Различните ефекти от краткотрайното обогатяване на околната среда след социална изолация при плъхове, част 2

Открит полеви тест

Използва се открито поле (72 × 72 × 45 cm) за измерване на нивата на обща локомоторна активност. Всяко животно беше отведено в тестова стая 5 преди теста и поставено в OFT камера за още 5 минути.

През последните години все повече научни изследвания показват, че съществува неразривна връзка между двигателната активност и паметта. Различните видове спортни дейности имат значителен ефект върху развитието на паметта при хора от различни възрасти, което е от голямо значение за ежедневието ни в ученето, работата и живота.

Упражненията могат да стимулират кръвообращението и дихателната система на тялото и да насърчат метаболизма. По този начин кръвоносните съдове в мозъка ще получат по-добро кръвоснабдяване и ще се осигурят повече кислород и хранителни вещества, за да се осигури нормалната работа на мозъчните клетки. Това добро физическо състояние може да ни помогне да се фокусираме по-добре и да подобрим способностите за учене и памет. В резултат на това хората, които редовно се занимават с физическа активност, обикновено са по-способни да поддържат своята памет и умствена жизненост.

В допълнение, различните видове упражнения могат да повлияят на различни видове памет. Например, аеробни упражнения като бягане на дълги разстояния могат да насърчат растежа на хипокампуса, като по този начин подобрят способността за пространствена памет на хората. Дейностите за бърза координация, като например игра на тенис на маса, могат да стимулират танцовата памет и краткосрочната памет. За възрастните хора участието в мисловни спортове като шах може значително да подобри паметта по отношение на интелигентността и пространственото познание.

В допълнение, упражненията могат допълнително да подобрят паметта чрез намаляване на стреса и подобряване на качеството на съня. Стресът и безсънието не само засягат кръвоснабдяването и метаболизма на мозъка, но също така правят хората депресирани и изтощени, което ги прави неспособни да се фокусират и концентрират. Подходящите упражнения могат да отвлекат вниманието, да облекчат стреса върху тялото и мозъка, да помогнат за подобряване на качеството на съня ни, да ни улеснят да се съсредоточим върху ученето и работата и да подобрят паметта.

За да обобщим, упражненията могат да насърчат кръвообращението и метаболизма, да подобрят физическото състояние и психическото здраве и по този начин да насърчат подобряването на паметта. Следователно трябва да участваме в различни видове спортни дейности в ежедневието си, за да поддържаме здравето на тялото и мозъка и да насърчаваме подобряването на паметта. Вижда се, че трябва да подобрим паметта си. Cistanche deserticola може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche deserticola може също да регулира баланса на невротрансмитерите, като например повишаване на нивата на ацетилхолин и растежни фактори. Тези вещества са много важни за паметта и ученето. Освен това месото може също така да подобри притока на кръв и да насърчи доставката на кислород, което може да гарантира, че мозъкът получава достатъчно хранителни вещества и енергия, като по този начин подобрява мозъчната жизненост и издръжливост.

Щракнете върху познайте добавките за увеличаване на паметта

Сесиите бяха записани на видео с помощта на софтуера за проследяване на животни EthoVision (Noldus, Wageningen, NL) за оценка на общата продължителност на мобилността и специфичните поведенчески модели, включително отглеждане и тигмотаксис.

Издигнат плюс лабиринт

EPM (Handley & Mithani, 1984; Pellow et al., 1985; Pellow & File, 1986), поставен на 51 cm над нивото на земята, беше използван за оценка на подобно на тревожност поведение. Състои се от дървена основа с четири тесни рамена (50 × 10 cm).

Две противоположни рамена са покрити с прозрачни акрилни стъклени страни и са известни като отворени рамена, докато другите две са затворени с дървени страни, което води до значително по-тъмни коридори.

Всяко животно се поставя в централното отделение и се оставя в лабиринта за 5 минути. Общото време, прекарано в центъра на лабиринта, с отворени и затворени ръце, беше записано и изчислено с EthoVision. Времето, прекарано с разтворени ръце, показва анксиолитичен ефект, докато затворените ръце се свързват с подобно на тревожност поведение (Walf & Frye, 2007).

Воден Y-лабиринт

Използвахме модифицирана версия на водния Т-лабиринт, разработен от Del Arco et al. (2007) и потвърдено от Locchi et al. (2007). Y-образен лабиринт от акрилно стъкло, състоящ се от три рамена на 120 градуса (45 × 15,5 × 45 cm всяко) беше напълнен с 30 cm вода при 24 ± 0,5 градуса, за да се оцени работата на пространствената работна памет чрез спонтанно редуване.

Всеки плъх беше тестван в продължение на 5 дни с шест последователни опита на ден, разделени от междупробен интервал от 30 s. Животните бяха доведени в помещението за изпитване 5 минути преди първия опит за запознаване със средата. Във всеки опит животните бяха поставени от другата страна на началния ръкав с глава, сочеща към центъра на лабиринта, към който те плуваха, за да изберат едно от двете целеви рамена (ръка A или ръка B).

Малка прозрачна платформа беше поставена на 1 см под нивото на водата в едно от целевите рамена (Рамено А ​​или Рамо В) в балансиран начин в началото на първия опит и се редуваше между двете целеви рамена за всеки опит.

Животните, които не са успели да намерят платформата за 60 секунди, са били внимателно насочвани към нея от опашката си. След последния опит те бяха поставени в малка клетка, за да изсъхнат за 40 минути, преди да бъдат върнати в домашните си клетки. Всяка сесия беше записана на видео с помощта на EthoVision. Закъснението за намиране на скритата платформа във всеки опит и броят на грешните въвеждания на ръка (грешки) бяха кодирани.

Перфузионна фиксация, тъканна обработка и имунохистохимия

Перфузионната фиксация на животните се извършва на ден 41, 24 часа след последния поведенчески тест (WYM ден 5). Животните бяха извадени от техните (SI или EE) клетки, дълбоко анестезирани с разтвор на кетамин-ксилазин (100-15 mg/kg, IP) и перфузирани с 4% деполимеризиран параформалдехид (рН 7,4).

След постфиксация за една нощ в същия разтвор, коронарни срезове (40-50 μm) се нарязват с вибратом (VT1000 S, Leica Biosystems, Nussloch, Германия) и се изплакват във фосфатно буфериран физиологичен разтвор (PBS; pH 7,4).

Експресията на c-Fos протеина беше разкрита чрез имунохистохимия, за да се оцени ефектът от жилищните условия върху броя на спонтанно активните неврони в различни области на мозъка.

Проникването в тъканите се постига чрез добавяне на {{0}}.05%Triton X-100 (рН 7,4) към PBS (PBS-Tx). Срезовете се третират с водороден пероксид (0,6%) в продължение на 30 минути при стайна температура (RT), преди да се прехвърлят в блокиращия разтвор.

Те бяха блокирани с 20% нормален кози серум (NGS; Vector Laboratories) в PBS-Tx за 30 минути при RT и инкубирани с анти-c-Fos антитяло (моноклонално от мишка, Santa Cruz 8047, концентрация 1:500) в PBS-Tx с 1%NGS за 3 нощувки при 4 градуса. След това срезовете се промиват в PBS (3 × 10 минути), прехвърлят се във вторичен разтвор на антитяло (биотинилиран анти-миши IgG, 1:250 в PBS-Tx с 1% NGS) и се инкубират в продължение на 2 часа при RT.

След друга серия от изплаквания, те се инкубират с авидин-биотинилирана пероксидаза (ABC комплект, Vector Laboratories) в PBS за 20 минути при RT. Пероксидазният продукт се появява с усилен с никел3,30-диаминобензидин тетрахидрохлорид хидрат (DAB, Sigma-Aldrich D5637).

Микроскопия и клетъчно броене

Обработихме общо 48 среза от 12 животни (6 непрекъснати SI и 6 SI до EE; 4 среза на животно) с добро качество на перфузия. Броят на c-Fos-имунопозитивните (c-Fos+) ядра беше количествено определен за ретроспленалния кортекс (RSC), агрануларния периринален кортекс (Зона 35; PRC), латералното ядро ​​на амигдалата (LA) и базолатералното ядро ​​на амигдалата (BL) .

Областите на интерес бяха локализирани чрез цитологично сравнение с атлас на мозъка на плъх (Paxinos & Watson, 2006). Изображенията са получени с епифлуоресцентен микроскоп (Olympus BX53), оборудван с монохромна CCD камера (Olympus XM10). Анализите бяха ограничени до тъканта, избрана преди имунохистохимията и не бяха обработени допълнителни срезове след събирането на данни.

Белязаните клетки се преброяват по полуавтоматичен начин. Първо, броят на c-Fos+ клетките в гореспоменатите региони беше открит и количествено определен с плъгин за броене на клетки (ITCN) в ImageJ (Schneider et al., 2012).

ITCN изготви изходни изображения, показващи откритите клетки във всеки регион. Два независими скорера, слепи за експерименталните условия, оцениха тези изображения, за да идентифицират и преброят фалшиво-отрицателните случаи (т.е. слабо маркирани клетки, пропуснати от софтуера). Средната аритметична стойност на тези два фалшиво-отрицателни броя на клетките беше добавена към общия брой клетки, открити от ITCN за всяка секция.

Резултати

Промяна на теглото

Телесното тегло на животните се записва в четири времеви точки, както преди (ден 1, 15 и 31), така и след EE манипулацията (ден 41). Открихме ефект на времето върху телесното тегло (F (3, 42)=7.69, p < 0.001) и взаимодействие на групата за време на претегляне (F (3, 42) )=3.30, p=0.029, 2 × 4 двупосочна смесена ANOVA), сочеща значителна загуба на тегло при EE животни след обогатяване: тегла на ден 1 (M= 324 .6, SD=15.7), Ден 15 (M=334.6, SD=13.3) и Ден 31 (M=325.5, SD {{ 33}}.6) бяха по-високи от тези на Ден 41 (M=311.9, SD=14; всички ps < 0,05).

Нямаше такава промяна в групата с непрекъснат SI (ден 1, M=321, SD =12.5; ден 15, M=325, SD=15.5; ден 31 , M=322.3, SD= 15.5; Ден 41, M=320.1, SD=12.9).

Поведенческо отчаяние

Ние оценихме ефектите от кратка EE манипулация върху поведенческото отчаяние след индуциран от SI стрес чрез записване и сравняване на общите резултати за неподвижност на FST-2 (Slattery & Cryan, 2012; Yankelevitch-Yahav et al., 2015).

Нивото на неподвижност на групата SI към EE (M=49.04, SD=21.77) е значително по-високо от това, наблюдавано в групата с непрекъснат SI (M=29.47, SD { {6}}.04; t (14)=2.18, p=0.047,d=1.09, независими проби t-тест; Фиг. 2), сочещи към поведенчески отчаяние при животни, изложени на кратка ЕЕ, и относителен антидепресивен ефект на непрекъснат SI.

Трябва да се отбележи, че изходната линия, т.е. FST-1, резултатите за неподвижност на непрекъснатите SI (M=41.32, SD=17.02) и SI към EE животни (M {{5 }}.18, SD=11.42) бяха много подобни. Следователно, разликата, наблюдавана в тестовата фаза на FST, не се дължи на базова разлика в локомоторната активност. По същия начин не се наблюдава промяна в нивата на общата двигателна активност след FST-2, както е оценено в OFT (по-долу).

Двигателна активност и изследователско поведение

Използвахме OFT, за да оценим потенциалните разлики в локомоторната активност между непрекъснатите SI и SI към EE животни. Няма разлика между контролата (M =160.05, SD=53.95) и експерименталните животни (M=206.93, SD=76.36; t ( 14)=1.42, p=0.178, t-тест за независими проби; Фиг. 3), показващ, че метаболитният (т.е. промяна на теглото) ефект на краткото ЕЕ не променя цялостната локомоторна активност и пречи с FST.

Поведението при отглеждане, индикатор за изследователско поведение, също не показва значителна разлика между групите, въпреки че животните от SI до EE често показват повече отглеждане (M=38.75, SD =31.91) в сравнение с непрекъснатото SI животни (M=18.75, SD=11.83; t (14)=1.66, p=0.119, независим извадков тест). Резултатът не се промени, когато наблюденията бяха ограничени до центъра (SI до EE M=2.25, SD=1.75 срещу.

непрекъснат SI M {{0}}.38, SD=2.77) или периферията (SI toEE M=34.25, SD=34.44 срещу непрекъснат SI M=16.38,SD=9.93) на OFT (всички ps > 0,05). Независимо от групите, по-голямата част от поведението на отглеждане се проявява в периферията, често срещу стените (M=25.31, SD =25.34) за разлика от центъра (т.е. свободно стоящо отглеждане ;M=2.31, SD=2.17; t (15)=3.54, p=0.003, d=1.28, сдвоени проби t-тест).

Безпокойство

Диференциалното отглеждане и общата продължителност, прекарана в центъра спрямо периферията на OFT, показват промяна в нивата на обща тревожност. Следвайки това наблюдение, ние използвахме стандартна мярка за тревожност - EPM - и сравнихме подобно на тревожност поведение на непрекъснатите SI и SI с EE животни.

Установихме, че групата от SI до EE прекарва значително повече време в отворени ръце (M=169.25, SD=106.59) в сравнение с контролните животни (M=60.87, SD { {6}}.51;t (14)=−2.33, p=0.036, d=1.16, тест за независима проба; Фиг. 4), показващ анксиолитик ефект на кратко обогатяване след SI-индуциран стрес.

Пространствена работна памет

Ефективността на пространствената работна памет беше оценена през пет последователни дни в WYM. Установихме значителен ефект в деня на теста, измерен чрез средна латентност за локализиране на скритата платформа за евакуация (F (1,47, 20,64)=12.95,p=0.001, 2 × 5 двупосочна смесена ANOVA), разкриваща, че е постигнато обучение.

Коригираните posthoc тестове на Bonferroni показаха, че забавянето за локализиране на платформата е значително по-високо през първия ден (M {{0}}.26, SD=10.13) в сравнение с третия (M=6). 79, SD= 2.25), четвърто (M=4.73, SD =1.44) и пето (M=6.29, SD {{14} }.03) дни от WYM (allps <0.05; Фиг. 5).

Нито взаимодействие между тестовия ден и условията (F (1,47, 20,64)=2.54, p=0.115), нито основен ефект от експерименталното състояние (F (1, 14)=3 .87, p=0.069, 2 × 5 двупосочна смесена ANOVA).

Ние анализирахме общия брой грешни въвеждания в ръката (т.е. грешки) в опитите като допълнителна мярка за ефективността на работната памет и открихме значителен ефект от тестовия ден (F (4, 56)=4.71, p {{4 }}.002, 2 × 5 двупосочна смесена ANOVA). Коригираните post-hoc тестове на Bonferroni разкриха, че общият брой грешки е намалял значително на четвъртия ден (M=8.69, SD=1.82) в сравнение с първия ден на WYM (M=12 .69, SD=4.27; p < 0,05), което показва, че е постигнато обучение.

Нямаше основен ефект от експерименталното състояние (F (1, 14)=2.46, p=0.139, 2 × 5 двупосочна смесена ANOVA) или взаимодействието тест ден-условие (F (4, 56)=1.34, p=0.269). Анализите на процента грешки показват, че обучението е постигнато и от двете групи на четвъртия ден. Въпреки това, животните от SI до EE показаха привидно по-добро представяне през първите 2 дни от WYM (фиг. 5).

Тази разлика в латентността за намиране на платформата стана значителна на втория ден от WYM (SI до EE M=7.13, SD= 2.63 спрямо непрекъснат SI M=11.09, SD=4.47; t (14) =2.17, p=0.048, d=1.08, независими проби t-тест), сочещи към по-бързо обучение в ранната фаза на задачата за памет.

For more information:1950477648nn@gmail.com