De olika effekterna av kort miljöberikning efter social isolering hos råttor del 2

Öppet fälttest

Ett öppet fält (72 × 72 × 45 cm) användes för att mäta allmänna rörelseaktivitetsnivåer. Varje djur togs till testrum 5 före testet och placerades i OFT-kammaren i ytterligare 5 minuter.

På senare år har fler och fler vetenskapliga studier visat att det finns ett oupplösligt samband mellan motorisk aktivitet och minne. Olika typer av sportaktiviteter har en betydande effekt på att främja minnet för människor i olika åldrar, vilket är av stor betydelse för våra dagliga studier, arbete och liv.

Träningsaktiviteter kan stimulera kroppens blodcirkulation och andningsorgan och främja ämnesomsättningen. På så sätt kommer blodkärlen i hjärnan att få bättre blodtillförsel, och mer syre och näringsämnen kommer att tillföras för att säkerställa normal funktion av hjärnceller. Detta goda fysiska tillstånd kan hjälpa oss att fokusera bättre och förbättra inlärnings- och minnesförmågan. Som ett resultat är människor som regelbundet ägnar sig åt fysisk aktivitet i allmänhet bättre för att behålla sitt minne och mentala vitalitet.

Dessutom kan olika typer av träningsaktiviteter påverka olika typer av minne. Till exempel kan aerob träning som långdistanslöpning främja tillväxten av hippocampus och därigenom förbättra människors spatiala minnesförmåga. Snabba koordinationsaktiviteter som att spela bordtennis kan stimulera dansminnet och korttidsminnet. För äldre kan deltagande i tänkande sporter som schack förbättra minnet avsevärt när det gäller intelligens och rumslig kognition.

Dessutom kan träningsaktiviteter förbättra minnet ytterligare genom att minska stress och förbättra sömnkvaliteten. Stress och sömnlöshet påverkar inte bara hjärnans blodtillförsel och ämnesomsättning utan gör också människor deprimerade och utmattade, vilket gör att de inte kan fokusera och koncentrera sig. Lämpliga träningsaktiviteter kan distrahera uppmärksamheten, lindra stress på kroppen och hjärnan, bidra till att förbättra vår sömnkvalitet, göra det lättare för oss att fokusera på lärande och arbete och förbättra minnet.

Sammanfattningsvis kan träningsaktiviteter främja blodcirkulationen och ämnesomsättningen, förbättra fysisk kondition och mental hälsa och därmed främja minnesförbättring. Därför bör vi delta i olika typer av sportaktiviteter i vårt dagliga liv för att upprätthålla hälsan hos kroppen och hjärnan och främja förbättringen av minnet. Det kan ses att vi behöver förbättra vårt minne. Cistanche deserticola kan avsevärt förbättra minnet, eftersom Cistanche deserticola också kan reglera balansen av signalsubstanser, som att öka nivåerna av acetylkolin och tillväxtfaktorer. Dessa ämnen är mycket viktiga för minne och inlärning. Dessutom kan kött också förbättra blodflödet och främja syretillförseln, vilket kan säkerställa att hjärnan får tillräckligt med näringsämnen och energi, vilket förbättrar hjärnans vitalitet och uthållighet.

Klicka på vet kosttillskott för att öka minnet

Sessioner spelades in på video med hjälp av djurspårningsmjukvaran EthoVision (Noldus, Wageningen, NL) för att bedöma den totala varaktigheten av rörlighet och specifika beteendemönster, inklusive uppfödning och thigmotaxis.

Förhöjd plus labyrint

En EPM (Handley & Mithani, 1984; Pellow et al., 1985; Pellow & File, 1986) satt upp 51 cm över marknivån användes för att bedöma ångestliknande beteende. Den består av en träbas med fyra smala armar (50 × 10 cm).

Två motsatta armar är täckta med transparenta akrylglassidor och kallas öppna armar, medan de andra två är stängda med träsidor, vilket leder till betydligt mörkare korridorer.

Varje djur placerades i det centrala facket och lämnades i labyrinten under 5 min. Total tid tillbringad i mitten av temat, i öppna armar och stängda armar, registrerades och beräknades med EthoVision. Tid tillbringad i öppna armar indikerar en anxiolytisk effekt medan slutna armar är förknippade med ångestliknande beteende (Walf & Frye, 2007).

Vatten Y-labyrint

Vi använde en modifierad version av vatten T-labyrint utvecklad av Del Arco et al. (2007) och validerad av Locchi et al.(2007). En Y-labyrint av akrylglas bestående av tre 120 graders isär armar (45 × 15,5 × 45 cm vardera) fylldes med 30 cm vatten vid 24 ± 0,5 grader för att bedöma rumslig arbetsminnesprestanda via spontan växling.

Varje råtta testades under 5 dagar med sex på varandra följande försök per dag, åtskilda av ett mellanförsöksintervall på 30 s. Djur fördes till testrummet 5 minuter före det första försöket för att bli bekant med miljön. I varje försök placerades djuren på andra sidan av startarmen med huvudet pekande mot mitten av labyrinten, mot vilket de simmade för att välja en av de två målarmarna (arm A eller arm B).

En liten transparent plattform placerades 1 cm under vattennivån i en av målarmarna (arm A eller arm B) på ett balanserat sätt i början av det första försöket och alternerade mellan de två målarmarna för varje försök.

Djur som inte kunde lokalisera plattformen på 60 s leddes försiktigt mot den av svansen. Efter det sista försöket placerades de i en liten bur för att torka i 40 minuter innan de returnerades till sina hemburar. Varje session spelades in på video med EthoVision. Latens för att lokalisera den dolda plattformen i varje försök och antalet felaktiga armingångar (fel) kodades.

Perfusionsfixering, vävnadsbearbetning och immunhistokemi

Perfusionsfixering av djuren utfördes på dag 41, 24 timmar efter det sista beteendetestet (WYM dag 5). Djur togs bort från sina (SI eller EE) burar, sövdes djupt med en ketamin-xylazinlösning (100-15 mg/kg, IP) och perfuserades med 4 % depolymeriserad paraformaldehyd (pH 7,4).

Efter fixering över natten i samma lösning skars koronala sektioner (40-50 μm) med en vibratom (VT1000 S, Leica Biosystems, Nussloch, Tyskland) och sköljdes i fosfatbuffrad saltlösning (PBS; pH 7,4).

Uttryck av c-Fos-proteinet avslöjades genom immunhistokemi för att bedöma effekten av bostadsförhållanden på antalet spontant aktiva neuroner i olika hjärnregioner.

Vävnadspenetration uppnåddes genom att lägga till {{0}},05%Triton X-100 (pH 7,4) till PBS (PBS-Tx). Sektioner behandlades med väteperoxid (0,6%) i 30 minuter vid rumstemperatur (RT) innan de överfördes till blockeringslösningen.

De blockerades med 20 % normalt getserum (NGS; Vector Laboratories) i PBS-Tx under 30 minuter vid RT och inkuberades med en anti-c-Fos-antikropp (monoklonal mus, Santa Cruz 8047, koncentration 1:500) i PBS-Tx med 1 %NGS i 3 nätter vid 4 grader. Sektioner sköljdes sedan i PBS (3 × 10 min), överfördes till en sekundär antikroppslösning (biotinylerad anti-mus IgG, 1:250 i PBS-Tx med 1% NGS), och inkuberades i 2 timmar vid RT.

Efter ytterligare en serie sköljningar inkuberades de med avidin-biotinylerat peroxidas (ABC-kit, Vector Laboratories) i PBS under 20 min atRT. Peroxidasprodukten uppstod med ett nickelförstärkt3,30-diaminobensidintetrahydrokloridhydrat (DAB,Sigma-Aldrich D5637).

Mikroskopi och cellräkning

Vi bearbetade totalt 48 sektioner från 12 djur (6 kontinuerliga SI och 6 SI till EE; 4 sektioner per djur) med god perfusionskvalitet. Antalet c-Fos-immunopositiva (c-Fos+) kärnor kvantifierades för retrosplenial cortex (RSC), agranulär perirhinal cortex (Area 35; PRC), lateralnucleus of the amygdala (LA) och basolateral nucleus of the amygdala (BL) .

Regioner av intresse lokaliserades genom cytologisk jämförelse med en råtthjärnatlas (Paxinos & Watson, 2006). Bilder togs med ett epifluorescentmikroskop (Olympus BX53) utrustat med en monokromCCD-kamera (Olympus XM10). Analyser begränsades till vävnaden som valts före immunhistokemi och inga ytterligare sektioner bearbetades efter datainsamling.

Märkta celler räknades på ett halvautomatiskt sätt. Först upptäcktes och kvantifierades antalet c-Fos+-celler i de ovannämnda regionerna med acell-counting plugin (ITCN) i ImageJ (Schneider et al., 2012).

ITCN producerade utdatabilder som visar de detekterade cellerna inom varje region. Två oberoende poängtagare som var blinda för de experimentella förhållandena utvärderade dessa bilder för att identifiera och räkna falsknegativa fall (dvs. svagt märkta celler som saknas av programvaran). Det aritmetiska medelvärdet av dessa två falsknegativa cellantal adderades till det totala antalet celler som upptäckts av ITCN för varje sektion.

Resultat

Viktförändring

Djurens kroppsvikt registrerades vid fyra tidpunkter, både före (dag 1, 15 och 31) och efter EE-manipulationen (dag 41). Vi hittade en effekt av tid på kroppsvikten (F (3, 42)=7.69, p < 0.001) och en vägningstidsgruppsinteraktion (F (3, 42) )=3.30, p=0.029, 2 × 4 tvåvägs blandad ANOVA), vilket pekar på en betydande viktminskning hos EE-djur efter berikning: vikter på dag 1 (M= 324 .6, SD=15.7), Dag 15 (M=334.6, SD=13.3) och Dag 31 (M=325.5, SD {{ 33}}.6) var högre än dag 41 (M=311.9, SD=14; alla ps < 0,05).

Det fanns ingen sådan förändring i den kontinuerliga SI-gruppen (Dag 1, M=321, SD =12.5; Dag 15, M=325, SD=15.5; Dag 31 , M=322.3, SD= 15.5; Dag 41, M=320.1, SD=12.9).

Beteendemässig förtvivlan

Vi bedömde effekterna av kort EE-manipulation på beteendeförtvivlan efter SI-inducerad stress genom att registrera och jämföra de totala FST-2-immobilitetspoängen (Slattery &Cryan, 2012; Yankelevitch-Yahav et al., 2015).

Orörlighetsnivån för SI till EE-gruppen (M=49.04, SD=21.77) var signifikant högre än den som observerades i den kontinuerliga SI-gruppen (M=29.47, SD { {6}}.04; t (14)=2.18, p=0.047,d=1.09, oberoende sampel t-test; Fig. 2), som pekar på beteende förtvivlan hos djur som exponerats för kortvarig EE, och arelativ antidepressiv effekt av kontinuerlig SI.

Det bör noteras att baslinjen, dvs. FST-1, orörlighetspoäng för de kontinuerliga SI (M=41.32, SD=17.02) och SI till EE-djur (M {{5) }}.18, SD=11.42) var mycket lika. Följaktligen berodde inte skillnaden som observerades i testfasen av FST på en baslinjeskillnad i rörelseaktivitet. Likaså observerades ingen växling i generella rörelseaktivitetsnivåer efter FST -2, som bedömts i OFT (nedan).

Rörelseaktivitet och utforskande beteende

Vi använde OFT för att bedöma potentiella skillnader i rörelseaktivitet mellan de kontinuerliga SI- och SI- till EE-djuren. Det fanns ingen skillnad mellan kontrollen (M =160.05, SD=53.95) och försöksdjuren (M=206.93,SD=76.36; t ( 14)=1.42, p=0.178, oberoende prover t-test; Fig. 3), som visar att den metaboliska (dvs viktförändring) effekten av kort EE inte förändrade den totala rörelseaktiviteten och störde med FST.

Uppfödningsbeteende, en indikator på utforskande beteende, visade inte heller någon signifikant skillnad mellan grupperna, även om SI till EE-djur ofta visade mer uppfödning (M=38.75, SD =31.91) jämfört med kontinuerliga SI djur (M=18.75, SD=11.83; t (14)=1.66, p=0.119, oberoende provtest). Resultatet ändrades inte när observationerna begränsades till mitten (SI till EE M=2.25, SD=1.75 vs.

kontinuerlig SI M {{0}}.38, SD=2.77) eller periferin (SI toEE M=34.25, SD=34.44 vs. kontinuerlig SI M=16.38,SD=9.93) för OFT (alla ps > 0,05). Oberoende av grupperna visades majoriteten av uppfödningsbeteendet i periferin, ofta mot väggarna (M=25.31, SD =25.34) i motsats till mitten (dvs fristående uppfödning) ;M=2.31, SD=2.17; t (15)=3.54, p=0.003, d=1.28,parad prover t-test).

Ångest

Differentiell uppfostran och total varaktighet tillbringad i centrum kontra periferin av OFT indikerar en förändring i generell ångestnivå. Efter denna observation använde vi ett standard ångestmått - EPM - och jämförde det ångestliknande beteendet hos de kontinuerliga SI och SI med EE-djur.

Vi fann att SI till EE-gruppen spenderade betydligt mer tid i öppna armar (M=169.25, SD=106.59) jämfört med kontrolldjur (M=60.87, SD { {6}}.51;t (14)=−2.33, p=0.036, d=1.16, oberoende provtest; Fig. 4), vilket indikerar ett anxiolytikum effekt av kort anrikning efter SI-inducerad stress.

Rumsligt arbetsminne

Rumslig arbetsminnesprestanda utvärderades över fem dagar i följd i WYM. Vi hittade en signifikant effekt på testdagen, mätt med medellatens för att lokalisera den dolda utrymningsplattformen (F (1.47, 20.64)=12.95,p=0.001, 2 × 5 tvåvägs blandad ANOVA), avslöjar att inlärning uppnåddes.

Bonferroni korrigerade posthoc-tester visade att latensen för att lokalisera plattformen var betydligt högre den första dagen (M {{0}}.26, SD=10.13) jämfört med den tredje (M=6). 79, SD= 2.25), fjärde (M=4.73, SD =1.44) och femte (M=6.29, SD {{14} }.03) dagar av WYM (allps < 0,05; Fig. 5).

Varken en interaktion mellan testdag och tillstånd (F (1.47, 20.64)=2.54, p=0.115) eller en huvudeffekt av det experimentella tillståndet (F (1, 14)=3 .87, p=0.069, 2 × 5 tvåvägs blandad ANOVA) hittades.

Vi analyserade det totala antalet felaktiga armingångar (dvs. fel) över försök som ett ytterligare mått på arbetsminnesprestanda och fann en signifikant effekt av testdagen (F (4, 56)=4.71, p {{4 }}.002, 2 × 5 tvåvägsmixedANOVA). Bonferroni korrigerade post-hoc-tester visade att det totala antalet fel minskade markant den fjärde dagen (M=8.69, SD=1.82) jämfört med den första dagen av WYM (M=12 .69, SD=4.27; p < 0.05), vilket indikerar att inlärning uppnåtts.

Det fanns ingen huvudeffekt av det experimentella tillståndet (F (1, 14)=2.46, p=0.139, 2 × 5 tvåvägs blandad ANOVA) eller en interaktion mellan testdag och tillstånd (F (4, 56)=1.34, sid=0.269). Felfrekvensanalyserna indikerar att inlärning uppnåddes av båda grupperna på den fjärde dagen. SI till EE-djuren visade emellertid en till synes bättre prestanda under de första två dagarna av WYM (Fig. 5).

Denna skillnad i latens för att lokalisera plattformen blev signifikant den andra dagen av WYM (SI till EE M=7.13, SD= 2.63 vs. kontinuerlig SI M=11.09, SD=4.47; t (14) =2.17, p=0.048, d=1.08, oberoende prover t-test), vilket pekar på snabbare inlärning i den tidiga fasen av minnesuppgiften.

For more information:1950477648nn@gmail.com