 31 (M=325.5, SD {{ 33}},6) były wyższe niż w dniu 41 (M=311,9, SD=14; wszystkie ps < 0,05).

Nie było takiej zmiany w grupie ciągłego SI (dzień 1, M=321, SD =12,5; dzień 15, M=325, SD=15,5; dzień 31 , M=322.3, SD= 15.5; Dzień 41, M=320.1, SD=12.9).

Rozpacz behawioralna

Oceniliśmy wpływ krótkiej manipulacji EE na rozpacz behawioralną po stresie wywołanym SI, rejestrując i porównując ogólne wyniki FST-2 bezruchu (Slattery i Cryan, 2012; Yankelevitch-Yahav i in., 2015).

Poziom bezruchu w grupie SI do EE (M=49.04, SD=21.77) był znacząco wyższy niż obserwowany w grupie ciągłego SI (M=29.47, SD { {6}}.04; t (14)=2.18, p=0.047,d=1.09, test t dla próbek niezależnych; rys. 2), wskazujący na zachowanie rozpacz u zwierząt narażonych na krótki EE i względny efekt przeciwdepresyjny ciągłego SI.

Należy zauważyć, że linia bazowa, tj. FST-1, wyniki bezruchu zwierząt o ciągłym SI (M=41.32, SD=17.02) i SI do EE zwierząt (M {{5 }}.18, SD=11.42) były bardzo podobne. Zatem różnica zaobserwowana w fazie testowej FST nie wynikała z wyjściowej różnicy w aktywności lokomotorycznej. Podobnie, nie zaobserwowano zmian w ogólnych poziomach aktywności lokomotorycznej po FST-2, jak oceniono w OFT (poniżej).

Aktywność lokomotoryczna i zachowania eksploracyjne

Wykorzystaliśmy OFT do oceny potencjalnych różnic w aktywności lokomotorycznej między zwierzętami o ciągłym SI i SI do EE. Nie było różnicy między grupą kontrolną (M =160,05, SD=53,95) a zwierzętami doświadczalnymi (M=206,93, SD=76,36; t ( 14)=1.42, p=0.178, test t dla niezależnych próbek; ryc. 3), pokazujący, że efekt metaboliczny (tj. zmiana masy ciała) krótkiego EE nie zmienia ogólnej aktywności lokomotorycznej i zakłóca z FST.

Zachowanie hodowlane, które jest wskaźnikiem zachowań eksploracyjnych, również nie wykazało istotnej różnicy między grupami, chociaż zwierzęta z SI do EE często wykazywały więcej chowu (M=38,75, SD =31,91) w porównaniu ze zwierzętami o ciągłym SI zwierzęta (M=18.75, SD=11.83; t (14)=1.66, p=0.119, niezależny test próbny). Wynik nie uległ zmianie, gdy obserwacje ograniczono do środka (SI do EE M=2.25, SD=1.75 vs.

ciągły SI M {{0}}.38, SD=2.77) lub peryferia (SI doEE M=34.25, SD=34.44 vs. ciągły SI M=16,38, SD=9,93) OFT (wszystkie ps > 0,05). Niezależnie od grup, większość zachowań związanych z odchowem przejawiała się na obrzeżach, często pod ścianami (M=25.31, SD =25.34), a nie do środka (tj. odchów wolnostojący). ;M=2.31, SD=2.17; t (15)=3.54, p=0.003, d=1.28,sparowane test t próbek).

Lęk

Zróżnicowany proces odchowu i całkowity czas spędzony w ośrodku w porównaniu z peryferiami OFT wskazują na zmianę poziomu ogólnego lęku. Podążając za tą obserwacją, zastosowaliśmy standardową miarę lęku – EPM – i porównaliśmy zachowanie podobne do lęku zwierząt o ciągłym SI i SI do EE.

Odkryliśmy, że grupa od SI do EE spędzała znacznie więcej czasu w otwartych ramionach (M=169.25, SD=106.59) w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi (M=60.87, SD { {6}}.51;t (14)=−2,33, p=0.036, d=1.16, niezależny test na próbkach; ryc. 4), wskazujący na działanie przeciwlękowe efekt krótkiego wzbogacenia po stresie wywołanym SI.

Przestrzenna pamięć robocza

Wydajność przestrzennej pamięci roboczej oceniano przez pięć kolejnych dni w WYM. Stwierdziliśmy znaczący wpływ w dniu testu, mierzony średnim opóźnieniem w zlokalizowaniu ukrytej platformy ewakuacyjnej (F (1,47, 20,64)=12,95, p=0,001, 2 × 5 dwukierunkowa mieszana ANOVA), ujawniając, że udało się uzyskać wiedzę.

Skorygowane testy posthoc Bonferroniego wykazały, że opóźnienie w zlokalizowaniu platformy było znacznie większe pierwszego dnia (M {0}},26, SD=10,13) w porównaniu z trzecim (M=6. 79, SD= 2.25), czwarty (M=4.73, SD =1.44) i piąty (M=6.29, SD {{14} },03) dni WYM (allps < 0,05; ryc. 5).

Ani interakcja dzień testu-warunek (F (1.47, 20.64)=2.54, p=0.115), ani główny efekt warunku eksperymentalnego (F (1, 14)=3 znaleziono .87, p=0.069, 2 × 5 dwukierunkowa mieszana ANOVA).

Przeanalizowaliśmy całkowitą liczbę wpisów w błędnym ramieniu (tj. błędów) w różnych próbach jako dodatkową miarę wydajności pamięci roboczej i odkryliśmy znaczący wpływ dnia testu (F (4, 56)=4.71, p {{4 }}.002, 2 × 5 dwukierunkowa mieszana ANOVA). Skorygowane przez Bonferroniego testy post hoc wykazały, że całkowita liczba błędów znacznie spadła czwartego dnia (M=8,69, SD=1,82) w porównaniu z pierwszym dniem ŚDM (M=12 0,69, SD=4,27; p < 0,05), wskazując, że udało się nauczyć.

Nie stwierdzono głównego efektu warunku eksperymentalnego (F (1, 14)=2,46, p=0,139, 2 × 5 dwuczynnikowa mieszana ANOVA) ani interakcji dzień testu-warunek (F (4, 56)=1.34, s.=0.269). Analizy poziomu błędów wskazują, że obie grupy osiągnęły efekty uczenia się czwartego dnia. Jednakże zwierzęta z SI do EE wykazywały pozornie lepsze wyniki w ciągu pierwszych 2 dni WYM (ryc. 5).

Ta różnica w opóźnieniu w lokalizacji platformy stała się znacząca drugiego dnia WYM (SI do EE M=7.13, SD= 2.63 w porównaniu z ciągłym SI M=11.09, SD=4.47; t (14) =2.17, p=0.048, d=1.08, próbki niezależne test t), wskazujące na szybsze uczenie się we wczesnej fazie zadania pamięciowego.

For more information:1950477648nn@gmail.com