본 연구의 목적은 알츠하이머질환(Alzheimer’s disease: AD) 동물 모델을 대상으로 트레드밀 운 동(Treadmill exercise: TE)과 환경강화(environmental enrichment: EE) 처치가 인지기능, 근 기능, 및 밀 착연접 단백질 발현에 미치는 영향을 확인하는데 있다. AD 동물 모델을 제작하기 위해 aluminum chloride(AlCl3)를 90일간(40mg/kg/하루) 투여 하였으며 동시에 TE(10-12m/min, 40-60min/day) 혹은 EE에 노출시켰다. 그 결과 AlCl3 투여에 의한 인지기능 저하와 근 기능 감소가 TE와 EE에 의해 완화된 것 으로 나타났다. 또한, TE와 EE는 AD 질환에서 나타나는 β-amyloid(Aβ), alpha-synuclein 및 tumor necrosis factor-α(TNF-α) 단백질의 발현 증가를 감소시킨 것으로 나타났다. 게다가 TE와 EE는 AlCl3 투여에 의해 감소된 밀착연접 단백질(Occludin, Claudin-5 및 ZO-1)의 발현을 통계적으로 유의하게 증가시킨 것으로 나타났다. 마지막으로 Aβ 단백질과 밀착연접 단백질과의 상관분석을 실시한 결과 부적 상 관관계(Occludin: r=-0.853, p=0.001; Claudin-5 : r=-0.352, p=0.915; ZO-1 : r=-0.424, p=0.0390) 로 나타났다. 따라서 이를 종합해 보면 TE 혹은 EE 처치는 AD에 나타나는 병리학적 특징들을 일부 완화 시켜 인지기능과 근 기능을 일부 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.

We aimed to investigate the effect of environmental enrichment via toys on the behaviour and performance of weanling pigs. A total of 300 pigs (LYD) were housed in different pens with ten pigs per replicate and ten pigs per head divided into 3 groups. Group 1 was called “CON” and received no toys, group 2 was TOY-2, and pigs in this group had access to toys in the first 2 weeks, and lastly, pigs in TOY-4 were given toys in the fourth week. The pigs had access to feed and water ad-libitum. The individual pig behaviours in each group was recorded on days 14 and 28 (d 14 and 28) with a video camera for accuracy. The results showed higher (p<0.05) overall ADG in TOY-4 compared with CON, while the overall ADFI was higher (p<0.05) in TOY-supplemented groups compared to CON. Diarrhea incidence and fecal score were lower on D 14 in TOY-supplemented groups compared with CON. Behavioural features such as ear biting and fighting were lower (p<0.05) in TOY-supplemented groups compared with CON on D 14. Tail biting was lower (p<0.05) in TOY-2 compared with CON at D 14. Conversely, at D 28, tail biting was lower (p<0.05) in TOY-4 compared with CON. The ADG improved due to the toy supplied to reduce undesirable social behaviours. We concluded that the environmental enrichment of pens with toys can help to improve the welfare in weaning pigs, leading to a greater survivability and more production thereby improving farmer incomes.

목 적: 본 연구는 환경 강화를 다룬 성인 쥐 모델에서의 증거들을 비판적으로 검토하고, 이를 다른 동물 과 인간에게 적용 가능한지에 대해 논의하고자 하였다. 방 법: 연구진은 환경 강화와 관련된 성인 쥐 연구들을 2014년 7월까지 서지 데이터베이스(PubMed, Medline, EMBASE, Web of Science and CINAHL)에서 검색하였고, 포함된 연구들의 참고 문헌에서 본 연 구와 관련된 선행 연구들을 또한 포함시켰다. 방법론적 평가는 본 연구의 세 명의 저자가 독립적으로 구체화 된 요소들을 가지고 시행하였다. 결 과: 포함 및 불포함 기준을 적용하여 최종적으로 15개의 연구가 채택되었다. 모든 포함된 연구들은 일관적으로 시각겉질의 가소성을 증진시킴으로써 성인 쥐에서의 시각 향상의 증거를 보여주었고, 이러한 가 소성을 증진시키는 요소들로는 해부학적 변화에 의한 가소성 재개, 시력 향상, 눈 우세성(ocular dominance)의 변화, 행동적 시력 향상들이 있었다. 이러한 요소들에도 불구하고, 포함된 연구들에서 방법론적 약점들이 내재하고 있다는 것을 발견하였다. 결 론: 본 체계적 문헌 고찰의 결과들을 통해 약시를 가진 성인 쥐의 시각겉질이 결정적 시기가 지났음 에도 불구하고 환경 강화에 대응하여 반응하는 가소성을 가지고 있다는 것을 제안한다. 뿐만 아니라 약시를 가진 성인 시각겉질에 환경 강화를 적용하여 시각계의 재활을 도울 수 있을 것으로 간주되지만, 이를 위해서는 인간을 포함한 다른 동물들 간의 해부학적 및 생활방식의 차이들을 극복해야만 가능하다고 본다.

Environmental enrichment is the process of providing stimulating environments for zoo animals in order for them to demonstrate their species-typical behavior, to allow them exercise control or choice over their environment, and to enhance their well-being. We are aimed to provide the available knowledges about the animal enrichment programs for zoo animals through literature review. As the results, we reviewed the design of stimulating and naturalistic enclosures, the housing etc. Enrichment includes the design of stimulating and naturalistic enclosures, the housing of appropriate social groups in zoo, and the introduction of objects, sounds, smells or other stimuli in the animal’s environment. Conclusionally, environmental enrichment is just as critical to Zoo animal welfare as nutrition and veterinary medicine. At the zoos, enrichment will be an integral part of the daily care of the species in the collection.

Environmental Enrichment (EE) alone is not capable of enhancing the fine digit and the forelimb functions. Therefore, we applied modified constraint-induced movement therapy (mCIMT) under the influence of EE to assess its effect on promoting improved forelimb sensorimotor functions. Focal ischemic brain injury was produced in Sprague-Dawley rats (60 rats, 250±50 g) through middle cerebral artery occlusion (MCAO). Before MCAO induction, all rats were trained in modified limb placing tests and reaching tasks for 1 week. Then they were randomly divided into three groups: Group I: application of standard environment (SE) after MCAO induction (n=20), Group II: application of EE after MCAO induction (n=20), Group III: MCAO+EE, mCIMT and task-oriented training that was initiated at 10th day after MCAO induction (n=20). We also applied mCIMT (between 9 AM and 5 PM/daily) which included restraining the forelimb ipsilateral to the lesion using the 'Jones & Schallert' method. We assessed the change of modified limb placing, single pellet reaching test and the immunoreactivity of BDNF by immunohistochemistry (pre, 1st, 5th, 10th and 20th day). Group I showed no improved outcome, whereas group II and III significantly improved on the use of the forelimb and the immunoreactivity. The qualitative analysis of the skilled reaching test, of group III showed the greatest improvement in the fine digit and the forelimb function. These results suggest that EE combined with mCIMT is more functional in promoting enhanced fine digit and forelimb functional movements.