Диференціальні ефекти короткочасного збагачення середовища після соціальної ізоляції у щурів. Частина 2

Тест у відкритому полі

Для вимірювання рівнів загальної рухової активності використовували відкрите поле (72 × 72 × 45 см). Кожну тварину доставляли до тестової кімнати 5 перед тестом і поміщали в OFT-камеру ще на 5 хвилин.

В останні роки все більше наукових досліджень доводять, що між руховою активністю і пам'яттю існує нерозривний зв'язок. Різні види спортивної активності мають значний вплив на розвиток пам’яті людей різного віку, що має велике значення для нашого повсякденного навчання, роботи та життя.

Фізичні вправи можуть стимулювати кровообіг і дихальну систему організму, а також сприяти метаболізму. Таким чином кровоносні судини головного мозку отримають краще кровопостачання, а також буде забезпечено більше кисню та поживних речовин для забезпечення нормальної роботи клітин мозку. Цей хороший фізичний стан може допомогти нам краще зосередитися та покращити здатність до навчання та пам’яті. Як наслідок, люди, які регулярно займаються фізичною активністю, загалом краще здатні підтримувати свою пам’ять і розумову бадьорість.

Крім того, різні види вправ можуть впливати на різні типи пам’яті. Наприклад, аеробні вправи, такі як біг на довгі дистанції, можуть сприяти зростанню гіпокампу, тим самим покращуючи здатність людей до просторової пам’яті. Швидка координація, наприклад гра в настільний теніс, може стимулювати пам’ять про танці та короткочасну пам’ять. Для людей похилого віку заняття такими видами спорту, як шахи, можуть значно покращити пам’ять з точки зору інтелекту та просторового пізнання.

Крім того, фізичні вправи можуть ще більше покращити пам’ять, зменшуючи стрес і покращуючи якість сну. Стрес і безсоння не тільки впливають на кровопостачання та метаболізм мозку, але й роблять людей депресивними та виснаженими, через що вони не можуть зосередитися та зосередитися. Відповідні фізичні вправи можуть відвернути увагу, зняти стрес з тіла та мозку, допомогти покращити якість нашого сну, полегшити нам зосередження на навчанні та роботі та покращити пам’ять.

Підсумовуючи, фізичні вправи можуть сприяти кровообігу та метаболізму, покращувати фізичний стан і психічне здоров’я, а отже, сприяти покращенню пам’яті. Тому ми повинні брати участь у різних видах спортивної діяльності в нашому повсякденному житті, щоб підтримувати здоров’я тіла та мозку та сприяти покращенню пам’яті. Видно, що нам потрібно вдосконалювати пам'ять. Cistanche deserticola може значно покращити пам'ять, оскільки Cistanche deserticola також може регулювати баланс нейромедіаторів, наприклад підвищувати рівень ацетилхоліну та факторів росту. Ці речовини дуже важливі для пам'яті та навчання. Крім того, м’ясо може також покращити кровообіг і сприяти доставці кисню, що може гарантувати, що мозок отримує достатню кількість поживних речовин і енергії, таким чином покращуючи життєздатність і витривалість мозку.

Клацніть знати добавки для покращення пам’яті

Сеанси записували на відео за допомогою програмного забезпечення для відстеження тварин EthoVision (Нолдус, Вагенінген, Нідерланди) для оцінки загальної тривалості рухливості та конкретних моделей поведінки, включно з постановкою на дибки та тигмотаксисом.

Піднесений плюс лабіринт

EPM (Handley & Mithani, 1984; Pellow et al., 1985; Pellow & File, 1986), встановлений на висоті 51 см над рівнем землі, використовувався для оцінки поведінки, схожої на тривогу. Він складається з дерев’яної основи з чотирма вузькими плечами (50×10 см).

Дві протилежні рами покриті прозорими боками з акрилового скла й відомі як відкриті рами, тоді як дві інші закриті дерев’яними стінками, що веде до значно темніших коридорів.

Кожну тварину поміщали в центральний відсік і залишали в лабіринті на 5 хв. Загальний час, проведений у центрі лабіринту, з відкритими та закритими руками, було зафіксовано та розраховано за допомогою EthoVision. Час, проведений з розкритими руками, вказує на анксіолітичний ефект, тоді як зімкнуті руки асоціюються з поведінкою, схожою на тривогу (Walf & Frye, 2007).

Водний Y-лабіринт

Ми використали модифіковану версію водного Т-лабіринту, розроблену Дель Арко та ін. (2007) і підтверджено Locchi та ін. (2007). Y-подібний лабіринт з акрилового скла, що складається з трьох рук, розташованих під кутом 120 градусів (45 × 15,5 × 45 см кожна), заповнювали 30 см води при 24 ± 0,5 градуса для оцінки продуктивності просторової робочої пам’яті шляхом спонтанного чергування.

Кожного щура тестували протягом 5 днів із шістьма послідовними пробами на день, розділених інтервалом між пробами 30 с. Тварин доставляли в дослідну кімнату за 5 хв до першої спроби для ознайомлення з навколишнім середовищем. Під час кожного випробування тварин розміщували на дальній стороні стартового рукава, головою вказуючи на центр лабіринту, до якого вони пливли, щоб вибрати один із двох цільових рукавів (Рука А або Рука В).

Невелику прозору платформу поміщали на 1 см нижче рівня води в одну з гілок-мішеней (Рука A або Рука B) у формі противаги на початку першого випробування та чергували між двома плечами-мішенями для кожного випробування.

Тварин, які не змогли знайти платформу за 60 секунд, обережно направляли до неї хвостом. Після останнього випробування їх помістили в невелику клітку для висихання протягом 40 хвилин, а потім повернули до своїх домашніх клітин. Кожен сеанс записувався на відео за допомогою EthoVision. Були закодовані час затримки для виявлення прихованої платформи в кожному випробуванні та кількість неправильних записів (помилок).

Фіксація перфузії, обробка тканин та імуногістохімія

Перфузійну фіксацію тварин проводили на 41-й день, 24 години після останнього поведінкового тесту (5-й день WYM). Тварин вилучали з їхніх (SI або EE) клітин, глибоко анестезували розчином кетаміну-ксилазину (100-15 мг/кг, IP) і перфузували 4% деполімеризованим параформальдегідом (рН 7,4).

Після нічної постфіксації в тому самому розчині корональні зрізи (40-50 мкм) вирізали вібратомом (VT1000 S, Leica Biosystems, Nussloch, Німеччина) і промивали у фосфатно-сольовому буфері (PBS; pH 7,4).

Експресію білка c-Fos було виявлено за допомогою імуногістохімії для оцінки впливу умов утримання на кількість спонтанно активних нейронів у різних областях мозку.

Проникнення в тканини було досягнуто шляхом додавання {{0}}.05%Triton X-100 (pH 7,4) до PBS (PBS-Tx). Зрізи обробляли перекисом водню (0,6%) протягом 30 хвилин при кімнатній температурі (RT) перед перенесенням у блокуючий розчин.

Їх блокували 20% нормальної козячої сироватки (NGS; Vector Laboratories) у PBS-Tx протягом 30 хвилин при кімнатній температурі та інкубували з антитілом проти c-Fos (моноклональне мишаче, Santa Cruz 8047, концентрація 1:500) у PBS-Tx з 1% NGS на 3 ночі при 4 градусах. Потім зрізи промивали PBS (3 × 10 хв), переносили у вторинний розчин антитіл (біотинільований антимишачий IgG, 1:250 у PBS-Tx з 1% NGS) та інкубували протягом 2 годин при кімнатній температурі.

Після ще однієї серії промивань їх інкубували з авідин-біотинільованою пероксидазою (набір ABC, Vector Laboratories) у PBS протягом 20 хвилин при RT. Продукт пероксидази вийшов із гідратом 3,30-діамінобензидину тетрагідрохлориду, посиленого нікелем (DAB, Sigma-Aldrich D5637).

Мікроскопія та підрахунок клітин

Ми обробили загалом 48 зрізів від 12 тварин (6 безперервних SI та 6 SI до EE; 4 зрізи на тварину) з хорошою якістю перфузії. Кількість c-Fos-імунопозитивних (c-Fos+) ядер була кількісно визначена для ретроспленіальної кори (RSC), агранулярної периринальної кори (область 35; PRC), латерального ядра мигдалини (LA) і базолатерального ядра мигдалини (BL) .

Ділянки інтересу були визначені за допомогою цитологічного порівняння з атласом мозку щура (Paxinos & Watson, 2006). Зображення були отримані за допомогою епіфлуоресцентного мікроскопа (Olympus BX53), оснащеного монохромною камерою ПЗС (Olympus XM10). Аналізи обмежувалися тканиною, відібраною перед імуногістохімією, і жодних додаткових зрізів не обробляли після збору даних.

Помічені клітини підраховували в напівавтоматичному режимі. По-перше, кількість клітин c-Fos+ у вищезазначених областях була виявлена ​​та визначена кількісно за допомогою плагіна для підрахунку клітин (ITCN) в ImageJ (Schneider et al., 2012).

ITCN підготувала вихідні зображення, на яких показано виявлені клітини в кожній області. Два незалежні оцінювачі, не знаючи експериментальних умов, оцінювали ці зображення, щоб ідентифікувати та підраховувати хибнонегативні випадки (тобто слабко позначені клітини, пропущені програмним забезпеченням). Середнє арифметичне цих двох хибнонегативних підрахунків клітин було додано до загальної кількості клітин, виявлених ITCN для кожної секції.

Результати

Зміна ваги

Масу тіла тварин реєстрували в чотири моменти часу, як до (дні 1, 15 і 31), так і після маніпуляції ЕЕ (день 41). Ми виявили вплив часу на масу тіла (F (3, 42)=7.69, p < 0.001) і групову взаємодію часу зважування (F (3, 42) )=3.30, p=0.029, 2 × 4 двосторонній змішаний ANOVA), що вказує на значну втрату ваги у тварин EE після збагачення: ваги в день 1 (M= 324 .6, SD=15.7), день 15 (M=334.6, SD=13.3) і день 31 (M=325.5, SD {{ 33}}.6) були вищими, ніж у день 41 (M=311.9, SD=14; усі ps < 0,05).

У групі безперервного SI таких змін не було (день 1, M=321, SD =12.5; день 15, M=325, SD=15.5; день 31 , M=322.3, SD= 15.5; День 41, M=320.1, SD=12.9).

Поведінковий відчай

Ми оцінили вплив короткої маніпуляції ЕЕ на поведінковий відчай після стресу, спричиненого SI, записуючи та порівнюючи загальні показники нерухомості FST-2 (Slattery & Cryan, 2012; Yankelevitch-Yahav et al., 2015).

Рівень нерухомості в групі SI до EE (M=49.04, SD=21.77) був значно вищим, ніж у групі безперервного SI (M=29.47, SD { {6}}.04; t (14)=2.18, p=0.047,d=1.09, t-критерій незалежних вибірок; рис. 2), що вказує на поведінковий відчай у тварин, які піддавалися короткочасній ЕЕ, і відносний антидепресивний ефект безперервного СІ.

Слід зазначити, що базова лінія, тобто FST-1, показники нерухомості безперервного SI (M=41.32, SD=17.02) і SI до EE тварин (M {{5 }}.18, SD=11.42) були дуже схожими. Таким чином, різниця, що спостерігалася в тестовій фазі FST, не була зумовлена ​​базовою різницею в руховій активності. Подібним чином не спостерігалося жодних змін у рівнях загальної рухової активності після FST-2, як оцінено в OFT (нижче).

Локомоторна активність і пошукова поведінка

Ми використали OFT для оцінки потенційних відмінностей у руховій активності між безперервним SI та SI до EE тварин. Не було різниці між контрольними (M =160.05, SD=53.95) та експериментальними тваринами (M=206.93, SD=76.36; t ( 14)=1.42, p=0.178, t-критерій незалежних зразків; рис. 3), який показує, що метаболічний (тобто зміна ваги) ефект короткого ЕЕ не змінює загальну рухову активність і не заважає з FST.

Поведінка виховання, індикатор дослідницької поведінки, також не виявила суттєвої різниці між групами, хоча тварини від SI до EE часто демонстрували більше виховання (M=38.75, SD =31.91) порівняно з безперервним SI. тварин (M=18.75, SD=11.83; t (14)=1.66, p=0.119, незалежний вибірковий тест). Результат не змінився, коли спостереження були обмежені центром (від SI до EE M=2.25, SD=1.75 проти

безперервний SI M {{0}}.38, SD=2.77) або периферія (SI toEE M=34.25, SD=34.44 проти безперервного SI M=16.38, SD=9.93) OFT (всі ps > 0,05). Незалежно від груп, більшість поведінки виховання демонструвалася на периферії, часто біля стін (M=25.31, SD =25.34) на відміну від центру (тобто автономне виховання ;M=2.31, SD=2.17; t (15)=3.54, p=0.003, d=1.28, парний зразки t-критерію).

Тривога

Диференціальне виховання та загальна тривалість, проведена в центрі порівняно з периферією OFT, вказують на зміну рівнів загальної тривожності. Після цього спостереження ми застосували стандартну міру тривоги - EPM - і порівняли тривожну поведінку безперервного SI та SI до EE тварин.

Ми виявили, що група від SI до EE проводила значно більше часу в розкритих руках (M=169.25, SD=106.59) порівняно з контрольними тваринами (M=60.87, SD { {6}}.51;t (14)=−2,33, p=0.036, d=1.16, незалежний вибірковий тест; рис. 4), що вказує на анксіолітик ефект короткого збагачення після SI-індукованого стресу.

Просторова робоча пам'ять

Ефективність просторової робочої пам’яті оцінювалася протягом п’яти послідовних днів у WYM. Ми виявили значний вплив у день тестування, виміряний середньою затримкою для визначення прихованої евакуаційної платформи (F (1,47, 20,64)=12.95,p=0.001, 2 × 5 двосторонній змішаний ANOVA), показуючи, що навчання було досягнуто.

Бонферроні виправлені постфактум тести показали, що затримка для визначення місцезнаходження платформи була значно вищою в перший день (M {{0}}.26, SD=10.13) порівняно з третім (M=6). 79, SD= 2.25), четвертий (M=4.73, SD =1.44) і п’ятий (M=6.29, SD {{14} },03) днів WYM (allps < 0,05; рис. 5).

Ні взаємодія тестового дня з умовою (F (1,47, 20,64)=2.54, p=0.115), ні основний ефект експериментальних умов (F (1, 14)=3 .87, p=0.069, 2 × 5 двосторонній змішаний ANOVA).

Ми проаналізували загальну кількість неправильних записів рук (тобто помилок) у випробуваннях як додатковий показник ефективності робочої пам’яті та виявили значний вплив дня тестування (F (4, 56)=4.71, p {{4 }}.002, 2 × 5 двосторонній змішаний ANOVA). Виправлені Бонферроні додаткові тести показали, що загальна кількість помилок значно зменшилася на четвертий день (M=8.69, SD=1.82) порівняно з першим днем ​​WYM (M=12 .69, SD=4.27; p < 0,05), що вказує на те, що навчання досягнуто.

Не було основного ефекту експериментальних умов (F (1, 14)=2.46, p=0.139, 2 × 5 двостороннього змішаного дисперсійного аналізу) або взаємодії тестового дня з умовами (F (4, 56)=1.34, p=0.269). Аналіз рівня помилок показує, що навчання було досягнуто обома групами на четвертий день. Проте тварини від SI до EE показали, здавалося б, кращі результати в перші 2 дні WYM (рис. 5).

Ця різниця в затримці для визначення місцезнаходження платформи стала значною на другий день WYM (SI до EE M=7.13, SD= 2.63 порівняно з безперервним SI M=11.09, SD=4.47; t (14) =2.17, p=0.048, d=1.08, t-критерій незалежних зразків), що вказує на швидше навчання на ранній стадії завдання пам’яті.

For more information:1950477648nn@gmail.com