Část 3: Jedinečný myší model cvičení v raném životě umožňuje paměť hipokampu a synaptickou plasticitu

další informace:ali.ma@wecistanche.com

Materiály a metody

Zvířata. Myši divokého typu byly potomky samic C57Bl6J, původně získané z Jackson Laboratories a dále chované v našich zvířecích zařízeních. Myši měly volný přístup k potravě a vodě a světla byla udržována v cyklu světlo/tma 12 hodin. Po odstavení v postnatální den (P) 21 byly myši umístěny buď ve standardních podestýlkových klecích nebo v klecích vybavených pojezdovým kolečkem. Pro všechny experimenty s cvičením a chováním byli použiti samci i samice myší. Pro elektrofyziologické studie byli použiti pouze samci myší. Veškeré behaviorální testy byly prováděny během světelného cyklu. Experimenty byly prováděny podle směrnic amerického Národního institutu zdraví pro péči o zvířata a jejich použití a byly schváleny Institutional Animal Care and Use Committee of the University of California, Irvine.

Cistanche-improve memory6

Klikněte naÚčinky Cistanche pro zlepšení paměti

Paradigma běžícího kola. Po odstavení na P21 byly myši umístěny v párech buď ve standardních klecích bez kola nebo vybavené buď mobilním nebo stacionárním pojezdovým kolem z nerezové oceli (průměr 4,5 cm, 112 gramů, Starr Life Sciences). Zvířata chovaná s pojezdovými koly měla volný přístup po předem stanovenou dobu: buď jeden týden během juvenilního období (P21–27; juv ELE), jeden týden během dospívání (P35–41; Adol ELE), nebo tři po sobě jdoucí týdny přístupu (P21– 41; juv-adol ELE). Další skupina myší byla umístěna se stacionárním kolem během P21–41 (sta), aby se kontrolovalo obohacení prostředí z přítomnosti kola v kleci. Každé kolo bylo opatřeno lehkou polyuretanovou síťovinou, která zabraňovala malým končetinám odstavených myší sklouznout přes příčky kol. Běžecká aktivita byla sledována pomocí digitálně monitorovaných senzorů připojených k datovému portu a počítači pro sběr dat v reálném čase (Vital View Sofware) pomocí magnetické detekce otáček kola. Každé digitálně monitorované kolo sledovalo běžeckou vzdálenost pro klec (dvě myši umístěné v kleci, takže vzdálenost ujetá na klec představuje celkovou vzdálenost, kterou uběhly dvě myši). Otáčky byly kvantifikovány po minutách denně po dobu trvání běhu a převedeny na uběhnutou vzdálenost na klec (km).

the best herb for memory

Umístění objektuPaměť(OLM) protokol. Umístění objektuPaměťprotokol použitý v této studii byl upraven a upraven z předchozích protokolů44. V postnatální den 36 byly myši přeneseny do testovací místnosti se sníženým jasem místnosti. S každou myší se manipulovalo přibližně 2 minuty, celkem 5 po sobě jdoucích dnů před tréninkem OLM (dvakrát denně první 2 dny a poté jednou denně další 3 dny). Habituační sezení trvala 5 minut, dvakrát denně po dobu 3 dnů (P38-P40) a probíhala v komorách obsahujících čtyři jedinečné prostorové podněty na každé stěně komory (horizontální čáry, černé X, vertikální pruh a prázdná stěna) . Zvyk se překrýval s posledními 2 dny manipulace. Během tréninkové fáze (P41) byly myši umístěny do stejných komor se dvěma identickými předměty a vystaveny buď podprahovému (3 min) nebo prahovému (10 min) tréninkovému období; návrh studie vycházející z předchozí práce prokazující, že 3 minuty tréninku jsou obvykle nedostatečné z dlouhodobého hlediskaPaměťformace45. U myší ve cvičebních klecích byla běžecká kola zablokována ihned po tréninku OLM, aby se eliminovaly jakékoli akutní účinky cvičení naPaměťkonsolidace. V den testování (P42; 24 hodin po tréninku) byl jeden z objektů přemístěn na nové místo v komoře a myši pak byly ponechány zkoumat objekty po dobu 5 minut. Časy strávené s každým objektem byly stanoveny pomocí slepé analýzy ručním bodováním a hodnoty získané ve dnech školení a testování byly převedeny do diskriminačního indexu (DI) na základě nového umístění objektu během testování: [(čas strávený zkoumání nového objektu – čas strávený zkoumáním známého objektu)/(celkový čas zkoumání obou objektů) × 100 procent ]. Nebyly v tom žádné výrazné rozdílyPaměťvýkonnost mezi zvířaty se sedavým zaměstnáním a zvířaty chovanými se stacionárním kolem, takže tyto skupiny byly kombinovány a reprezentovány jako "bez ELE" ve všech analýzách OLM. Zkoušky habituace byly analyzovány na vzdálenost uraženou v rámci relací pomocí softwaru pro analýzu chování ANY-bludiště (Stoelting Co). Z analýzy byly vyloučeny myši s nestejnou dobou průzkumu mezi dvěma objekty během tréninkové fáze (DI > 20) nebo které nevykazovaly žádné snížení celkové vzdálenosti ujeté v průběhu habituačních sezení.

Cistanche-improve memory1

Cistanche může pomoci zlepšit paměť

elektrofyziologické studie. Elektrofyziologické experimenty byly provedeny tak, jak bylo popsáno dříve, a zdroj těchto metod byl publikován jinde66. Pro elektrofyziologické experimenty byli použiti pouze samci myší. Stručně řečeno, samci myší ze všech skupin ELE byli utraceni mezi P42–51 a řezy byly odebrány z rostrálního hippocampu. Koronální řezy byly nařezány (Leica VT1000 S) na tloušťku 320 um a umístěny do komory pro záznam rozhraní s předehřátým (31 ± 1 stupeň) umělým mozkomíšním mokem (124 mM NaCl, 3 mM KCl, 1,25 mM KH2P04, 1,5 mM MgS04, 2,5 mM CaCl2, 26 mM NaHC03 a 10 mM d-glukózy). Řezy byly kontinuálně promývány rychlostí 1,75–2 ml za minutu, zatímco povrch řezů byl vystaven teplému, zvlhčenému 95 % O2/5 % CO2. Záznamy začaly po alespoň 2 hodinách inkubace. Polní excitační postsynaptické potenciály (fEPSP) byly zaznamenány z CA1b stratum radiatum pomocí jediné skleněné pipety (2–3 MΩ) naplněné 2 M NaCl. Stimulační pulzy (0,05 Hz) byly dodány do Schaferových kolaterálně-komisurálních projekcí pomocí bipolární stimulační elektrody (kroucený nichromový drát, 65 μm) umístěné v CA1c. Intenzita proudu byla upravena tak, aby bylo dosaženo 50 procent maximální odpovědi fEPSP. Poté, co byla stanovena stabilní základní linie, byl LTP indukován jediným sledem pěti theta vzplanutí, ve kterých byl každý vzplanutí (čtyři pulsy při 100 Hz) dodán s odstupem 200 ms (tj. na frekvenci theta). Intenzita stimulace nebyla během TBS zvýšena. Data byla shromážděna a digitalizována systémem NAC 2.0 Neurodata Acquisition System (Teta Burst). Data na obrázku LTP byla normalizována na posledních 10 minut výchozí hodnoty a prezentována jako průměr ± SE. Základní měření na I/O křivkách, facilitace párových pulzů a LTP byly analyzovány pomocí dvoucestné ANOVA a lineární regresní analýzy (software Graphpad Prism 8).Cistanche může pomoci zlepšit paměť.

Statistické analýzy. Jednosměrné ANOVA byly použity k analýze vlivu načasování cvičení v raném věku na DI akvizice OLM (obr. 2d, g), DI testování OLM (obr. 2e, h) a celkové doby průzkumu testování OLM (obr. 2f , i) v rámci každého pohlaví. Dunnettova post-hoc vícenásobná srovnání byla použita k provedení specifických srovnání se skupinou "bez ELE" (sedavý), když byly pozorovány významné výsledky ANOVA. K analýze hmotnosti myší získané během období ELE byla použita dvoucestná ANOVA (obr. 1b, faktory skupiny ELE a pohlaví). Dvoucestná opakovaná měření (RM)-ANOVAs byly použity k analýze denní běžecké vzdálenosti (obr. 1c–e, faktory postnatálního dne a pohlaví), habituačních sezení (obr. 2b, c) a ke srovnání DI akvizice OLM vs. testování DI pro každou myš pro srovnání v rámci skupiny. Sidakovy post hoc testy byly použity k provedení specifických srovnání, když byly pozorovány významné interakce nebo hlavní účinky běžecké skupiny nebo relace OLM. Navíc byla provedena třícestná ANOVA pro OLM testování DI, aby se určily jakékoli významné interakce mezi třemi nominálními proměnnými (délka tréninku OLM, skupina ELE a pohlaví). V ojedinělých případech, kdy nebyly zaznamenány údaje o 24hodinovém běhu pro určitý den, byly hodnoty za účelem provedení statistických analýz připočteny na základě průměrného běhu za předchozí tři dny. Nepárové Studentovy t-testy byly použity k analýze celkových běžeckých vzdáleností pro každou skupinu ELE (obr. 1f–h) a také k porovnání DI testu OLM mezi 3-min a 10-min trénovaných sedavých myší. Kumulativní běžecké vzdálenosti jsou vyjádřeny jako průměr ± SD. Hlavní efekty a interakce pro všechny ANOVA jsou popsány v legendách k textu a obrázkům spolu s konkrétním počtem zvířat každého pohlaví použitých v každém experimentu. Všechny analýzy byly dvoustranné a pro významnost vyžadovaly hodnotu 0,05. Chybové úsečky na všech obrázcích představují SEM. Pro všechny experimenty byly hodnoty ±2 standardní odchylky od skupinového průměru považovány za odlehlé a byly z analýz odstraněny. Všechny statistiky byly provedeny pomocí softwaru GraphPad Prism 8. Celkový počet myší použitých v experimentech s chováním=152.

Cistanche-improve memory20

Cistanche může pomoci zlepšit paměť

Přijato: 16. ledna 2020; Přijato: 13. května 2020;

Zveřejněno: xx xx xxxx

Poděkování

Tento výzkum byl podpořen Národním institutem neurologických poruch a mrtvice Národního institutu zdraví, pod číslem udělení K12NS098482 (uděleno ASI) a lékařskou fakultou UC Irvine, oddělením pediatrie. Také bychom rádi poděkovali Dr. Marcelo Woodovi za jejich vědecké diskuse a kritické příspěvky k projektu.

Autorské příspěvky

ASI, TY, SP, FS a TV provedly cvičební a behaviorální experimenty a analyzovaly data; EK provedl všechny elektrofyziologické experimenty, analyzoval data a upravil rukopis; ASI navrhla studii, analyzovala data, interpretovala výsledky a napsala rukopis.

konkurenční zájmy

Autoři neuvádějí žádné konkurenční zájmy.