Efectele diferențiale ale îmbogățirii scurte a mediului în urma izolării sociale la șobolani Partea 2

Test în câmp deschis

Un câmp deschis (72 × 72 × 45 cm) a fost utilizat pentru a măsura nivelurile generale de activitate locomotorie. Fiecare animal a fost dus în camera de testare 5 înainte de testare și plasat în camera OFT pentru încă 5 minute.

În ultimii ani, tot mai multe studii științifice au arătat că există o legătură inextricabilă între activitatea motrică și memorie. Diferite tipuri de activități sportive au un efect semnificativ asupra promovării memoriei pentru persoanele de diferite vârste, ceea ce are o mare importanță pentru studiul, munca și viața noastră zilnică.

Activitățile de exerciții fizice pot stimula circulația sângelui și sistemul respirator al organismului și pot promova metabolismul. În acest fel, vasele de sânge din creier vor primi o mai bună aprovizionare cu sânge, iar mai mult oxigen și substanțe nutritive vor fi furnizate pentru a asigura funcționarea normală a celulelor creierului. Această condiție fizică bună ne poate ajuta să ne concentrăm mai bine și să îmbunătățim abilitățile de învățare și memorie. Drept urmare, persoanele care se angajează în mod regulat în activitate fizică sunt, în general, mai capabile să-și mențină memoria și vitalitatea mentală.

În plus, diferite tipuri de activități de exerciții fizice pot afecta diferite tipuri de memorie. De exemplu, exercițiile aerobice, cum ar fi alergarea pe distanțe lungi, pot promova creșterea hipocampului, îmbunătățind astfel capacitatea de memorie spațială a oamenilor. Activitățile de coordonare rapidă, cum ar fi jocul de tenis de masă, pot stimula memoria de dans și memoria pe termen scurt. Pentru persoanele în vârstă, participarea la sporturi de gândire precum șahul poate îmbunătăți considerabil memoria în ceea ce privește inteligența și cogniția spațială.

În plus, activitățile de exerciții pot îmbunătăți și mai mult memoria prin reducerea stresului și îmbunătățirea calității somnului. Stresul și insomnia afectează nu numai aportul de sânge și metabolismul creierului, dar și îi fac pe oameni depresivi și epuizați, făcându-i incapabili să se concentreze și să se concentreze. Activitățile adecvate de exerciții fizice pot distrage atenția, pot ameliora stresul asupra corpului și a creierului, ne pot îmbunătăți calitatea somnului, ne ajută să ne concentrăm pe învățare și pe muncă și să îmbunătățim memoria.

În concluzie, activitățile de exerciții fizice pot promova circulația sângelui și metabolismul, pot îmbunătăți condiția fizică și sănătatea mintală și, astfel, pot promova îmbunătățirea memoriei. Prin urmare, ar trebui să participăm la diferite tipuri de activități sportive în viața noastră de zi cu zi pentru a menține sănătatea corpului și a creierului și pentru a promova îmbunătățirea memoriei. Se poate observa că trebuie să ne îmbunătățim memoria. Cistanche deserticola poate îmbunătăți semnificativ memoria, deoarece Cistanche deserticola poate regla și echilibrul neurotransmițătorilor, cum ar fi creșterea nivelului de acetilcolină și a factorilor de creștere. Aceste substanțe sunt foarte importante pentru memorie și învățare. În plus, carnea poate, de asemenea, să îmbunătățească fluxul sanguin și să promoveze livrarea de oxigen, ceea ce poate asigura că creierul primește suficiente nutrienți și energie, îmbunătățind astfel vitalitatea și rezistența creierului.

Faceți clic pe cunoașteți suplimentele pentru a crește memoria

Sesiunile au fost înregistrate pe video folosind software-ul de urmărire a animalelor EthoVision (Noldus, Wageningen, NL) pentru a evalua durata totală a mobilității și modelele comportamentale specifice, inclusiv creșterea și tigmotaxia.

Labirint ridicat plus

Un EPM (Handley & Mithani, 1984; Pellow și colab., 1985; Pellow & File, 1986) instalat la 51 cm deasupra nivelului solului a fost utilizat pentru a evalua comportamentul asemănător anxietății. Este alcătuit dintr-o bază de lemn cu patru brațe înguste (50 × 10 cm).

Două brațe opuse sunt acoperite cu laturi din sticlă acrilică transparentă și sunt cunoscute ca brațe deschise, în timp ce celelalte două sunt închise cu părți din lemn, ceea ce duce la coridoare substanțial mai întunecate.

Fiecare animal a fost plasat în compartimentul central și lăsat în labirint timp de 5 minute. Timpul total petrecut în centrul labirintului, cu brațele deschise și cu brațele închise, a fost înregistrat și calculat cu EthoVision. Timpul petrecut cu brațele deschise indică un efect anxiolitic, în timp ce brațele închise sunt asociate cu un comportament asemănător anxietății (Walf & Frye, 2007).

Labirint Y de apă

Am folosit o versiune modificată a labirintului în formă de T de apă dezvoltată de Del Arco și colab. (2007) și validat de Locchi și colab. (2007). Un labirint Y din sticlă acrilică constând din trei brațe separate de 120 de grade (45 × 15,5 × 45 cm fiecare) a fost umplut cu 30 cm apă la 24 ± 0,5 grade pentru a evalua performanța memoriei de lucru spațiale prin alternanță spontană.

Fiecare șobolan a fost testat timp de 5 zile cu șase încercări consecutive pe zi, separate printr-un interval interproces de 30 s. Animalele au fost aduse în camera de testare cu 5 minute înainte de prima încercare pentru familiarizarea cu mediul. În fiecare încercare, animalele au fost plasate pe partea îndepărtată a brațului de pornire cu capul îndreptat către centrul labirintului, spre care au înotat pentru a alege unul dintre cele două brațe țintă (Brațul A sau Brațul B).

O mică platformă transparentă a fost plasată la 1 cm sub nivelul apei într-unul dintre brațele țintă (Brațul A sau Brațul B) în mod contrabalansat la începutul primei încercări și a fost alternată între cele două brațe țintă pentru fiecare încercare.

Animalele care nu au reușit să localizeze platforma în 60 de secunde au fost ghidate ușor către ea de coadă. În urma ultimei încercări, ei au fost plasați într-o cușcă mică pentru a se usuca timp de 40 de minute înainte de a fi returnați în cuștile lor de acasă. Fiecare sesiune a fost înregistrată pe video folosind EthoVision. Au fost codificate latența de localizare a platformei ascunse în fiecare încercare și numărul de intrări greșite (erori).

Fixarea perfuziei, prelucrarea țesuturilor și imunohistochimia

Fixarea prin perfuzie a animalelor a fost efectuată în ziua 41, 24 de ore după ultimul test comportamental (WYM Ziua 5). Animalele au fost scoase din cuștile lor (SI sau EE), anesteziate profund cu o soluție de ketamina-xilazină (100-15 mg/kg, IP) și perfuzate cu paraformaldehidă depolimerizată 4% (pH7,4).

După fixarea peste noapte în aceeași soluție, secțiunile coronale (40-50 μm) au fost tăiate cu un vibratom (VT1000 S, Leica Biosystems, Nussloch, Germania) și clătite în soluție salină tamponată cu fosfat (PBS; pH 7,4).

Expresia proteinei c-Fos a fost dezvăluită prin imunohistochimie pentru a evalua efectul condițiilor de locuință asupra numărului de neuroni activi spontan în diferite regiuni ale creierului.

Pătrunderea tisulară a fost realizată prin adăugarea de {{0}},05%Triton X-100 (pH 7,4) la PBS (PBS-Tx). Secțiunile au fost tratate cu peroxid de hidrogen (0,6%) timp de 30 de minute la temperatura camerei (RT) înainte de a fi transferate în soluția de blocare.

Au fost blocați cu 20% ser normal de capră (NGS; Vector Laboratories) în PBS-Tx timp de 30 de minute la RT și incubați cu un anticorp anti-c-Fos (monoclonal de șoarece, Santa Cruz 8047, concentrație 1:500) în PBS-Tx cu 1%NGS pentru 3 nopți la 4 grade. Secțiunile au fost apoi clătite în PBS (3 × 10 min), transferate într-o soluție de anticorp secundar (IgG anti-șoarece biotinilat, 1:250 în PBS-Tx cu 1% NGS) și incubate timp de 2 ore la RT.

După o altă serie de clătire, acestea au fost incubate cu peroxidază avidină-biotinilată (kit ABC, Vector Laboratories) în PBS timp de 20 de minute atRT. Produsul peroxidază a apărut cu un hidrat de 3,30-tetraclorhidrat de diaminobenzidină îmbunătățit cu nichel (DAB, Sigma-Aldrich D5637).

Microscopia și numărarea celulelor

Am procesat un total de 48 de secțiuni de la 12 animale (6 continuu SI și 6 SI la EE; 4 secțiuni per animal) cu o bună calitate a perfuziei. Numărul de nuclei c-Fos-imunopozitivi (c-Fos+) a fost cuantificat pentru cortexul retrosplenial (RSC), cortexul peririnal agranular (Zona 35; PRC), nucleul lateral al amigdalei (LA) și nucleul bazolateral al amigdalei (BL) .

Regiunile de interes au fost localizate prin comparație citologică cu un atlas al creierului de șobolan (Paxinos & Watson, 2006). Imaginile au fost obținute cu un microscop epifluorescent (Olympus BX53) echipat cu o cameră CCD monocromă (Olympus XM10). Analizele au fost limitate la țesutul selectat înainte de imunohistochimie și nu au fost prelucrate secțiuni suplimentare după achiziția datelor.

Celulele marcate au fost numărate într-un mod semi-automat. În primul rând, numărul de celule c-Fos+ din regiunile menționate mai sus a fost detectat și cuantificat cu pluginul de numărare a celulelor (ITCN) în ImageJ (Schneider și colab., 2012).

ITCN a produs imagini de ieșire care arată celulele detectate în fiecare regiune. Doi marcatori independenți nevăzători la condițiile experimentale au evaluat aceste imagini pentru a identifica și număra cazurile fals negative (adică celulele slab etichetate ratate de software). Media aritmetică a acestor două numărătoare de celule fals negative a fost adăugată la numărul total de celule detectate de ITCN pentru fiecare secțiune.

Rezultate

Modificarea greutății

Greutatea corporală a animalelor a fost înregistrată la patru momente, atât înainte (Zilele 1, 15 și 31) cât și după manipularea EE (Ziua 41). Am găsit un efect al timpului asupra greutății corporale (F (3, 42)=7.69, p < 0.001) și o interacțiune a grupului de timp de cântărire (F (3, 42). )=3.30, p=0}.029, 2 × 4 ANOVA mixt bidirecțional), indicând o pierdere semnificativă în greutate în EE animale după îmbogățire: greutăți în ziua 1 (M= 324 .6, SD=15,7), Ziua 15 (L=334,6, SD=13,3) și Ziua 31 (L=325,5, SD {{ 33}},6) au fost mai mari decât cele din Ziua 41 (M=311,9, SD=14; toate ps < 0,05).

Nu a existat o astfel de schimbare în grupul SI continuu (Ziua 1, L=321, SD =12,5; Ziua 15, L=325, SD=15,5; Ziua 31 , L=322.3, SD= 15.5; Ziua 41, L=320.1, SD=12.9).

Disperarea comportamentală

Am evaluat efectele manipulării scurte EE asupra disperării comportamentale în urma stresului indus de SI prin înregistrarea și compararea scorurilor generale de imobilitate FST-2 (Slattery & Cryan, 2012; Yankelevitch-Yahav și colab., 2015).

Nivelul de imobilitate al grupului SI la EE (M=49.04, SD=21.77) a fost semnificativ mai mare decât cel observat în grupul continuu SI (M=29.47, SD { {6}}.04; t (14)=2.18, p=0.047,d=1.09, test t-eșantioane independente; Fig. 2), indicând comportamentul disperare la animalele expuse la EE pe scurt și are efect antidepresiv relativ al SI continuu.

Trebuie remarcat faptul că linia de bază, adică FST{0}}, scorurile de imobilitate ale SI continuu (M=41.32, SD=17.02) și SI la animalele EE (M {{5} }}.18, SD=11.42) au fost foarte asemănătoare. Prin urmare, diferența observată în faza de testare a FST nu sa datorat unei diferențe de bază în activitatea locomotorie. De asemenea, nu a fost observată nicio alternanță în nivelurile generale de activitate locomotorie după FST-2, așa cum sa evaluat în OFT (mai jos).

Activitatea locomotorie și comportamentul explorator

Am folosit OFT pentru a evalua diferențele potențiale în activitatea locomotorie între animalele continue SI și SI la EE. Nu a existat nicio diferență între martor (M =160.05, SD=53.95) și animalele de experiment (M=206.93, SD=76.36; t ( 14)=1.42, p=0.178, test t pentru probe independente; Fig. 3), care arată că efectul metabolic (adică, modificarea greutății) al EE scurtă nu a modificat activitatea locomotorie generală și a interferat cu FST.

Comportamentul de creștere, un indicator al comportamentului explorator, nu a arătat nicio diferență semnificativă între grupuri, deși animalele SI toEE au prezentat adesea o creștere mai mare (M=38.75, SD =31.91) comparativ cu SI continuu. animale (M=18.75, SD=11.83; t (14)=1.66, p=0.119, test independent de eșantionare). Rezultatul nu s-a schimbat atunci când observațiile au fost limitate la centru (SI la EE M=2.25, SD=1.75 vs.

continuu SI M {{0}}.38, SD=2.77) sau la periferie (SI toEE M=34.25, SD=34.44 vs. continuu SI M=16.38,SD=9.93) din OFT (toate ps > 0,05). Indiferent de grupuri, majoritatea comportamentului de creștere a fost afișat la periferie, adesea pe pereți (M=25.31, SD =25.34) spre deosebire de centru (adică, creșterea de sine stătătoare). ;M=2,31, SD=2,17; t (15)=3,54, p=0,003, d=1,28,pereche probe t-test).

Anxietate

Creșterea diferențială și durata totală petrecută la centru față de periferia OFT indică o modificare a nivelurilor de anxietate generală. În urma acestei observații, am folosit o măsură standard de anxietate - EPM - și am comparat comportamentul asemănător anxietății al animalelor continue SI și SI cu EE.

Am descoperit că grupul SI la EE a petrecut mult mai mult timp în brațele deschise (M=169,25, SD=106,59) în comparație cu animalele de control (M=60},87, SD { {6}}.51;t (14)=−2.33, p=0.036, d=1.16, test independent de eșantion; Fig. 4), indicând un anxiolitic efectul îmbogățirii scurte în urma stresului indus de SI.

Memoria de lucru spațială

Performanța memoriei de lucru spațială a fost evaluată pe parcursul a cinci zile consecutive în WYM. Am găsit un efect semnificativ în ziua testului, măsurat prin latența medie pentru a localiza platforma de evacuare ascunsă (F (1,47, 20,64)=12.95,p=0.001, 2 × 5 bidirecțional ANOVA mixtă), dezvăluind că s-a realizat învățarea.

Testele post-hoc corectate de Bonferroni au arătat că latența de localizare a platformei a fost semnificativ mai mare în prima zi (M {{0}},26, SD=10,13) comparativ cu a treia (M=6. 79, SD= 2,25), al patrulea (M=4,73, SD =1,44) și al cincilea (M=6,29, SD {{14} },03) zile ale WYM (allps < 0,05; Fig. 5).

Nici o interacțiune test ziua-condiție (F (1.47, 20.64)=2.54, p=0.115) și nici un efect principal al condiției experimentale (F (1, 14)=3 .87, p=0.069, 2 × 5ANOVA mixtă bidirecțională).

Am analizat numărul total de intrări greșite ale brațelor (adică, erori) în cadrul încercărilor ca măsură suplimentară a performanței memoriei de lucru și am găsit un efect semnificativ al zilei de testare (F (4, 56)=4.71, p {{4 }}.002, 2 × 5 mixedANOVA bidirecțional). Testele post-hoc corectate de Bonferroni au arătat că numărul total de erori a scăzut semnificativ în a patra zi (M=8,69, SD=1,82) comparativ cu prima zi a JMJ (M=12 .69, SD=4.27; p < 0,05), indicând că învățarea a fost realizată.

Nu a existat niciun efect principal al condiției experimentale (F (1, 14)=2.46, p=0}.139, 2 × 5 ANOVA mixtă bidirecțională) sau o interacțiune zi-condiție de testare (F (4, 56)=1.34, p=0.269). Analizele ratei de eroare indică faptul că învățarea a fost realizată de ambele grupuri în a patra zi. Cu toate acestea, animalele SI la EE au prezentat o performanță aparent mai bună în primele 2 zile ale WYM (Fig. 5).

Această diferență de latență pentru localizarea platformei a devenit semnificativă în a doua zi a WYM (SI la EE M=7.13, SD= 2.63 vs. continuu SI M=11.09, SD=4.47; t (14) =2.17, p=0.048, d=1.08, test t-eșantioane independente), indicând o învățare mai rapidă în faza incipientă a sarcinii de memorie.

For more information:1950477648nn@gmail.com