Summary
A privação do sono é uma ferramenta poderosa para investigar a função e a regulação do sono. Descrevemos um protocolo para dormir privar Drosophila usando o Aparelho de Anulação do Sono, e determinar a extensão do sono de recuperação induzido pela privação.
Abstract
A homeostase do sono, o aumento do sono observado após a perda do sono, é um dos critérios definidores utilizados para identificar o sono em todo o reino animal. Como consequência, a privação do sono e a restrição do sono são ferramentas poderosas que são comumente usadas para fornecer insights sobre a função do sono. No entanto, os experimentos de privação do sono são inerentemente problemáticos, na prática, o estímulo à privação em si pode ser a causa das mudanças observadas na fisiologia e no comportamento. Assim, técnicas bem sucedidas de privação do sono devem manter os animais acordados e, idealmente, resultar em uma recuperação robusta do sono sem também induzir um grande número de consequências não intencionais. Aqui, descrevemos uma técnica de privação do sono para Drosophila melanogaster. O Aparelho de Anulação do Sono (SNAP) administra um estímulo a cada 10 anos para induzir geotaxis negativos. Embora o estímulo seja previsível, o SNAP efetivamente evita >95% do sono noturno mesmo em moscas com alta movimentação de sono. É importante ressaltar que a resposta homeostática subsequente é muito semelhante à alcançada usando privação manual. O tempo e o espaçamento dos estímulos podem ser modificados para minimizar a perda de sono e, assim, examinar efeitos não específicos do estímulo sobre fisiologia e comportamento. O SNAP também pode ser usado para restrição de sono e para avaliar limiares de excitação. O SNAP é uma poderosa técnica de interrupção do sono que pode ser usada para entender melhor a função do sono.
Introduction
O sono é quase universal em animais, mas sua função permanece incerta. A homeostase do sono, o aumento compensatório do sono após a privação do sono, é uma propriedade definidora do sono, que tem sido usada para caracterizar estados de sono em um número de animais1,2,3,4,5.
O sono na mosca tem muitas semelhanças com o sono humano, incluindo uma resposta homeostática robusta à perda de sono4,5. Inúmeros estudos de sono na mosca têm usado a privação do sono tanto para inferir a função do sono, examinando as consequências adversas que se acumulam a partir da vigília prolongada, quanto para entender a regulação do sono, determinando os mecanismos neurobiológicos que controlam a regulação homeostática do sono. Assim, as moscas privadas de sono apresentaram prejuízos no aprendizado e na memória6,7,8,9,10,11,12, plasticidade estrutural13,14,15, atenção visual16, recuperação da lesão neuronal17,18, acasalamento e comportamentos agressivos19, 20, proliferação celular21, e respostas ao estresse oxidativo22,23 para citar alguns. Além disso, as investigações sobre os mecanismos neurobiológicos que controlam o sono de recuperação produziram insights críticos sobre a maquinaria neuronal que constitui o homeostat do sono8,9,23,24,25,26,27,28,29 . Finalmente, além de revelar insights fundamentais sobre a função do sono em animais saudáveis, estudos de privação do sono também informaram insights sobre a função do sono em estados doentes30,31.
Embora a privação do sono seja inegavelmente uma ferramenta poderosa, com qualquer experimento de privação do sono, é importante distinguir fenótipos que resultam de um aumento prolongado, daqueles induzidos pelo estímulo usado para manter o animal acordado. A privação do sono por privação manual ou manuseio suave, é geralmente considerada como estabelecendo o padrão para privação de sono minimamente disruptiva. Aqui descrevemos um protocolo para o sono privando moscas usando o Aparelho de Anulação do Sono (SNAP). O SNAP é um dispositivo que fornece um estímulo mecânico para moscas a cada 10 anos, mantendo as moscas acordadas induzindo geotaxis negativos(Figura 1). O SNAP priva eficientemente moscas de >98% do sono noturno, mesmo em moscas com alta movimentação de sono8,32. O SNAP foi calibrado em moscas sensíveis ao estrondo, a agitação das moscas no SNAP não prejudica as moscas; a privação do sono com o SNAP induz um rebote comparável ao obtido por privação manual7. O SNAP é, portanto, um método robusto para dormir privar moscas enquanto controla os efeitos do estímulo estimulante.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Preparação experimental
- Recolher moscas enquanto se fecham em frascos, separando moscas machos e fêmeas.
NOTA: Experimentos de sono são comumente realizados com moscas fêmeas. É importante coletar fêmeas virgens. Fêmeas acasaladas colocarão ovos que eclodem em larvas complicando a análise dos dados. - House voa de um único sexo em grupos de <20.
NOTA: A habitação voa em um ambiente socialmente enriquecido (grupos de >50) modula a unidade de sono6,13 medidas potencialmente confusas do sono rebote. Além disso, após o enriquecimento social, o sono diminuirá ao longo de alguns dias6. Assim, o sono de linha de base não é uma análise estável complicando o sono de recuperação. Manter moscas em grupos de <20 evita essa confusão potencial. - Mantenha moscas em frascos por 3-5 dias em um ambiente controlado por luz e umidade.
NOTA: A idade e a maturidade das moscas influenciam fortemente o sono. O sono é alto em moscas de um dia de idade e estabiliza em 3-5 dias de idade4. As moscas são normalmente mantidas em uma luz de 12 h: horário escuro de 12h a 50% de umidade.
2. Preparação de tubos para gravação de sono
NOTA: O sono é monitorado usando monitores de atividade locomotor. Um monitor pode conter 32 moscas alojadas individualmente em tubos de 5 mm de diâmetro. Normalmente, genótipos são analisados em grupos de 16 ou 32 moscas.
- Prepare um número apropriado de tubos com comida de mosca em uma extremidade.
NOTA: A dieta e o metabolismo são conhecidos por influenciar o sono33,34, por isso é particularmente importante colocar moscas no mesmo alimento em que foram criadas. - Sele a extremidade dos tubos com cera.
NOTA: A privação e a recuperação do sono são um experimento de cinco dias, e a comida pode secar se não estiver devidamente selada. Em tubos devidamente selados, os alimentos podem ser mantidos por 10 dias ou mais. Assim, é fundamental garantir que as extremidades dos tubos estejam bem seladas. As moscas também podem ficar presas à comida molhada, no entanto. Assim, ajuda a fazer tubos 1-2 dias antes do início do experimento. - Coloque individualmente o despertar, comportando-se voa em tubos de vidro de 65 mm de comprimento para gravação de sono usando um aspirador e tampe a extremidade dos tubos com uma rolha de espuma.
NOTA: As moscas nunca são reassentadas à anestesia de CO2 ao colocar moscas em tubos para gravação de sono. O aspirador é feito de tubo de borracha com uma extremidade coberta com pano de queijo e inserida em uma ponta de pipeta de 1 mL.
3. Gravar o sono
- Carregue moscas em tubos em monitores de atividade para monitorar o sono.
NOTA: As rochas SNAP monitoram para frente e para trás de -60° a +60° a cada ~10 s. Os monitores são mantidos em -60° para ~5.9s ; é preciso ~2,9 s para que a bandeja que segura os monitores se mova de -60° para +60° e ~1 s para voltar de +60° para -60°. O comprimento do ciclo pode ser alterado conforme necessário, ajustando a tensão fornecida ao motor.- Tome cuidado para garantir que os tubos sejam colocados em monitores de atividade na orientação correta. Na orientação correta, a extremidade do tubo com alimentos está no topo do SNAP para garantir que as moscas não são empurradas para dentro da comida. Além disso, o fim com a comida fica na lateral do monitor com o jack de gravação de sono. Isso permite que os monitores de atividade sejam orientados corretamente no SNAP para uma privação eficiente do sono, monitorando simultaneamente a atividade.
- Coloque monitores de atividade na câmara de gravação para monitorar o sono.
- Monitore o sono por pelo menos dois dias completos para estimar o sono da linha de base.
NOTA: O dia em que as moscas são carregadas em monitores de atividade é tipicamente excluída como um dia de adaptação para permitir que as moscas se adaptem a serem alojadas em tubos. O sono da linha de base é registrado por pelo menos dois dias completos (48hrs) começando com a manhã seguinte ao dia em que as moscas são carregadas. - Salve a carga de atividade locomotor de moscas em caixas de 1 min desde o momento das luzes em um determinado dia até as luzes no dia anterior usando o software de gravação de atividades (por exemplo, das 8:00 às 8:00).
- Estimar o sono dos dados de atividade locomotor com macros personalizadas usando 5 min de inatividade como limiar para um ataque de sono35.
NOTA: Uma série de métricas de sono são calculadas a partir da contagem de atividades locomotor. Estes incluem sono em min/h acima de 24 h, tempo total de sono em 24h, média e máximo de sono diurno e noturnocomprimentos 36.
4. Privação e recuperação do sono
- Como as moscas podem ser privadas de sono por períodos variáveis de tempo (por exemplo, 12h, 24 h e 36 h) e o sono de recuperação também pode ser avaliado em vários intervalos (por exemplo, 6h, 12h, 24 h e 48 h), determinar a duração da recuperação por necessidade experimental. A recuperação do sono pode ser visualizada usando um gráfico de ganho/perda de sono ou examinando por cento de sono recuperado em um intervalo predeterminado (por exemplo, 6 h).
- Se o sono estiver estável ao longo dos dois dias de linha de base, no terceiro dia, coloque monitores de atividade no SNAP para privação de sono durante a noite.
NOTA: As moscas exibirão um forte rebote de sono sobre uma faixa de vezes de sono8,32,37,38, mas o sono tem que ser estável para avaliar de forma confiável o sono rebote. O sono é estável quando a diferença de sono entre os dias de base é de ± 100 min. - Certifique-se de que os monitores de atividade estejam protegidos no lugar com pinos do suporte do monitor, cabos de monitor conectados e monitores orientados corretamente com a extremidade com alimentos na parte de trás e barreiras plásticas na frente(Figura 1).
NOTA: O SNAP é projetado para que a câmera gire uma vez a cada 10 s(Figura 1). A inserção plástica reinicia os tubos empurrando os tubos para trás quando o aparelho está na posição "para cima". A redefinição dos tubos é importante para garantir que todos os tubos tenham toda a amplitude de movimento no início de cada ciclo. - Desconecte os monitores de atividade e tire os monitores do SNAP imediatamente após as luzes acesas após a privação de sono durante a noite.
NOTA: É fundamental que a privação do sono seja encerrada, e as moscas são colocadas em recuperação imediatamente após as luzes acesas após 12h de privação do sono durante a noite. Mesmo um atraso de 20-30 minutos na colocação de moscas na recuperação pode interferir na extensão do sono de recuperação. - O local voa em uma câmara de gravação onde eles ficarão imperturbáveis por dois dias (48 h) para monitorar o sono de recuperação.
NOTA: Se a câmara de gravação estiver sendo usada para outros experimentos, deve-se tomar cuidado extra para evitar estimular a recuperação de moscas. - Calcule a quantidade de sono perdida. Para cada mosca individual, calcule a diferença horária entre o sono obtido durante a privação do sono e a hora correspondente durante a linha de base; somam as diferenças horárias para calcular o sono total perdido.
- Calcule a quantidade de sono recuperada. Para cada mosca individual, calcule a diferença horária entre o sono obtido durante a recuperação e a hora correspondente durante a linha de base; somam as diferenças horárias para calcular o sono total ganho.
NOTA: Se uma mosca é realmente privada de sono é empírica. Assim, o experimentador deve examinar por cento de sono perdido. Se a mosca não perdeu uma quantidade suficiente de sono, pode ser excluída da análise. Embora isso possa ser necessário para outras abordagens de privação do sono, raramente é necessário para o SNAP. Mais comumente, o sono pode não ser estável em uma determinada mosca antes do início da privação do sono. Se o sono não estiver estável, a homeostase não pode ser calculada. Aceitamos uma diferença máxima de ± 100 minutos de sono calculados antes do início da privação do sono como candidatos à inclusão. Na ocasião, o sono de uma mosca individual é distribuído de forma desigual ao longo do dia de 24h (por exemplo, alguns indivíduos podem obter 60-70% de sua cota de sono durante o dia e, portanto, só perdem uma pequena proporção de sua cota de sono de 24 horas quando privados por 12 h à noite). Estas moscas podem ser avaliadas separadamente. - Calcule a porcentagem média de sono recuperado (em relação à linha de base) acima de 12 h, 24 h e 48h do período de recuperação para cada genótipo.
- A partir dos dados de sono, calcule o comprimento médio e máximo do período de luta do sono diurno na linha de base e os dias de recuperação para cada genótipo.
NOTA: O sono de recuperação em moscas é caracterizado pelo aumento da quantidade de sono e aumento da profundidade do sono nos dias de recuperação. A consolidação do sono é usada como medida de profundidade do sono. Limiares de excitação também podem ser usados como medida de profundidade do sono.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Canton S (Cs) foi usado como uma cepa tipo selvagem. As moscas foram mantidas em uma luz de 12 h: horário escuro de 12h e privação de sono por 12 horas durante a noite. A inspeção dos perfis de sono das moscas de Cs no dia da linha de base (bs), dia de privação do sono (sd) e dois dias de recuperação (rec1 e rec2)(Figura 2A) sugere que as moscas foram efetivamente privadas de sono no SNAP, e recuperaram o sono durante o dia consistente com os relatos observados na literatura4,5. A eficácia do SNAP em manter as moscas acordadas também é vista na alta atividade (300-350 contagens/h) exibida por moscas durante a privação do sono(Figura 2B). De fato, monitorar as taxas de atividade das moscas durante a privação do sono pode ser um barômetro útil da eficácia do protocolo de privação e/ou uma medida indireta da unidade de sono. Quando a privação do sono é ineficaz, as moscas não são tão ativas durante o período de privação. Moscas que estão sob alta unidade de sono rapidamente adormecem após cada estímulo e não atravessam o tubo tantoquanto 35. Tanto o ângulo de inclinação do aparelho, quanto a velocidade da queda são fundamentais para garantir que as moscas sejam efetivamente mantidas acordadas sem prejudicá-las. Cada laboratório pode otimizar o ângulo e a velocidade ajustando a mola (Figura 1B) e/ou o tamanho e a forma da câmera (Figura 1C e Figura 1D, à direita).
Para estimar quantitativamente a eficácia da privação do sono e da recuperação, o sono perdido durante a privação e, em seguida, recuperado nos dias de recuperação foi calculado para cada mosca individual(Figura 2C). É importante ressaltar que não houve mudança significativa no sono da linha de base entre o dia da privação e o dia da linha de base (ver 0-12 h na Figura 2C) indicando que o sono é estável nessas moscas. Uma grande diferença no sono neste período de 12 horas (por exemplo, ± 100 min) sugere que o sono não estava estável. O SNAP efetivamente privou moscas de >98% de seu sono noturno. As moscas recuperaram ~20% de seu sono nas primeiras 12 horas e não recuperaram sono adicional durante a noite, como relatado anteriormente. No entanto, as moscas começaram a recuperar o sono no dia seguinte, de tal forma que se recuperaram ~36% do sono ao longo de 48h derecuperação (Figura 2D). 30 - 40% do sono recuperado acima de 48 h é bastante típico para moscas do tipo selvagem sem sono usando o SNAP.
A homeostase do sono é caracterizada tanto pelo aumento da duração do sono quanto pelo aumento da profundidade do sono durante o período de recuperação após a privação. A consolidação do sono diurno é comumente usada como uma leitura da profundidade do sono. A consolidação do sono pode ser avaliada como a duração média do ataque de sono durante todo o dia(Figura 2E). No entanto, à medida que a pressão do sono é dissipada durante a recuperação, a duração média do ataque de sono será reduzida à medida que o dia avança. Assim, é frequentemente útil também examinar mudanças na duração máxima do ataque de sono que podem fornecer uma métrica mais sensível (Figura 2F).
| Método de Privação do Sono | Total # de papéis | % papéis / técnica | Recuperação avg avaliada |
| ESTALO | 52 | 37.14% | 33 ± 3 |
| Vórtice/Agitação Aleatória | 49 | 35.00% | 18 ± 3 |
| Privação manual | 9 | 6.43% | 36 ± 11 |
| SD termogenético | 15 | 10.71% | 36 ± 12 |
| Unspecified | 15 | 10.71% | 29 ± 10 |
Tabela 1: Levantamento de diferentes métodos de privação do sono utilizados na literatura. Apenas 116 /254 papéis usaram privação de sono. O número de trabalhos usando cada método = "Total # de papéis". A fração de papéis usando cada método = "% de trabalhos/ técnica". O tempo médio de recuperação avaliado para cada método = "Recuperação avg avaliada". SD - Privação de sono. SNAP - Aparelho de anulação do sono
| Comprimento do SD | Total de estudos |
| < 6 h | 12 |
| 6 h | 23 |
| >6 h e < 12 h | 17 |
| 12 h | 69 |
| >12 h e <24 h | 7 |
| 24 h | 19 |
| > 24 h | 9 |
| SD crônico | 4 |
| Qualquer SD | 160 |
Mesa 2. O tempo de privação do sono realizado em diferentes estudos. SD - Privação do sono
Figura 1. O Apparatus de anulação do sono (SNAP). A) Vista frontal do aparelho. O SNAP pode acomodar 8 monitores de atividade em duas linhas; pinos de suporte restringem os monitores no lugar. As pernas podem ser ajustadas para ajudar a posicionar o aparelho na orientação correta. B) Visão de close-up do motor e mola que balançam o aparelho para frente e para trás. O motor gira uma câmera que inclina o aparelho de volta para a posição "para cima" e comprime a mola. A liberação da mola da compressão encaixa o aparelho de volta à posição "para baixo". )Esquerda - Vista lateral do aparelho na posição "para baixo". Os pinos do suporte restringem os monitores; uma ranhura do cabo do monitor garante que os cabos do monitor sejam mantidos no lugar. As almofadas ajudam a amortecer o impacto do aparelho na posição 'para baixo'. Certo - Vista de perto da câmera. D) Visão do lado esquerdo do aparelho na posição "up". Direita - A rotação no sentido anti-horário da câmera inclina o aparelho para a posição 'up'. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2. Resultados experimentais. A) Parcelas de sono de Cs voam para os quatro dias do experimento: o dia da linha de base (bs), o dia da privação do sono (sd) e dois dias de recuperação (rec1 e rec2). B) A atividade locomotor média conta com moscas no dia da privação do sono. Moscas foram privadas de sono das horas 12-24. C) Curso de tempo de privação e recuperação do sono. As moscas Cs foram privadas de sono das horas 12 - 24, e permitidas a se recuperar da hora 24 - 72. O SNAP efetivamente privou moscas de >98% de sono, que foi parcialmente recuperada acima de 48 h (n = 12 moscas, Medidas Repetidas ANOVA para o tempo, F [70.1470]=12,97, p < 10-15). D) Percentual de sono recuperado acima de 48 h. Moscas recuperaram ~20% de seu sono ao longo de 12 h, e ~36% de seu sono ao longo de 48 h. E) Consolidação do sono para cada dia do experimento, medida pela duração média do ataque de sono durante o dia. O sono está mais consolidado no primeiro dia de recuperação em comparação com a linha de base (p <0,05, t-test). F) Consolidação do sono para cada dia do experimento medida pela duração máxima do ataque de sono durante o dia. O sono está mais consolidado no primeiro dia de recuperação em comparação com a linha de base (p <0,05, t-test). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
O sono em Drosophila foi caracterizado independentemente em 2000, por dois grupos4,5. Nestes estudos pioneiros, as moscas foram privadas do sono por manuseio suave (ou seja, privação de mão) e mostraram uma resposta homeostática robusta à privação do sono durante a noite. É importante ressaltar que, com qualquer experimento de privação do sono, é crucial controlar os potenciais efeitos de confusão do método usado para manter o animal acordado. Estudos de privação de mão estabelecem a referência para estudos de homeostase de mosca como um meio minimamente disruptivo de privar moscas. O SNAP priva eficientemente as moscas do sono de >98% do sono noturno, e, importante, induz um rebote de sono comparável ao obtido com privação de mão4,7.
Desde os estudos fundamentais que definem o sono em moscas, uma série de métodos foram desenvolvidos para avaliar a homeostase do sono em moscas de forma elevada7,9,39,40,41. Pesquisamos ~250 artigos sobre sono em moscas e encontramos ~46% desses artigos publicados relatados usando privação do sono para avaliar a regulação ou função do sono(Tabela 1). Uma série de métodos diferentes efetivamente induziram um rebote do sono em moscas. Curiosamente, dos estudos que avaliaram a recuperação do sono, os protocolos utilizados para a privação do sono e a recuperação do sono diferem. Especificamente, tanto a duração da privação do sono (Tabela 2) quanto a duração para a qual a recuperação foi avaliada(Tabela 1) variaram substancialmente, potencialmente complicando comparações de resultados obtidos com diferentes protocolos. A recuperação do sono em moscas é conhecida por persistir por até 48horas após a privação do sono5. Assim, achamos que uma descrição completa dos efeitos de uma determinada manipulação do sono na homeostase são melhor obtidas quando o rebote homeostático é avaliado durante um período de recuperação de 48 horas.
É importante notar que privar moscas do sono durante o dia não aumenta consistentemente a unidade de sono4. Assim, iniciar um protocolo de privação do sono de 24 horas no lights-on e continuar até o dia seguinte não aumentaria adicionalmente o sono de recuperação em comparação com um protocolo de privação de sono de 12 horas que começa no apagar das luzes. Na verdade, a recuperação calculada do sono pode ser menor, uma vez que incluirá sono diurno não-homeostaticamente regulamentado, além do sono noturno. A observação de que a privação do sono diurno não induz um rebote homeostático pode, no entanto, ser usada para controlar para potenciais efeitos de confusão do método de privação do sono. Assim, moscas que dormem privadas durante a noite no SNAP são comparadas com moscas que recebem um estímulo comparável durante o dia7.
Além de ser usado para a privação total do sono, alterando a frequência do estímulo, o SNAP também pode ser usado para restringir cronicamente e fragmentar o sono7,42, imitando assim condições de perda crônica do sono em humanos. Além disso, ao fornecer estímulos em etapas de frequência crescente, o SNAP também pode ser usado para medir os limiares de excitação8. O SNAP é, portanto, uma maneira fácil de efetivamente privar e restringir o sono das moscas, avaliar a resposta homeostática e medir outras características do sono.
O SNAP pode caber em uma incubadora de moscas de laboratório padrão, mas definitivamente perturbará moscas na incubadora que não fazem parte do experimento. Felizmente, o SNAP pode ser colocado em um local isolado para privar moscas sem perturbar outros experimentos em andamento. Uma vez que o sono de recuperação é frágil, deve-se tomar cuidado para garantir que o sono de recuperação ocorra em um local tranquilo.
Estudos complementares de privação do sono, ferramentas genéticas e farmacológicas foram desenvolvidos para melhorar o sono em moscas8,43,44. Assim, a capacidade de modular o sono facilmente bidirecionalmente permitirá que a pesquisa sobre sono de moscas continue fornecendo insights profundos sobre a regulação e a função do sono.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Os autores não têm nada a revelar.
Acknowledgments
Este trabalho foi apoiado pelas bolsas NIH 5R01NS051305-14 e 5R01NS076980-08 para PJS.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Locomotor activity tubes | |||
| Fisher Tissue Prep Wax | Thermo Fisher | 13404-122 | Wax used for sealing tubes |
| Glass tubes | Wale Apparatus | 244050 | We cut 5mm diameter Pyrex glass tubes into 65mm long tubes to record sleep. Pre-cut tubes can also be purchased. |
| Nutri Fly Bloomington Formulation fly food | Genesee Scientific | 66-113 | Labs might use their own fly food recipe. It is important that sleep be recorded on the same food that flies were reared in. |
| Rotary glass cutting tool | Dremel Multi Pro | 395 | Used to cut 65mm long glass tubes |
| Monitoring Sleep | |||
| DAM System and DAMFileScan software | Trikinetics | Software used to acquire data from DAM monitors and save the acquired data in an appropriate format | |
| Data acquisition computer | Lenovo | Idea Centre AIO3 | A equivalent computer from any manufacturer can substitute |
| Drosophila Activity Monitors | Trikinetics | DAM2 | These monitors are used to record flies' locomotor activity |
| Environment Monitor | Trikinetics | DEnM | Not essential, but an easy way to monitor environmental conditions in the chamber where sleep is recorded |
| Light Controller | Trikinetics | LC4 | A convenient way to control the timing of when the SNAP is turned on and off |
| Power Supply Interface Unit for DAM | Trikinetics | PSIU-9 | Required for data acquisition computers to record Trikinetics locomotor acitvity data |
| RJ11 connector | 7001-64PC | Multicomp | DAM monitors accept RJ11 jacks |
| Splitters | Trikinetics | SPLT5 | Used to connect upto 5 DAM monitors |
| Telephone cable wire | Radioshack | 278-367 | Phone cables to acquire data from DAM monitors |
| Sleep Deprivation | |||
| Power supply | Gw INSTEK | GPS-30300 | Power supply for the SNAP |
| Sleep Nullifying Apparatus | Washington University School of Medicine machine shop |
References
- Nath, R. D., et al. The Jellyfish Cassiopea Exhibits a Sleep-like State. Current Biology. 27 (19), 2984-2990 (2017).
- Vorster, A. P., Krishnan, H. C., Cirelli, C., Lyons, L. C.
- Zhdanova, I. V., Wang, S. Y., Leclair, O. U., Danilova, N. P.
- Shaw, P. J., Cirelli, C., Greenspan, R. J., Tononi, G. Correlates of sleep and waking in Drosophila melanogaster. Science. 287 (5459), 1834-1837 (2000).
- Hendricks, J. C., et al. Rest in Drosophila is a sleep-like state. Neuron. 25 (1), 129-138 (2000).
- Ganguly-Fitzgerald, I., Donlea, J., Shaw, P. J. Waking experience affects sleep need in Drosophila. Science. 313 (5794), 1775-1781 (2006).
- Seugnet, L., Suzuki, Y., Vine, L., Gottschalk, L., Shaw, P. J. D1 receptor activation in the mushroom bodies rescues sleep-loss-induced learning impairments in Drosophila. Current Biology. 18 (15), 1110-1117 (2008).
- Donlea, J. M., Thimgan, M. S., Suzuki, Y., Gottschalk, L., Shaw, P. J. Inducing sleep by remote control facilitates memory consolidation in Drosophila. Science. 332 (6037), 1571-1576 (2011).
- Seidner, G., et al. Identification of Neurons with a Privileged Role in Sleep Homeostasis in Drosophila melanogaster. Current Biology. 25 (22), 2928-2938 (2015).
- Li, X., Yu, F., Guo, A. Sleep deprivation specifically impairs short-term olfactory memory in Drosophila. Sleep. 32 (11), 1417-1424 (2009).
- Melnattur, K., et al. A conserved role for sleep in supporting Spatial Learning in Drosophila. Sleep. , 197 (2020).
- Seugnet, L., Suzuki, Y., Donlea, J. M., Gottschalk, L., Shaw, P. J. Sleep deprivation during early-adult development results in long-lasting learning deficits in adult Drosophila. Sleep. 34 (2), 137-146 (2011).
- Donlea, J. M., Ramanan, N., Shaw, P. J. Use-dependent plasticity in clock neurons regulates sleep need in Drosophila. Science. 324 (5923), 105-108 (2009).
- Bushey, D., Tononi, G., Cirelli, C. Sleep and synaptic homeostasis: structural evidence in Drosophila. Science. 332 (6037), 1576-1581 (2011).
- Huang, S., Piao, C., Beuschel, C. B., Götz, T., Sigrist, S. J. Presynaptic Active Zone Plasticity Encodes Sleep Need in Drosophila. Current Biology. 30 (6), 1077-1091 (2020).
- Kirszenblat, L., et al. Sleep regulates visual selective attention in Drosophila. Journal of Experimental Biology. 221, Pt 24 (2018).
- Singh, P., Donlea, J. M. Bidirectional Regulation of Sleep and Synapse Pruning after Neural Injury. Current Biology. 30 (6), 1063-1076 (2020).
- Stanhope, B. A., Jaggard, J. B., Gratton, M., Brown, E. B., Keene, A. C. Sleep Regulates Glial Plasticity and Expression of the Engulfment Receptor Draper Following Neural Injury. Current Biology. 30 (6), 1092-1101 (2020).
- Kayser, M. S., Yue, Z., Sehgal, A. A critical period of sleep for development of courtship circuitry and behavior in Drosophila. Science. 344 (6181), 269-274 (2014).
- Kayser, M. S., Mainwaring, B., Yue, Z., Sehgal, A. Sleep deprivation suppresses aggression in Drosophila. Elife. 4, 07643 (2015).
- Szuperak, M., et al. A sleep state in Drosophila larvae required for neural stem cell proliferation. Elife. 7, (2018).
- Vaccaro, A., et al. Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut. Cell. 181 (6), 1307-1328 (2020).
- Kempf, A., Song, S. M., Talbot, C. B., Miesenböck, G. A potassium channel β-subunit couples mitochondrial electron transport to sleep. Nature. 568 (7751), 230-234 (2019).
- Donlea, J. M., Pimentel, D., Miesenböck, G. Neuronal machinery of sleep homeostasis in Drosophila. Neuron. 81 (4), 860-872 (2014).
- Liu, S., Liu, Q., Tabuchi, M., Wu, M. N. Sleep Drive Is Encoded by Neural Plastic Changes in a Dedicated Circuit. Cell. 165 (6), 1347-1360 (2016).
- Pimentel, D., et al. Operation of a homeostatic sleep switch. Nature. 536 (7616), 333-337 (2016).
- Sitaraman, D., et al. Propagation of Homeostatic Sleep Signals by Segregated Synaptic Microcircuits of the Drosophila Mushroom Body. Current Biology. 25 (22), 2915-2927 (2015).
- Foltenyi, K., Greenspan, R. J., Newport, J. W. Activation of EGFR and ERK by rhomboid signaling regulates the consolidation and maintenance of sleep in Drosophila. Nature Neuroscience. 10 (9), 1160-1167 (2007).
- Seugnet, L., et al. Notch signaling modulates sleep homeostasis and learning after sleep deprivation in Drosophila. Current Biology. 21 (10), 835-840 (2011).
- Seugnet, L., Galvin, J. E., Suzuki, Y., Gottschalk, L., Shaw, P. J. Persistent short-term memory defects following sleep deprivation in a Drosophila model of Parkinson disease. Sleep. 32 (8), 984-992 (2009).
- Tabuchi, M., et al. Sleep interacts with aβ to modulate intrinsic neuronal excitability. Current Biology. 25 (6), 702-712 (2015).
- Melnattur, K., Zhang, B., Shaw, P. J. Disrupting flight increases sleep and identifies a novel sleep-promoting pathway in Drosophila. Science Advances. 6 (19), 2166 (2020).
- Thimgan, M. S., Suzuki, Y., Seugnet, L., Gottschalk, L., Shaw, P. J. The perilipin homologue, lipid storage droplet 2, regulates sleep homeostasis and prevents learning impairments following sleep loss. PLOS Biology. 8 (8), (2010).
- Keene, A. C., et al. Clock and cycle limit starvation-induced sleep loss in Drosophila. Current Biology. 20 (13), 1209-1215 (2010).
- Shaw, P. J., Tononi, G., Greenspan, R. J., Robinson, D. F. Stress response genes protect against lethal effects of sleep deprivation in Drosophila. Nature. 417 (6886), 287-291 (2002).
- Andretic, R., Shaw, P. J. Essentials of sleep recordings in Drosophila: moving beyond sleep time. Methods Enzymol. 393, 759-772 (2005).
- Seugnet, L., et al. Identifying sleep regulatory genes using a Drosophila model of insomnia. Journal of Neuroscience. 29 (22), 7148-7157 (2009).
- Bushey, D., Huber, R., Tononi, G., Cirelli, C. Drosophila Hyperkinetic mutants have reduced sleep and impaired memory. Journal of Neuroscience. 27 (20), 5384-5393 (2007).
- Geissmann, Q., et al. Ethoscopes: An open platform for high-throughput ethomics. PLOS Biology. 15 (10), 2003026 (2017).
- Faville, R., Kottler, B., Goodhill, G. J., Shaw, P. J., van Swinderen, B. How deeply does your mutant sleep? Probing arousal to better understand sleep defects in Drosophila. Scientific Reports. 5, 8454 (2015).
- Huber, R., et al.
- Klose, M., Shaw, P. Sleep-drive reprograms clock neuronal identity through CREB-binding protein induced PDFR expression. bioRxiv. , (2019).
- Dissel, S., et al. Sleep restores behavioral plasticity to Drosophila mutants. Current Biology. 25 (10), 1270-1281 (2015).
- Gerstner, J. R., Vanderheyden, W. M., Shaw, P. J., Landry, C. F., Yin, J. C. Fatty-acid binding proteins modulate sleep and enhance long-term memory consolidation in Drosophila. PLoS One. 6 (1), 15890 (2011).
