Name: Nicht-invasive High-Throughput-Bestimmung der Schlafdauer bei Nagern (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 33 s
Description: Erfahren Sie eine hochdurchsatzfähige, nicht-invasive Methode zur Bestimmung der Schlafdauer bei Nagern mittels aktivitätsbasierter Heimkäfigüberwachung. Diese Technik ermöglicht effiziente Schlafforschung mit validierten Ergebnissen.

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Die Autoren möchten der NIH-Fellows-Redaktion für ihre redaktionelle Unterstützung anerkennen. Diese Forschung wurde durch das intramurale Forschungsprogramm des NIMH (ZIA MH00889) finanziert. RMS wurde auch durch eine FRAXA Postdoctoral Fellowship unterstützt.

Die Verfahren wurden durch die nationale Institut für geistige Gesundheit Animal Care and Use Committee genehmigt und durchgeführt in Übereinstimmung mit den nationalen Institute der Gesundheitsrichtlinien auf die Pflege und Nutzung von Tieren.
1. Einrichten schlafen Erkennungseinheiten
<ol><li>Kaufen Sie die gewünschte Anzahl von Einheiten und Software.</li>
	<li>Folgen Sie den Anweisungen zum Einrichten der monitoring-Systeme.<ol>
<li>Richten Sie einen Detektor gegenüber einem Emitter. Stellen Sie sicher die Infrarot-Strahlen nach innen stehen und auf gleicher Höhe ausgerichtet sind.</li>
		<li>Verwenden Sie die mitgelieferten Schrauben, um die Melder und Sender in der gewünschten Höhe auf die Metallständer zu positionieren. Diese Höhe sollte angepasst werden, so dass die Bettwäsche des Käfigs unter dem Niveau der Infrarot-Strahlen ist, aber der Strahl in der richtigen Höhe ist um das Tier Aktivität erkennen. Dadurch entsteht eine Innenfläche von 27 cm × 32 cm (10.625 × 12,75 In).<ol>
<li>Gegebenenfalls weitere Schrauben sind Kauf mehr an eine Hardware speichern (¼ in Pan Head Schraube 6-32).</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Verbinden Sie jeder Melder mit jeder Emittent. Schließen Sie den Emitter an der zur Verfügung gestellten Hub verbunden an den Empfänger an. Führen Sie dies für die x- und die y-Flugzeuge. Wiederholen Sie diesen Schritt für alle Setups.</li>
	<li>Schließen Sie den Empfänger an einen Computer mit dem mitgelieferten USB-Hub.</li>
</ol>(2) Software-Setup
<ol><li>Installieren Sie die Analysesoftware und wählen Sie die zur Verfügung gestellten Hardware Konfigurationsdatei als Standard. Die Hardware-Konfiguration-Datei sollte nur von der Firma geändert werden.</li>
	<li>Klicken Sie -Datei | Experiment-Konfiguration zu öffnen. Öffnen Sie die Standardkonfiguration Experiment.</li>
	<li>Klicken Sie auf Test | Eigenschaften.</li>
	<li>Klicken Sie auf die Registerkarte " Scannen " Ändern der Abtastrate bis 10 s.</li>
	<li>Klicken Sie auf die Registerkarte " Aktivität " ändern Sie die Aktivität Sampling-Rate auf 10 s.</li>
	<li>Klicken Sie -Datei | Speichern Sie Experiment als , diese Konfigurationseinstellungen für zukünftige Experimente zu speichern.</li>
</ol>3. Tier Setup
<ol><li>Beherbergen Sie einzeln die Mäuse in sauberen Käfigen, die 31 cm (12,25 In) lang und 16,5 cm (6,5 Zoll) breit sind. Zu verhindern, dass die Maus die Bettwäsche aufbaut und behindern die Balken Bettwäsche in einer Tiefe von 3 mm verwenden. Bieten Sie keine zusätzliche Nistmaterial für die Mäuse.</li>
	<li>Die Mäuse mit Zugang zu Nahrung und Wasser Ad Libitum durch ein Drahtvorschubgerät, die im oberen Teil des Käfigs aus dem Weg zu den Balken ruht. Bei Bedarf Nachfüllen Sie das Essen und ändern Sie die Wasserflaschen zu, wenn Käfige alle 3-5 Tage während der gesamten Dauer der Studie geändert werden.</li>
	<li>Richten Sie die Maus Käfig innerhalb der Infrarotstrahl einrichten, um sicherzustellen, dass es in etwa in der Mitte der Balken für eine vollständige Abdeckung ruht.</li>
	<li>Das Licht, das Dunkel des Raumes zyklusset ist spiegeln dunkle lichtzyklus des normalen Wohnbedingungen der Mäuse, oder wie gewünscht zu ändern, basierend auf das Experiment zu gewährleisten.</li>
</ol>4. Vorbereitung und Spritzen von Drogen
<ol><li>Erhalten Sie steriles Wasser und sterile Cyclodextrin.</li>
	<li>Verwenden Sie für alle Injektionen eine 1 mL Spritze mit einer Injektionsnadel 25,5-30,5 G. Eine neue sterile Nadel und Spritze sollte für jede Maus verwendet werden.</li>
	<li>Um die Zeit zwischen den Injektionen reduzieren, versammeln Sie sich alle Spritzen im voraus.</li>
	<li>Cyclodextrin-Injektionen: Cyclodextrin-Lösung durch Zugabe von 3 g Cyclodextrin, 10 mL Wasser zu einer 30 %-Cyclodextrin-Lösung vorzubereiten.</li>
	<li>Verabreichen Sie 0,3 mL Kochsalzlösung oder Cyclodextrin mittels IP-Injektion.</li>
</ol>5. Software zum Aufzeichnen Schlaf
<ol><li>Öffnen Sie die Standarddatei für Hardware-Konfiguration.</li>
	<li>Klicken Sie -Datei | Experiment-Konfiguration zu öffnen. Öffnen Sie die gewünschte oder Standard Konfiguration zu experimentieren.</li>
	<li>Klicken Sie auf Test | Setup.<ol>
<li>Bestimmen Sie den Speicherort zum Speichern der Datendatei sowie einen Speicherort für die Sicherungsdatei. Die Software erfordert, dass die Datendatei in den Programmdateien unter dem spezifischen Programmordner gespeichert werden. Hinweis: Angesichts der Tatsache, dass einige Computer Program Files als sensibel anzeigen, möglicherweise Zugriff auf die Datendatei nicht nach dem Experiment möglich. Daher empfiehlt es sich, die backup-Datei in eine andere, nicht-sensiblen Bereich auf dem lokalen Computer zu speichern.</li>
		<li>Benennen Sie das Tier ID zu jeder Schlaf Kammer und geben Sie das Gewicht des Tieres, wenn gewünscht. Wenn eine Kammer im Experiment nicht verwendet wird, wird Sie das Kästchen deaktivieren dieser Kammer deaktivieren. Sobald die Informationen zur Identifizierung eingegeben wurde, klicken Sie auf Fertig.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Klicken Sie -Datei | Speichern Sie experimentieren als die aktuellen Experiment-Konfiguration unter dem gewünschten Dateinamen speichern.</li>
	<li>Klicken Sie auf Test | Führen Sie oder F5 , um die Aufnahme zu starten. Warten auf eine 10 s-Epoche, um sicherzustellen, dass alle Kammern sind Tätigkeit aufnimmt. Da die Tiere nur injiziert wurden, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Tiere genug, um durch die Infrarotstrahlen erkannt werden bewegen werden.<ol>
<li>Wenn keine Aktivität erkannt wird, versuchen Sie, bewegen Sie die Maus Käfig manuell, um sicherzustellen, dass die Bewegung der Balken abholen. Weiter zur Fehlerbehebung oder in einem Arbeitsraum zu bewegen, wenn die Tätigkeit noch nicht aufgenommen wird. Hinweis: Führen Sie das Experiment, sobald die Injektionen abgeschlossen sind.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Decken Sie die Computer-Bildschirme mit eine opake Abdeckung, um das Licht zu blockieren. Die blinkenden Lichter auf der Aktivitätsindex zu decken.</li>
	<li>Führen Sie das Experiment für 24 h. Hinweis: Aufgrund der Zeit notwendig, die Injektionen durchführen, werden es keine volle 24 h. Die Injektionen sollten zur gleichen Zeit täglich durchgeführt werden. Schlaf sollte nicht während der Injektionen aufgezeichnet werden.</li>
	<li>Am nächsten Tag zum Zeitpunkt der Injektionen, klicken Sie Experiment | Stop um die Aufnahme zu beenden. Klicken Sie -Datei | Exportieren | Thema CSVs erzeugen , die raw-Daten für jede Maus zu sammeln. Hinweis: Es dauert einige Zeit, um zu exportieren, so tun Sie dies sofort und fahren anschließend mit Injektionen, während der Computer verarbeitet.</li>
	<li>Klicken Sie -Datei | Exportieren | Schlaf , die Schlaf-Datei für jedes Experiment zu exportieren, mit der Eröffnung der raw. CDTA-Daten-Datei auf jedem Computer, auf dem die Software installiert ist.<ol>
<li>Sicherzustellen Sie unter Erkennung Parameter radioaktiven Strahlenquelle, dass die x-Achse und die y-Achse Kontrollkästchen aktiviert sind.</li>
		<li>Sicherzustellen Sie unter Schlafen Schwelle Epochen, dass 4 Epochen ausgewählt werden.</li>
		<li>Sicherzustellen Sie unter Schlafen Schwelle Aktivität Schwelle, dass 0 zählt ausgewählt werden.</li>
		<li>Aktivieren Sie unter Hell-Dunkel-Zyklusden geeigneten Zeitpunkt für Hell/Dunkel-Zyklus.</li>
		<li>Wählen Sie unter Analyse-Fensterdie gewünschte Zeit für die Analyse. Lassen Sie bei der Injektion Studien den Tag als Standard. Legen Sie die Startzeit als ExpSTART. Legen Sie die Dauer 24:00 Uhr 24 Std.-Analyse mit die Software für maximal 72 Stunden getan werden kann.</li>
		<li>Speichern Sie die Konfiguration, um Zeit zu sparen für das Exportieren von Daten.</li>
		<li>Klicken Sie auf Aktualisieren.</li>
		<li>Klicken Sie auf Generieren CSV-Datei und speichern Sie die Datei an die gewünschte Position.</li>
	</ol>
</li>
</ol>(6) Datenanalyse
<ol><li>Öffnen Sie für jede Aufnahme-Session die Schlaf-Datei. Subjekt-ID zuweisen möchten, öffnen Sie die einzelnen CSV-Datei für jede Kammer die Thema-ID bestimmen Notieren Sie TOT schlafen HH für das Licht und die dunklen Phasen für alle Tiere.<ol>
<li>Überprüfen Sie die individuellen Subjekt-CSV-Datei auf Inkonsistenzen, die das Scheitern der Aufnahme anzeigt. Wenn Fernlicht zählt in einer Ebene erkannt werden, jedoch keine Grafen auf der anderen Ebene eingehalten werden, bedeutet dies Strahl Versagen. Hinweis: Die "% schlafen" für die hellen und dunklen Phasen errechnet sich über die gesamten Aufzeichnungsdauer, die helle und dunkle Phasen umfasst. Multiplizieren Sie für 12 h hell/dunkel-Zyklen diese Zahl durch 2, die "% schlafen" in 12 h helle oder dunkle Phase zu erhalten. Angesichts der Tatsache, dass die Injektion Studien nicht für eine volle 24 h, die berechnete gehen "% schlafen" ist nicht korrekt. Um die richtige zu generieren "% schlafen", "TOT schlafen hh" dividieren durch das "Experiment verstrichene Zeit: hh," mit 2 multiplizieren, und dann multiplizieren Sie mit 100 Prozent zu. Wenn Injektionen in der leichten Phase durchgeführt wurden, dann muss nur die leichte Phase auf diese Weise angepasst werden.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Da verschiedene Tage und Phasen miteinander verglichen werden, analysieren Sie die prozentuale Schlafdauer für jede Phase und jeden Tag.</li>
</ol>

<ol><li>Picchioni, D., Reith, R. M., Nadel, J. L., Smith, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep%2C+plasticity+and+the+pathophysiology+of+neurodevelopmental+disorders%3A+the+potential+roles+of+protein+synthesis+and+other+cellular+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+sciences%22%5BJournal%5D)">Sleep, plasticity and the pathophysiology of neurodevelopmental disorders: the potential roles of protein synthesis and other cellular processes.</a> Brain sciences. 4, 150-201 (2014).</li>
<li>Ingvar, M. C., Maeder, P., Sokoloff, L., Smith, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+aging+on+local+rates+of+cerebral+protein+synthesis+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Monographs+in+neural+sciences%22%5BJournal%5D)">The effects of aging on local rates of cerebral protein synthesis in rats.</a> Monographs in neural sciences. 11, 47-50 (1984).</li>
<li>Pack, A. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+method+for+high-throughput+phenotyping+of+sleep+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+genomics%22%5BJournal%5D)">Novel method for high-throughput phenotyping of sleep in mice.</a> Physiological genomics. 28, 232-238 (2007).</li>
<li>Sare, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deficient+Sleep+in+Mouse+Models+of+Fragile+X+Syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Mol+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Deficient Sleep in Mouse Models of Fragile X Syndrome.</a> Front Mol Neurosci. 10, (2017).</li>
<li>Alvarez, G. G., Ayas, N. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+daily+sleep+duration+on+health%3A+a+review+of+the+literature%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+cardiovascular+nursing%22%5BJournal%5D)">The impact of daily sleep duration on health: a review of the literature.</a> Progress in cardiovascular nursing. 19, 56-59 (2004).</li>
<li>Kincheski, G. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+sleep+restriction+promotes+brain+inflammation+and+synapse+loss%2C+and+potentiates+memory+impairment+induced+by+amyloid-beta+oligomers+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%2C+behavior%2C+and+immunity%22%5BJournal%5D)">Chronic sleep restriction promotes brain inflammation and synapse loss, and potentiates memory impairment induced by amyloid-beta oligomers in mice.</a> Brain, behavior, and immunity. 64, 140-151 (2017).</li>
<li>Sare, R. M., Levine, M., Hildreth, C., Picchioni, D., Smith, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+sleep+restriction+during+development+can+lead+to+long-lasting+behavioral+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%26+behavior%22%5BJournal%5D)">Chronic sleep restriction during development can lead to long-lasting behavioral effects.</a> Physiology & behavior. 155, 208-217 (2015).</li>
<li>Moretti, P., Bouwknecht, J. A., Teague, R., Paylor, R., Zoghbi, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormalities+of+social+interactions+and+home-cage+behavior+in+a+mouse+model+of+Rett+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Human+molecular+genetics%22%5BJournal%5D)">Abnormalities of social interactions and home-cage behavior in a mouse model of Rett syndrome.</a> Human molecular genetics. 14, 205-220 (2005).</li>
<li>Guzman, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mice+with+selective+elimination+of+striatal+acetylcholine+release+are+lean%2C+show+altered+energy+homeostasis+and+changed+sleep%2Fwake+cycle%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurochemistry%22%5BJournal%5D)">Mice with selective elimination of striatal acetylcholine release are lean, show altered energy homeostasis and changed sleep/wake cycle.</a> Journal of neurochemistry. 124, 658-669 (2013).</li>
<li>Vecsey, C. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Daily+acclimation+handling+does+not+affect+hippocampal+long-term+potentiation+or+cause+chronic+sleep+deprivation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep%22%5BJournal%5D)">Daily acclimation handling does not affect hippocampal long-term potentiation or cause chronic sleep deprivation in mice.</a> Sleep. 36, 601-607 (2013).</li>
<li>Bogdanik, L. P., Chapman, H. D., Miers, K. E., Serreze, D. V., Burgess, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+MusD+retrotransposon+insertion+in+the+mouse+Slc6a5+gene+causes+alterations+in+neuromuscular+junction+maturation+and+behavioral+phenotypes%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+one%22%5BJournal%5D)">A MusD retrotransposon insertion in the mouse Slc6a5 gene causes alterations in neuromuscular junction maturation and behavioral phenotypes.</a> PloS one. 7, e30217(2012).</li>
<li>Angelakos, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperactivity+and+male-specific+sleep+deficits+in+the+16p11.2+deletion+mouse+model+of+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Autism+research%3A+official+journal+of+the+International+Society+for+Autism+Research%22%5BJournal%5D)">Hyperactivity and male-specific sleep deficits in the 16p11.2 deletion mouse model of autism.</a> Autism research: official journal of the International Society for Autism Research. 10, 572-584 (2017).</li>
<li>Fisher, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+assessment+of+sleep-wake+behavior+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+biological+rhythms%22%5BJournal%5D)">Rapid assessment of sleep-wake behavior in mice.</a> Journal of biological rhythms. 27, 48-58 (2012).</li>
<li>Mang, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+a+piezoelectric+system+as+an+alternative+to+electroencephalogram%2F+electromyogram+recordings+in+mouse+sleep+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep%22%5BJournal%5D)">Evaluation of a piezoelectric system as an alternative to electroencephalogram/ electromyogram recordings in mouse sleep studies.</a> Sleep. 37, 1383-1392 (2014).</li>
<li>Chen, L., Toth, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fragile+X+mice+develop+sensory+hyperreactivity+to+auditory+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Fragile X mice develop sensory hyperreactivity to auditory stimuli.</a> Neuroscience. 103, 1043-1050 (2001).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Hier präsentieren wir Ihnen eine nicht-invasive, Hochdurchsatz-Methode zur Bestimmung der Schlafdauer basierend auf Aktivitätsüberwachung im Haus-Käfig. Diese Methode der Ermittlung des Gesamt-Schlafdauer wurde gegen EEG Studien3validiert. Activity based Überwachung Haus-Käfig ist einfach, nicht-invasive und für Bevölkerungsstudien in großer Zahl von Tieren. Es ist begrenzt, da es nicht ausführliche Informationen über den Schlaf (z. B. Kampf Dauer und Schlaf Schlafstadien) geben kann.
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Schlaf hat wichtige Funktionen für die Wiederherstellung von Körper und Gehirn nach der täglichen Belastung der Wachheit1. Es hat sich gezeigt, dass Schlaf eine Rolle bei der Merkfähigkeit und allgemeine Gehirn Plastizität1 spielt. Das EEG ist der Goldstandard, Schlaf2zu erkennen. Bei Nagetieren erfordert EEG Überwachung chirurgische Implantation von Elektroden angebracht, um eine Kopf-Mount, woraufhin benötigt das Tier eine Zeit2wiederherstellen. Nach der Wiederherstellung das Tier ist an das Aufnahmegerät angeschlossen und erhält eine andere Periode der Gewöhnung2. Aufgrund dieser notwendigen Perioden der Erholung und Gewöhnung EEG ist zeitaufwendig und mühsam und nicht angemessen in großem Maßstab durchgeführt werden. Darüber hinaus trägt der chirurgische Eingriff der Elektrode Implantation eine Risiko für das Tier. Schließlich ist die Datenanalyse für das scoring Schlaf EEG-Studien auch sehr mühsam. Eine Alternative, nicht-invasive, Hochdurchsatz-Verfahren zur Schlafüberwachung würde stark Nagetier Schlafforschung unterstützen.
Ein Activity based Home-Käfig monitoring-System verwendet, um Schlaf zu erkennen befasst sich mit die Beschränkungen von EEG-Studien. Die einfache Prämisse ist, dass ein inaktiver Tier wahrscheinlich ein schlafendes Tier. Es hat sich gezeigt, dass 40 s der kontinuierlichen Inaktivität (Makulatur in 10 s Epochen) ist ein zuverlässiger Maßstab für Schlaf gemessen mit einem EEG (88-94 % Zustimmung gezeigt)3. Startseite-Käfig-monitoring-Systeme können verwendet werden, um große Gruppen von Tieren mit minimale Rüstzeit zu studieren. Wir haben gezeigt, dass es Tiere etwa einen Tag braucht, um zu individuellen Wohnraum in der Heimat-Käfig monitoring System4 im Gegensatz zu den Wochen der Erholung benötigt für EEG Studien2gewöhnen. Darüber hinaus können einige Setups auch physiologische Parameter wie Körpertemperatur, Herzfrequenz, Aktivität und Fütterung erkennen. Temperatur und Herzfrequenz werden von der Implantation eines kleinen Senders bestimmt. Diese Parameter können mehr Informationen über die Maus und ergänzen, unser Verständnis von Schlaf und wie es beeinflusst wird parallel zu den Schlaf-Aufnahme verwendet werden.
Während es ein mächtiges Werkzeug ist, gibt es einige Einschränkungen für die Datentypen, die von Activity based Überwachung Haus-Käfig erworben werden können. EEG-Studien können unterscheiden zwischen REM und non - REM-Schlaf, die für ein tieferes Verständnis der Schlafarchitektur wichtig sein können. Activity based Home-Käfig-monitoring-Systeme können nur Daten für die gesamte Schlafdauer. Zusätzlich, obwohl die Ausgabe für Activity based Home-Käfig Überwachung Informationen über Schlafdauer Kampf gibt, kann nicht wir Kampf Dauer wegen der inhärenten Beschränkungen der 40 s Abständen3richtig einschätzen. Trotz dieser Einschränkungen bietet die Haus-Käfig Überwachung der Schlafdauer eine wichtige biologische Maßnahme, die viele nachgeschaltete Faktoren einschließlich der Tiergesundheit und Verhalten5beeinflussen können.
Activity based Überwachung Haus-Käfig wurde zur Schlaf in vielen Studien zeigt seine Vielseitigkeit zu erkennen. Wir zitieren eine Probe von diesen Studien4,6,7,8,9,10,11,12. Neben der Methode vorgestellt gibt es andere Methoden zur Erkennung von Schlaf durch Activity based monitoring, jeweils eine eigene Einschränkungen13,14. Einige dieser Studien untersuchen längere ununterbrochenen Schlaf (72 h) während einige Schlaf untersuchen in Blöcken von 24 h. In dieser Studie stellen wir Schlafanalyse für jeden Zeitraum von 24 h nach der Antwort an täglichen intraperitoneal (IP)-Injektionen und periodische Käfig Veränderungen in einem Mausmodell der fragilen X-Syndrom (1 KO Mäusen). Wir haben 1 KO Mäuse, weil sie schlafen4 reduziert haben und Hypothese sind zu hyper-reaktiv auf sensorische Informationen15. Unsere Daten zeigen die Fähigkeit zum Erkennen von Änderungen im Schlaf-Muster als Reaktion auf ein belastendes Ereignis. Diese Methode eignet sich für den Erhalt der allgemeine Informationen über den Schlaf in großen Kohorten von Mäusen. Die Methode kann hilfreich für das Verständnis der Auswirkungen von bestimmten genetischen Veränderungen, die auf den Schlaf, die Auswirkungen der pharmakologischen Behandlungen oder Reaktionen auf Ereignisse, wie z. B. ein Stressor sein. Darüber hinaus bietet die Methode des Screenings auf eine Antwort vor Einleitung eines stärker Studien auf einfache Weise.

<table><tbody><tr><td>Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS)</td><td>Columbus Instruments</td><td></td><td>Geräte und Software zur Analyse der Schlafdauer</td></tr><tr><td>Captisol Forschungsqualität</td><td>Captisol</td><td>RC-0C7-100</td><td>Captisol zum Auflösen hydrophober Verbindungen</td></tr><tr><td>30 G BD Nadel 1/2 Zoll</td><td>BD</td><td>305106</td><td>Nadel für Injektionen</td></tr><tr><td>BD Einwegspritzen</td><td>Fisher</td><td>14-823-30</td><td>Spritzen für Injektionen</td></tr><tr><td>B6.129P2-Fmr1tm1Cgr/J</td><td>Jackson Labs</td><td>3025</td><td>Fmr1 KO Mäuse</td></tr><tr><td>Super Mouse 750 Maus Cage</td><td>Lab Products, Inc.&nbsp;</td><td></td><td>Homecages für die Mäuse</td></tr><tr><td>SANI-Chips Einstreu</td><td>PJ Murphys</td><td></td><td>Einstreu für die Mäuse</td></tr></tbody></table>

nicht-invasive high-throughput-bestimmung der schlafdauer bei nagern

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

Traditionell wird Schlaf durch ein Elektroenzephalogramm (EEG) überwacht. EEG-Studien an Nagern erfordern chirurgische Implantation der Elektroden, gefolgt von einer langen Erholungsphase. Um eine EEG-Aufzeichnung durchzuführen, ist das Tier an einen Empfänger, erstellen eine unnatürliche Leine an der Kopf-Halterung verbunden. EEG-Überwachung ist zeitaufwendig, trägt ein Risiko für das Tier, und ist keine völlig natürliche Umgebung für die Messung des Schlafes. Alternative Methoden, um Schlaf, besonders in einer Hochdurchsatz-Mode erkennen würde stark Bereich der Schlafforschung vorrücken. Hier beschreiben wir eine validierte Methode zur Erkennung von Schlaf durch Activity based monitoring Haus-Käfig. Frühere Studien haben gezeigt, dass Schlaf über diese Methode bewertet ein hohes Maß an Übereinstimmung mit dem Schlaf durch traditionelle EEG-basierten Maßnahmen definiert hat. Während diese Methode für die Gesamt-Schlafdauer validiert ist, ist es wichtig zu beachten, dass die Schlafdauer Kampf durch ein EEG bewertet werden sollte, die bessere zeitliche Auflösung hat. Das EEG kann auch REM (REM) und non - REM-Schlaf, geben mehr Details über die genaue Art des Schlafes unterscheiden. Dennoch kann Activity based Schlaf Bestimmung mehrere Tage der ungestörten Schlaf analysieren und Schlaf als Reaktion auf ein akutes Ereignis (wie Stress) bewerten verwendet werden. Hier zeigen wir die Kraft dieses Systems, die Beantwortung von Mäusen täglich intraperitoneale Injektionen zu erkennen.

Um die Wirkung der täglichen Injektionen auf Schlaf und ob Tiere gewöhnen zu den Injektionen zu ermitteln, führten wir tägliche IP-Injektionen an 14 aufeinander folgenden Tagen um 09:00 (Licht-Zyklus begann um 06:00) und 12 1 KO C57Bl/6J Mäuse Schlafdauer erzielte. Wir nutzten ein Probanden Design, Injektion jedes Tier mit normalen Kochsalzlösung für 4 aufeinanderfolgende Tage (1-4 Tage) und dann 30 % Cyclodextrin für die folgenden zehn aufeinander folgenden Tagen (5-14 Tage). Cy...

Wir beschreiben eine Hochdurchsatz-Methode zur Messung der Schlaf durch Activity based Überwachung Haus-Käfig. Diese Methode bietet Vorteile gegenüber herkömmlichen EEG-basierten Methoden. Es kann ist gut für die Bestimmung der gesamten Schlafdauer validiert und ein mächtiges Werkzeug, Schlaf in Nager-Modelle der menschlichen Krankheit zu überwachen.

Nicht-invasive High-Throughput-Bestimmung der Schlafdauer bei Nagern

Traditionally, sleep is monitored by an electroencephalogram (EEG). EEG studies in rodents require surgical implantation of the electrodes followed by a ...

Das übergeordnete Ziel dieses Experiments ist es, die Gesamtschlafdauer mit hohem Durchsatz und nicht-invasiv zu erfassen. Diese Methode könnte helfen, wichtige Fragen im Schlafbereich zu beantworten, wie z. B. die Gesamtschlafdauer. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie einen hohen Durchsatz aufweist, nicht invasiv und leicht ausführbar ist.Das Verfahren wird von Abigail Lemons, einer Post-Baccalaure-Absolventin aus dem Labor, demonstriert. Um den Vorgang zu starten, richten Sie einen Detektor gegenüber einem Emitter aus. Stellen Sie sicher, dass die Infrarotstrahlen nach innen gerichtet und auf gleicher Höhe ausgerichtet sind.Positionieren Sie anschließend mit den mitgelieferten Schrauben die Detektoren und Emitter in der gewünschten Höhe auf dem Metallständer. Diese Höhe sollte so eingestellt werden, dass die Einstreu des Käfigs unter dem Niveau der Infrarotstrahlen liegt, der Strahl jedoch auf der richtigen Höhe ist, um die Aktivität der Tiere zu erkennen. Dadurch entsteht eine Innenfläche von 27 Zentimetern mal 32 Zentimetern.Verbinden Sie sich dann mit jedem Detektor mit jedem Emitter. Verbinden Sie den Sender mit dem mitgelieferten Hub, der mit dem Empfänge

noninvasive-high-throughput-determination-of-sleep-duration-in-rodents

Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Dieser Artikel prüft Methoden, die verwendet werden, um zirkadiane Funktion und Licht Reaktionsfähigkeit bei Mäusen bestimmt werden kann.

Mess-und Circadian Akute Licht Responses in Mäuse mit Rad Laufen Activity

Es wird ein Verfahren zur Manipulation der Aktivität der zerebralen kortikalen Pyramidenzellen optogenetically während das Elektroenzephalogramm, Elektromyogramm, und zerebrale Laktatkonzentration überwacht werden beschrieben. Experimentelle Aufnahmen werden auf Kabel-tethered Mäusen durchgeführt, während sie spontane Schlaf / Wach-Zyklen. Optogenetische Ausrüstung wird in unserem Labor zusammengebaut; Kontrollgerät ist kommerziell erhältlich.

Gleichzeitige Elektroenzephalographie, Real-time Messung der Laktat-Konzentration und optogenetische Manipulation der neuronalen Aktivität in der Nagetier Cerebral Cortex

Quelle: Kodani, S., et.al. Optogenetische Manipulation neuronaler Schaltkreise bei der Überwachung von Schlaf-/Wachzuständen bei Mäusen. J. Vis. Exp. (2019)Dieses Video zeigt die optogenetische Manipulation neuronaler Schaltkreise, die am Übergang vom Schlaf in den Wachzustand bei Mäusen beteiligt sind. Bei dem Verfahren werden eine optische Faser und Elektroden chirurgisch in das Gehirn und die Muskeln implantiert, um eine Lichtstimulation und elektrophysiologische Aufzeichnung zu ermöglichen.

Optogenetische Manipulation neuronaler Schaltkreise für den Übergang vom Schlaf in den Wachzustand bei Mäusen

Dieses Video zeigt ein Protokoll für die Implantation einer Elektroenzephalogramm (EEG) und Elektromyogramm (EMG) Elektrodenanordnung in eine anästhesierte Maus. Der Prozess umfasst die Befestigung der Maus auf einem stereotaktischen Rahmen, einen Mittellinienschnitt im Schädel, das Bohren von Löchern für die Elektroden und das Fixieren der Elektrodeneinheit für die Signalaufzeichnung. Nach der Wiederherstellung wird das Schlaf-Wach-Verhalten der Maus anhand der aufgezeichneten Signale...

Analyse des Schlafverhaltens bei Mäusen durch Elektroenzephalogramm und Elektromyogramm-Aufzeichnungen

Die Aufzeichnung von Elektroenzephalogramm (EEG) und Elektromyogramm (EMG) bei frei verhaltenden Mäusen ist ein kritischer Schritt, um Verhalten und Physiologie mit Schlaf und Wachheit zu korrelieren. Das hierin beschriebene experimentelle Protokoll stellt ein kabelbasiertes System zur Erfassung von EEG- und EMG-Aufzeichnungen bei Mäusen bereit.

Polygraphic Recording Verfahren zur Messung von Schlaf bei Mäusen

Eine Ratte Version des menschlichen Psychomotorik Vigilance Test (PVT) beschrieben, die mit dem menschlichen PVT gemessen Aspekte der Aufmerksamkeit ähnlich denen Maßnahmen, einschließlich der Aspekte der menschlichen Wachsamkeit wie Leistungsgenauigkeit, Motordrehzahl, vorzeitige reagiert und Verfehlungen in der Aufmerksamkeit.

Das Nagetier Psychomotorik Vigilance Test (rPVT): Eine Methode zur Beurteilung der Neuropsychologische Leistung bei Ratten und Mäusen

Hier stellen wir experimentelle und analytische Verfahren vor, um die zeitliche Dynamik der neuronalen und kardialen Variablen des Nicht-REM-Schlafes bei Mäusen zu beschreiben, die die Schlafreaktion auf akustische Reize modulieren.

Quantifizierung der infra-langsamen Dynamik der spektralen Kraft und der Herzfrequenz bei schlafenden Mäusen

Hier beschreiben wir Methoden der optogenetischen Manipulation bestimmter Arten von Neuronen bei der Überwachung von Schlaf-/Wachzustanden bei Mäusen und stellen unsere jüngsten Arbeiten am Bettkern der Stria terminalis als Beispiel vor.

Optogenetische Manipulation von neuronalen Schaltkreisen während der Überwachung von Schlaf-/Wachzustanden bei Mäusen

Das vorliegende Protokoll skizziert eine Methode zur Einrichtung eines kostengünstigen Rocker-Plattform-basierten Geräts, das zur Induktion von Schlafentzug bei Mäusen verwendet wird. Dieses Gerät hat sich als wirksam erwiesen, wenn es darum geht, Störungen des durch Elektroenzephalogramm (EEG) nachgewiesenen Schlafmusters zu verursachen und metabolische und molekulare Veränderungen im Zusammenhang mit Schlafentzug zu induzieren.

Etablierung eines Geräts gegen Schlafentzug bei Mäusen

Vorgestellt wird ein Protokoll für das Hochdurchsatz-Wirkstoff-Screening zur Verbesserung des Schlafes durch Überwachung des Schlafverhaltens von Fruchtfliegen in einem älteren Drosophila-Modell .

Hochdurchsatz-Screening von niedermolekularen Medikamenten für altersbedingte Schlafstörungen mit Drosophila melanogaster

Wir präsentieren ein Softwarepaket mit einer grafischen Benutzeroberfläche für Forscher ohne Programmiererfahrung, um Schlafstadien bei Mäusen mit einem einfachen Download und einer einfachen Bedienung zu bewerten.

IntelliSleepScorer, ein Softwarepaket mit grafischer Benutzeroberfläche für die automatisierte Bewertung des Schlafstadiums von Mäusen

Erfahren Sie eine hochdurchsatzfähige, nicht-invasive Methode zur Bestimmung der Schlafdauer bei Nagern mittels aktivitätsbasierter Heimkäfigüberwachung. Diese Technik ermöglicht effiziente Schlafforschung mit validierten Ergebnissen.

Nicht-invasive High-Throughput-Bestimmung der Schlafdauer bei Nagern

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