وهذا المقال استعراض الوسائل التي يمكن استخدامها لتحديد وظيفة والاستجابة الإيقاعية الخفيفة في الفئران.
مقالة منهجية
Retraction Notice
This article, Measuring Circadian and Acute Light Responses in Mice using Wheel Running Activity, has been retracted by the journal due to concerns regarding the validity of the presented data.
وهذا المقال استعراض الوسائل التي يمكن استخدامها لتحديد وظيفة والاستجابة الإيقاعية الخفيفة في الفئران.
ايقاعات كل يوم هي وظائف فسيولوجية تلك الدورة على مدى ما يقرب من 24 ساعة (حوالي الساعة البيولوجية - : تقريبية والبدل : اليوم) 1 ، 2. فهي مسؤولة عن توقيت النوم / اعقاب دورات وافراز الهرمون. منذ هذا التوقيت بالذات ليست على مدار 24 ساعة ، وتزامن ذلك إلى اليوم الشمسية إدخال الضوء. ويتم إنجاز ذلك عن طريق إدخال ضوئي من الشبكية إلى النواة التأقلم (SCN) التي هي بمثابة جهاز تنظيم ضربات القلب الرئيسي مزامنة الساعات المحيطية في مناطق أخرى من الدماغ والأنسجة الطرفية البيئية لدورة الظلام الخفيفة 3-7. محاذاة ايقاعات لهذه الدورة تنظم البيئية الظلام ضوء الأحداث الفسيولوجية خاصة لمكانة الزمنية الصحيحة ، وهو أمر حاسم لبقاء 8. على سبيل المثال ، الفئران من النوم خلال النهار ، وتنشط في الليل. ويشار إلى هذه القدرة على تعزيز النشاط إما جزء الضوء أو الظلام من اليوم باسم photoentrainment الإيقاعية ويتطلب إدخال الضوء إلى الساعة 9 الإيقاعية. نشاط الفئران ليلا قوية لا سيما في وجود عجلة دوارة. قياس هذا السلوك هو أسلوب مينيملي التي يمكن استخدامها لتقييم الأداء الوظيفي للنظام الساعة البيولوجية ، فضلا عن إدخال الضوء على هذا النظام. وتستخدم الأساليب التي سوف تغطي هنا لفحص على مدار الساعة الإيقاعية ، ومدخلات الضوء على هذا النظام ، فضلا عن التأثير المباشر من الضوء على سلوك عجلة دوارة.
1. معدات الإعداد
2. تجربة الإعداد
3. فحوصات تجريبية
4. تحليل البيانات
5. ممثل النتائج
عندما تبحث في سجلات عجلة دوارة ، يجب أن نتوقع أن نرى عدة ساعات من التشغيل المستمر في كل الماوس. لأن الفئران هي ليلى ، وهذا قيد التشغيل ، أو مرحلة نشطة ، مع ربط هذه الفترة المظلمة في حضور دورة الضوء / الظلام. وسوف يشغل الفئران مجانا في ظروف ثابتة كما تقتصر هذه الفترة من النشاط المتواصل الذي يمثل المرحلة النشطة من إيقاع حرة تعمل بها. في ظلام مستمر ، فإن ذلك لن يكون أقل من 24 ساعة ، وعلى ضوء مستمر ،أكبر من 24 ساعة. وإدارة لمدة 15 دقيقة 4 ساعات الضوء 1000lux النبض بعد بداية النشاط (CT16) نتيجة تأخر في بداية النشاط في الأيام التالية هذا النبض الخفيفة.

الشكل 1 : أطياف الضوء الممثل أ. طيف الضوء التي تنتجها الشمس واسع وغير منحازة نسبيا بين 400nm 700nm والذي هو الجزء المرئي من الطيف الضوء. باء الطيف الذرى على ضوء ساطع في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، الأمر الذي يؤدي إلى انحيازها الأحمر ، مع كثافة منخفضة في المدى الأزرق. جيم لمبة الفلورسنت نموذجية ، ويتألف من قمم منفصلة للضوء والتي سوف تظهر "بيضاء" للعين. D. ومع ذلك ، لمبات الفلورسنت ضوء النهار لديها أعلى القمم واسعة وتردد منفصلة. والنتيجة هي مصدر الضوء الذي ليس حار مثل لمبة متوهجة لكنها أوسع طيف من لمبة الفلورسنت an المتوسط.

الشكل 2 : photoentrainment الإيقاعية. وactogram هو الرسم البياني للنشاط من ماوس واحدة حيث يتم رسم أيام متتالية على محور ذ ، ويتم رسم الوقت على محور س. أشرطة سوداء تمثل عدد من الثورات عجلة القيادة ، ومظللة الخلفية لتعطي مؤشرا لدورة الضوء / الظلام. في أيام 1-8 ، يقع الماوس في ضوء 12:12 : دورة الظلام. خلال هذا الوقت ، يبدأ تشغيل الماوس في إزاحة الأضواء ويعزز نشاطه في المرحلة المظلمة. خلال المرحلة الخفيفة ، والنشاط هو الحد الأدنى. في يوم 9 ، يتم تشغيل الأنوار ، وترك الماوس في ظلام مستمر. دورة دون ضوء ، ليس هناك أية مساهمة في الساعة الإيقاعية ، والذي ينتج في تشغيلها على مدار الساعة وقتها الذاتية. كما ترون ، والنشاط يبدأ في وقت سابق كل يوم دليلا على أن عقارب الساعة الذاتية لهذا الحيوان هو أقل من 24 ساعة.

الشكل 3 : إعادة entrainment. إعادة entrainment نماذج تنطوي على تحويل دورة الضوء إما إلى الأمام أو الخلف يجبر على مدار الساعة لضبط الساعة البيولوجية لدورة ضوء جديد. في هذا المثال ، دورة متقدمة 6 ساعات يوم 9 و 6 ساعات ثم تأخر في يوم 20. في كل الأحوال ، هناك حاجة لعدة أيام كاملة إعادة entrainment ، اعتمادا لكن على اتجاه الحركة التأثير أكثر وضوحا في بداية إما أو وقت الإزاحة.

الشكل 4 : ايقاعات كل يوم تحول في الاستجابة لنبضات قصيرة من الضوء. ألف الحيوانات الموجودة في ظلام مستمر الحرة التي تديرها مع فترة أقصر من 24 ساعة. في يوم 8 ، وتعطى لمدة 15 دقيقة 1000 لوكس الضوء نبض 4 ساعات بعد بداية النشاط (CT16). في الأيام التالية ، لوحظ تحول في وقت بدء النشاط. في مرحلة التحول هو الفرق في الوقت الذي توقع ظهور الحيوان (تحديدها من نشاطهم قبل لنبض الضوء) والوقت الذي يبدأون فعليا بتشغيل في الأيام التالية لنبض الضوء.
باء مرحلة الاستجابة لمنحنى الفئران تبين مقدار واتجاه التحول الذي سيحدث في استجابة لنبض خفيفة قصيرة في أوقات محددة الإيقاعية. ويمكن لنبضة ضوء نهار ذاتية (CT0 - 12) لا تحفز على تحول كبير ، ويشار إلى أن المنطقة الميتة. من 19 CT12 ، يمكن أن يتسبب تأخير مرحلة الذروة مع حدوث تأخير في استجابة لنبض الضوء في CT16. CT بين 19 و 24 ، وإيقاع النشاط سلفا استجابة لنبض الضوء مع تقدم الذروة التي تحدث استجابة لنبض الضوء في CT20.

الشكل 5 : هو تحول دون تشغيل عجلة النشاط أو ملثمين استجابة لنبض الضوء في الليل. في هذا المثال ، دورة الضوء هو الضوء 16H : 8h الظلام ويعزز النشاط. نبضة ضوء 3 - 2 ساعة تبدأ بعد ساعات من وانطفأت الأنوار في يوم 4. خلال هذا الوقت ، هناك القليل من أي نشاط عجلة التشغيل تظهر قدرة الضوء على تحول دون مباشرة النشاط. يستأنف النشاط اللاحقة لنبض الضوء.

الشكل 6 : يتم استخدام الضوء لدورة T7 الفئران لكشف البقول ضوء طوال دورة الإيقاعية. دورة T7 يتكون من 3.5 ساعة من الضوء تليها 3.5 ساعة من الظلام. في هذه الدورة ، سوف الفئران الحفاظ على الإيقاع اليومي ، إلا أنهم سيعرض أيضا اخفاء النشاط عجلة دوارة خلال نبضات ضوئية. ويمكن مقارنة كمية النشاط خلال الضوء على مبلغ من النشاط خلال الظلام لتدبير اخفاء وهي ليست منحازة في الوقت الإيقاعية.

الشكل 7 : إطالة فترة في ضوء ثابت
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تم قياس وتسجيل ايقاعات كل يوم في مختلف الكائنات الحية على مر التاريخ. في حين وصفناها على وجه التحديد طريقة لتسجيل الايقاعات النشاط في الفئران ، ويمكن تعديلها بسهولة هذه التقنية لقياس الإيقاعات في القوارض الأخرى مثل الهامستر والفئران ، والتي غالبا ما تستخدم في الدراسات الإيقاعية. ومع ذلك ، فإن الفترة freerunning والوقت لإعادة جر تختلف في غيرها من الكائنات. على سبيل المثال ، في الفترة من freerunning الهمستر في ظلام مستمر هو 24.0 ساعة ، في حين أن الفئران أنها أقل من 24 ساعة. في ظ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقد تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة GM76430 R01 منحة ، وديفيد ولوسيل مؤسسة باكارد ، ومؤسسة ألفريد سلون.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن