Name: 齧歯動物の睡眠時間の非侵襲的で高スループットの測定 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 33 s
Description: 学ぶ 齧歯動物の睡眠時間を非侵襲的かつ高スループットで測定する方法。赤外線ビームを用いたホームケージモニタリングにより、EEGに代わる効率的な睡眠研究ツールとして検証されています。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

著者は NIH フェロー編集委員会の編集協力を認めたいと思います。本研究 (ZIA MH00889) ニッケル水素の学内研究プログラムによって資金を供給されました。RMS は、FRAXA ポスドク研究員プログラムによっても支えられました。

すべての手順は、国立研究所の精神健康動物ケアおよび使用委員会によって承認され、ガイドラインに沿って行われ、国立機関の健康ケアの動物の使用。
1. 睡眠検出ユニットの設定
<ol><li>ユニットとソフトウェアの必要な数を購入します。</li>
	<li>監視システムを設定する指示に従います。<ol>
<li>エミッタの反対側の検出器の位置を合わせます。赤外線ビーム内側に直面している同じ高さに揃えて配置されることを確認します。</li>
		<li>付属のネジを使用して、金属製のスタンドの高さの探知器およびヒーターを配置します。この高さは、ケージのベッド、赤外線ビームを下回って、ビームが動物の活動を検出する適切な高さに調整必要があります。これにより、27 cm × 32 cm の内部領域 (10.625 × 12.75 で)。<ol>
<li>さらにネジが必要な場合、ハードウェアでより購入保存 (鍋頭ねじの ¼ 6-32)。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>各エミッタと各検出器を接続します。エミッタを受信機にリンク指定したハブに接続します。X、y 平面のこれを実行します。すべてのセットアップのためには、この手順を繰り返します。</li>
	<li>受信機を付属の USB ハブをコンピューターに接続します。</li>
</ol>2. ソフトウェアのセットアップ
<ol><li>解析ソフトウェアをインストールし、既定として指定されたハードウェア構成ファイルを選択します。ハードウェア構成ファイルは、当社によってのみ変更する必要があります。</li>
	<li>ファイルをクリックして |実験構成を開く。既定の実験構成を開きます。</li>
	<li>実験をクリックして |プロパティ。</li>
	<li>10スキャン レートを変更して] をクリックスキャンタブ s。</li>
	<li>10活動サンプリング レートを変更] をクリック、[活動] タブ s。</li>
	<li>ファイルをクリックして |実験として保存今後の実験計画のこれらの設定を保存します。</li>
</ol>3. 動物のセットアップ
<ol><li>単独で 31 cm (12.25 インチ) の長さは 16.5 cm (6.5 インチ) 広い、きれいなケージ内マウスを家します。寝具を構築し、ビームを妨害からマウスを防ぐためには、3 mm の深さで寝具を使用します。マウス用追加ネスト材料を提供しません。</li>
	<li>食糧へのアクセスを持つマウスを提供し、梁の邪魔にならないケージの上部にかかっているワイヤ供給装置による水の自由。必要に応じて、食品を補充し、ケージが研究の期間中すべての 3-5 日を変更された場合、水のボトルを変更します。</li>
	<li>マウスの完全なカバレッジを梁のほぼ真ん中にかかっていることを確保する設定、赤外線ビーム ケージに合わせます。</li>
	<li>光マウスの通常の住宅事情の光暗い周期をミラー化または実験に基づいて必要に応じて変更部屋の暗いサイクルを設定を確認します。</li>
</ol>4. 医薬品の準備と注射
<ol><li>滅菌水と滅菌シクロデキストリンを取得します。</li>
	<li>すべて注射 25.5 30.5 G 皮下針を 1 mL の注射器を使用します。それぞれのマウスには、新しい滅菌針と注射器を使用ください。</li>
	<li>注射の間の時間を減らすためには、事前にすべての注射器を組み立てます。</li>
	<li>シクロデキストリン注射用: 30% シクロデキストリン水溶液を作るために水 10 mL にシクロデキストリンの 3 g を追加することによってシクロデキストリン ソリューションを準備します。</li>
	<li>0.3 mL の生理食塩水または IP 注入によるシクロデキストリンを管理します。</li>
</ol>5. ソフトウェア レコードの睡眠に
<ol><li>既定のハードウェア構成ファイルを開きます。</li>
	<li>ファイルをクリックして |実験構成を開く。希望を開くか、または実験構成。</li>
	<li>実験をクリックして |セットアップ。<ol>
<li>データ ファイルの保存場所とバックアップ ファイルを保存する場所を指定します。ソフトウェアでは、データ ファイルが特定のプログラム フォルダーの下のプログラム ファイルに格納する必要があります。 注: 一部のコンピューターは、敏感なプログラム ファイルを表示、ことを考えるデータ ファイルにアクセスできない可能性実験の後。したがって、ローカル コンピューター上、機密ではない別の域にバックアップ ファイルを保存することをお勧めします。</li>
		<li>動物を指定各睡眠する ID 商工会議所し、必要に応じて動物の重量を入力します。チェック ボックスをオフでチャンバー実験で使用されていない、その商工会議所が無効にされます。識別情報を入力すると、完了をクリックします。</li>
	</ol>
</li>
	<li>ファイルをクリックして |実験として保存目的のファイル名の下の現在の実験構成を保存します。</li>
	<li>実験をクリックして |実行またはf5 キーを押して録音を開始します。すべての部屋が活動を選んでいることを確認する 10 s 新紀元のため待機。動物だけ注入して、動物が移動する赤外線ビームにより検出する十分な可能性が高いです。<ol>
<li>アクティビティが検出されない場合は、ビームを拾う動きを確認する手動でマウス ケージを移動してください。トラブルシューティングを続行またはアクティビティがまだ記録されていない場合、作業室に移動します。 注: は、注射が終わったらすぐに実験を実行します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>コンピューターの画面を光を遮断する不透明なカバーでカバーします。アクティビティ メーターのライトが点滅をカバーします。</li>
	<li>24 時間の実験を実行します。 注: 注射を実行に必要な時間が、まい完全 24 時間。注射は、毎日同じ時間に実行する必要があります。注射時に睡眠を記録されませんする必要があります。</li>
	<li>次の日は、注射の時にクリックして実験 |停止録音を終了するします。ファイルをクリックして |エクスポート |対象の csv ファイルを生成各マウスの生データを収集します。 注: エクスポート、すぐにこれを行うし、コンピューターを処理している間注射を続行するいくつかの時間がかかることがあります。</li>
	<li>ファイルをクリックして |エクスポート |睡眠生を開くことによって各実験のため睡眠ファイルにエクスポートします。CDTA ソフトウェアがインストールされている任意のコンピューター上のデータ ファイル。<ol>
<li>検出パラメーター アクティビティのソースの下には、x 軸と y 軸の両方のボックスがオンになっているを確認します。</li>
		<li>しきい値新紀元の睡眠、下 4 新紀元が選択されていることを確認します。</li>
		<li>睡眠活動しきい値の下、0 の数が選択されていることを確認します。</li>
		<li>明暗サイクルを、[明暗サイクルの適切な時期を確認します。</li>
		<li>解析ウィンドウ、[分析の目的の時間を選択します。注入試験の場合に、既定値として日を残します。ExpSTART としては、開始時刻を設定します。24:00 24 時間解析ソフトウェアは、最大 72 時間のため行うことができますを使用するための期間を設定します。</li>
		<li>データをエクスポートするための時間を節約する設定を保存します。</li>
		<li>[更新] をクリックします。</li>
		<li>CSV ファイルを生成をクリックし、目的の場所にファイルを保存します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. データの分析
<ol><li>記録セッションごとに睡眠ファイルを開きます。サブジェクトの ID を割り当てる、各商工会議所のサブジェクト ID を決定するための個別の CSV ファイルを開く両方のライトのTOT 睡眠 hh:mm:ssとすべての動物の暗い段階を記録します。<ol>
<li>不整合記録の失敗を示す個々 の主題の CSV ファイルを確認します。ハイビームのカウントが 1 つの平面で検出された他の平面上のカウントが発生しない場合は、これはビームのエラーを示します。 注: 光と闇の両方の段階を含んでいるトータル レコーディング期間に対して計算されて「% 眠っている」と暗期の。12 h 明暗サイクル 12 h 光または暗期で「% 睡眠」を得るための 2 によってこの数を乗算します。注射の研究完全 24 時間計算のため行っていないことを考える"% が眠っている"ことは正確ではありません。正しいを生成する「% 睡眠」除算「TOT スリープ hh:mm:ss」、"実験経過時間: hh:mm:ss"、2 で乗算して、% を取得する 100 を乗算します。光の段階で注射を行い場合、光の位相のみをこの方法で調整する必要があります。</li>
	</ol>
</li>
	<li>別の日、フェーズが互いに比較されるので各フェーズと各日のパーセントの睡眠の持続期間を分析します。</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>

著者が明らかに何もありません。

非侵襲、高スループットの家-檻の中の活動の監視に基づく睡眠時間の測定法を紹介します。総睡眠時間の評価のこの方法は、脳波研究3に対して検証されています。アクティビティ ベースの家ケージの監視は単純な非侵襲的、および多数の動物の人口調査に適用されます。それは限られた睡眠 (睡眠発作持続時間と睡眠段階) などについて詳細な情報を与えることはできません。
この分析方法に落とし穴は、比較的簡単に検出します。梁のどれもが研究中に妨害が重要です。これがケージ部における寝具の蓄積によって発生します。3 mm にベッドの高さを制限し追加ネスト材料を除去する最小限に抑えることができます。寝具のこの量はケージの底をカバーするのに十分なマウス17のストレス レベルに影響を与える低寝具ボリュームが見つからない。追加の入れ子材料梁クリアランスにも干渉する可能性、したがって、提供しない必要があります。また、セットアップ処理中にすべてのビームが正しく機能していることを確認する研究を終了し、データを抽出する前に、ケージを調査することが重要です。ビ...

睡眠は体と脳の覚醒1毎日の負担を次の復元のための重要な機能です。それは、睡眠が記憶力と一般的な脳の可塑性1の役割を果たすことが示されています。脳波は、睡眠2を検出するためのゴールド スタンダードです。齧歯動物、脳波モニタリングには、ヘッド マウント後動物必要2を回復する時間の期間に貼付電極の外科的移植が必要になります。リカバリ後動物録音デバイスに接続し、別を与えられる慣れ2の期間。回復と慣れのこれらの必要な期間のため脳波は時間がかかり、骨の折れると大規模な合理的に実行できません。さらに、電極注入の手術は動物に固有の危険を運ぶ。最後に、脳波の研究で睡眠をスコアリングのためのデータ分析も非常に骨の折れるです。代わりに、睡眠を監視する非侵襲、高スループット方法大きく齧歯動物の睡眠研究を支援しました。
脳波研究の制限に対処する、アクティビティ ベースの家ケージ監視システム睡眠を検出するために使用します。単純な前提は、アクティブでない動物は眠っている動物である可能性が高いです。それはそれを示されている 40 (10 秒エポックのビニング) 連続的な非アクティブの s は、睡眠脳波 (88-94% の契約に示されている)3によって測定した、信頼性の高い測定。ホーム ケージ ・監視システムは、最小限のセットアップ時間と動物の大規模なグループを研究する使用できます。我々 は、動物約 1 日かかります脳波研究2に必要な回復の週間と対照をなしてホーム ケージ監視システム4の住宅に慣らすに示されています。さらに、いくつかのセットアップは、体温、心拍数、利用状況、給餌などの生理学的パラメーターも検出できます。温度と心拍数は、小型送信機の移植から決定されます。これらのパラメーターは、マウスに関するより多くの情報を提供でき、さらに睡眠とそれの影響を理解するために追加する睡眠記録と並行して使用する可能性があります。
それは強力なツールが、アクティビティ ベースの家ケージの監視から取得できるデータの種類に制限があります。脳波の研究は、レムと非-レム睡眠、睡眠構築のより深い理解のために重要かもしれない区別できます。アクティビティ ベースの家ケージ ・監視システムだけ総睡眠時間のデータを提供できます。さらに、ホーム ケージ監視のアクティビティ ベースの出力を与えるについては睡眠時間の長さが、40 秒間隔3の固有の限定のためを試合時間正確に把握できません。これらの制限にもかかわらずホーム ケージが睡眠時間の監視動物の健康および行動5を含む多くの下流因子に影響を与える可能性があります重要な生物学的指標を提供します。
アクティビティ ベースの家ケージの監視は、その多様性を示す多くの研究で睡眠を検出する使用されています。私たちはこれらの研究4,6,7,8,9,10、11,の12のサンプルを引用します。紹介した方法も独自の制限13,14を含む各監視アクティビティ ベースを介して睡眠を検出の他の方法があります。長時間 (72 時間) 連続睡眠は、24 h のブロックのいくつかを調べる睡眠中これらの研究のいくつか調べる。本研究では、毎日腹腔内 (IP) 注射と脆弱 X 症候群 (Fmr1 KO マウス) のマウス モデルにおける変更が定期的なケージに対応した 24 時間の期間ごとに睡眠解析を提案します。睡眠4を減らした、仮説に感覚情報15に超反応するのでFmr1 KO マウスを選びました。我々 のデータでは、ストレスの多いイベントに応答の睡眠パターンの変化を検出する能力を強調表示します。このメソッドは、マウスの大規模コホートで睡眠についての一般情報を取得に最適です。メソッドは、睡眠に特定の遺伝子変異、薬理学的治療法やストレッサーなどのイベントへの応答の効果の効果を理解するために役立ちます。さらに、メソッドはより複雑の研究を開始する前に検診の応答の簡単な手段を提供します。

<table><tbody><tr><td>包括的な実験動物モニタリングシステム(CLAMS)</td><td>コロンバスインスツルメンツ</td><td></td><td>睡眠時間を分析するための機器とソフトウェア</td></tr><tr><td>キャプチゾール研究グレード</td><td>キャプチゾール</td><td>RC-0C7-100</td><td>疎水性化合物を溶解するためのキャプチゾル</td></tr><tr><td>30G BDニードル 1/2インチ</td><td>BD</td><td>注射</td><td>用305106ニードル</td></tr><tr><td>BD使い捨て注射器フィ</td><td>ッシャー14-823-30</td><td></td><td>注射用シリンジ</td></tr><tr><td>B6.129P2-Fmr1tm1Cgr/J</td><td>Jackson Labs</td><td>3025</td><td>Fmr1 KO mice</td></tr><tr><td>Super Mouse 750 Mouse Cage</td><td>Lab Products, Inc.&nbsp;</td><td></td><td>マウス用ホームケージ</td></tr><tr><td>SANI-Chips 寝具</td><td>PJ Murphys</td><td></td><td>マウス用寝具</td></tr></tbody></table>

齧歯動物の睡眠時間の非侵襲的で高スループットの測定

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

伝統的に、睡眠は、脳波計 (EEG) によって監視されます。齧歯動物の脳波の研究では、長い回復期間続いて電極の外科的移植を必要があります。脳波記録を行う動物は、ヘッド マウントに不自然なテザーを作成する受信機に接続されます。脳波モニタリングは時間がかかる、運ぶ、動物を危険にさらすし、睡眠の測定のため完全に自然な設定ではありません。代替方法のハイスループット ファッションで特に睡眠を検出する睡眠研究分野大きく前進するでしょう。ここでは、アクティビティ ベースの家ケージの監視を介して睡眠を検出検証法について述べる.以前の研究では、このメソッドを介して睡眠では、伝統的な脳波ベース メジャーによって定義される睡眠の契約の高度を示しています。このメソッドは、総睡眠時間の検証が、一方より時間解像度を持つ脳波睡眠時間の長さを評価することに注意してくださいすることが重要です。急速な目動き (レム) とレム睡眠、睡眠の正確な性質についての詳細を与えて、脳波は区別もできます。それにもかかわらず、アクティビティ ベースの睡眠測定は邪魔されずに睡眠の複数の日を分析し、(ストレス) のような急性のイベントへの応答として睡眠を評価するために使用できます。ここでは、毎日腹腔内注射マウスの応答を検出するこのシステムの電源を示します。

睡眠と動物が注射に慣らすかどうかで毎日の注射の効果を決定する 9:00 (6:00 で始まったライト サイクル) で 14 日連続毎日 IP 注射を実行 12 Fmr1 KO c57bl/6 j マウスの睡眠時間を記録しました。用いて、被験者のデザインの中で通常の生理食塩水で連続 4 日間のそれぞれの動物を注入する. (1-4 日) と次の 30% シクロデキストリン、連続 10 日間 (5-14 日間)。シクロデキストリンは、薬剤の投与の疎水性化合物を分解する使用ことができます車両噴射によるマウスの睡眠への影響に興味を持っていたので選ばれました。記録の長い期間を考えると、我々 はまた研究を通して、週 2 回のケージを変更しました。日に注射と同時にケージ変更を行った示されます。注射とケージの変化 (図 1) の 14 日間にわたって光と闇の相の平均パーセント睡眠時間を報告します。動物は、注射をせず睡眠装置に追加の馴化期間を受信しませんでした。X の毎日の相互作用の重要なフェーズがわかった (F ...

睡眠測定活動ベース ホーム ケージの監視の高スループット方法について述べる。このメソッドでは、脳波・ ベースの従来の方法上の利点を提供しています。それは総睡眠時間の定量検証するには、ひと疾患の齧歯動物モデルで睡眠を監視する強力なツールをすることができます。

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

この実験の全体的な目標は、総睡眠時間をハイスループットで非侵襲的な方法で記録することです。この方法は、総睡眠時間など、睡眠分野の重要な質問に答えるのに役立つ可能性があります。この手法の主な利点は、高スループットで非侵襲的であり、簡単に実行できることです。手順を実演するのは、研究室のバカロレア後のアビゲイル・レモンズです。手順を開始するには、検出器をエミッターの反対側に位置合わせします。赤外線ビームが内側を向いており、同じ高さに位置合わせされていることを確認してください。次に、付属のネジを使用して、検出器とエミッターを金属スタンドの希望の高さに配置します。この高さは、ケージの寝具が赤外線ビームのレベルより下になるように調整する必要がありますが、ビームは動物の活動を検出するのに適した高さにあります。これにより、27 cm x 32 cm の内部領域が作成されます。次に、各エミッターで各検出器に接続します。エミッターをレシーバーにリンクされた付属のハブに接続します。これを X 平面と Y 平面の両方に対して実行します。すべてのセットアップでこれを繰り返します。その後、付属のUSBハブを使用してレシーバーをコンピューターに接続します。ソフトウェアを設定するには、[ファイル] をクリックし、[実験構成を開く] をクリックして、既定の実験構成を開きます。次に、[実験]、[プロパティ] の順にクリックします。続いて、スキャンタブをクリックします。スキャン速度を 10 秒に変更します。次に、[アクティビティ] タブをクリックし、アクティビティのサンプリング レートを 10 秒に変更します。次に、[ファイル]、[実験構成に名前を付けて保存] の順にクリックし、これらの構成設定を今後の実験用に保存します。このステップでは、長さ31センチメートル、幅16.5センチメートルのきれいなケージにマウスを単独で収容します。マウスが寝床を蓄積して梁を遮るのを防ぐために、3ミリメートルの深さで寝床を使用し、追加の巣材を提供しないでください。ビームの邪魔にならないようにケージの上部にあるワイヤーフィーダーを使用して、マウスが自由に餌と水にアクセスできるようにします。必要に応じて、研究期間中3〜5日ごとにケージを交換する場合は、食品を補充し、水筒を交換します。次に、マウスケージを赤外線ビームセットアップの内側に合わせ、マウスケージがビーンズのほぼ中央に収まるようにして、完全にカバーします。次に、デフォルトの構成ファイルを開きます。[ファイル]、[実験構成を開く] の順にクリックして、目的の実験構成または既定の実験構成を開きます。次に、[テスト] をクリックし、[セットアップ] をクリックします。データファイルの保存場所とバックアップファイルの保存場所を指定します。次に、各睡眠室に動物IDを指定し、必要に応じて動物の体重を入力します。実験でチャンバーが使用されていない場合、ボックスのチェックを外すと、そのチャンバーは非アクティブになります。識別情報を入力したら、[完了]をクリックします。[ファイル]、[実験に名前を付けて保存]の順にクリックし、現在の実験設定を目的のファイル名で保存します。その後、[実験]、[実行]の順にクリックして、録音を開始します。10秒のエポックを待って、すべてのチャンバーが活動を拾っていることを確認します。動物は注入されたばかりなので、動物は赤外線で検出できるほど動いている可能性が高いです。翌日、注入時に「実験」をクリックし、「停止」をクリックして記録を終了します。その後、ファイルをクリックし、エクスポートし、サブジェクトCSVを生成して、各マウスの生データを収集します。続いて、ファイル、エクスポート、および睡眠分析をクリックして、生のものを開いて各実験の睡眠ファイルをエクスポートします。CDTAデータファイル。[検出パラメーター アクティビティ ソース] で、[X 軸] ボックスと [Y 軸] の両方のボックスがオンになっていることを確認します。次に、スリープしきい値エポックで、4 つのエポックが選択されていることを確認します。[スリープしきい値アクティビティしきい値] で 0 カウントが選択されていることを確認し、[明暗サイクル] で明暗サイクルの適切な時間を確認します。解析ウィンドウで、解析に必要な時間を選択します。注射研究の場合は、日をデフォルトのままにします。開始時刻を ExpSTART として設定し、期間を 24:00 (24 時間) に設定します。データエクスポートの時間を節約するために構成を保存し、[更新]をクリックします。[CSV ファイルの生成] をクリックし、ファイルを目的の場所に保存します。各録画セッションのデータを分析するには、sleep ファイルを開きます。被験者IDを割り当てるには、各チャンバーの個別のCSVファイルを開いて被験者IDを決定します。すべての動物の明期と暗期の両方について、TOT睡眠、時間、分、秒を記録します。個々の件名の CSV ファイルで、記録の失敗を示す不整合がないか確認します。一方の平面で高いビーム数が検出され、もう一方の平面でビーム数が観察されない場合は、ビームの失敗を示しています。この図は、午前9時に生理食塩水または30%シクロデキストリンのいずれかのIP注射を毎日受けたマウスを示しています。光の段階で。矢印の周りのボックスは、ケージの変更を示しています。事後T検定では、初日の明期の睡眠時間は他の日と異なり、睡眠設定とIP注射の両方に慣れていることが示されました。6日目、9日目、13日目のケージ交換により、他の日と比較して睡眠が減少しました。シクロデキストリン注射後の睡眠時間は、ケージを変更しなかった日間で比較的安定しており、マウスがIPシクロデキストリン注射に慣れていることを示しています。一度習得すれば、セットアップは1時間未満で完了し、分析も非常に迅速に実行できます。この手順に続いて、脳波などの他の方法を実行して、睡眠の断片化や睡眠段階などの追加の質問に答えることができます。

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

Research

JoVE Journal

Behavior

行動

この記事では、マウスの概日機能と光の応答を判断するために使用できる方法を検討します。...

ホイール実行中のアクティビティを使用して、マウスの概日リズムと急性ライト応答を測定する

手順は脳波、筋電図、脳乳酸濃度が監視されながらoptogenetically大脳皮質錐体ニューロンの活動を操作するために記述されている。彼らは自発的睡眠/覚醒サイクルを受けながら、実験的な録音はケーブルつながマウスで実行されます。...

同時脳波、リアルタイム乳酸濃度の測定と齧歯類大脳皮質ニューロン活動のOptogeneticマニピュレーション

出典: Kodani, S., et.al.マウスの睡眠/覚醒状態のモニタリング中の神経回路の光遺伝学的操作J. Vis. 経験。(2019年)このビデオは、マウスの睡眠から覚醒への移行に関与する神経回路の光遺伝学的操作を示しています。この手順では、光ファイバーと電極を脳と筋肉に外科的に埋め込み、光刺激と電気生理学的記録を可能にします。光を照射して終末線条 (BNST)...

マウスにおける睡眠から覚醒への移行のための神経回路の光遺伝学的操作

このビデオは、麻酔をかけたマウスに脳波(EEG)および筋電図(EMG)電極アセンブリを埋め込むためのプロトコルを示しています。このプロセスには、マウスを定位固定装置フレームに固定し、頭蓋骨に正中線を切開し、電極用の穴を開け、信号記録用の電極ユニットを固定することが含まれます。回復後、記録された信号を使用してマウスの睡眠覚醒動作が分析されます。...

脳波および筋電図記録によるマウスの睡眠行動の解析

自由に行動するマウスの脳波(EEG)と筋電図(EMG)の記録は、行動と生理機能を睡眠と覚醒と関連付けるための重要なステップです。本明細書に記載の実験プロトコルは、マウスにおけるEEGおよびEMG記録を取得するためのケーブルベースのシステムを提供する。...

マウスで睡眠を測定するためのポリグラフ記録手順

人間の精神運動警戒試験（PVT）のラットのバージョンは、このようなパフォーマンスの精度、モータの速度、応答時期尚早、と注意で失効としてのヒト警戒の側面を含め、人間PVTを用いて測定したものと同様の注意の側面を測定することが記載されています。...

げっ歯類精神運動警戒試験（rPVT）：ラットとマウスの神経行動のパフォーマンスを評価するための方法

ここでは、聴覚刺激に対する睡眠応答性を調節するマウスにおける非レム睡眠の神経および心臓変数の時間的ダイナミクスを記述するための実験的および分析的手順を提示する。...

睡眠中のマウスにおけるスペクトルパワーおよび心拍数の低速ダイナミクスの定量化

ここでは、マウスにおける睡眠/覚醒状態のモニタリング中に特定のタイプのニューロンを光遺伝学的に操作する方法を説明し、ストリア末端のベッド核に関する最近の研究を例に挙げる。...

マウスにおける睡眠/覚醒状態のモニタリング中の神経回路の光遺伝学的操作

本プロトコルは、マウスに睡眠剥奪を誘発するために使用される費用対効果の高いロッカープラットフォームベースのデバイスをセットアップするための方法を概説する。このデバイスは、脳波(EEG)で証明された睡眠パターンの乱れを引き起こし、睡眠不足に関連する代謝および分子の変化を誘発するのに効果的であることが証明されています。...

マウスの睡眠不足装置の確立

提示されているのは、高齢のショウジョウバエモデルにおける ショウジョウバエ...

ショウジョウバエによる加齢性睡眠障害のハイスループット低分子薬物スクリーニング(英語)

コーディング経験のない研究者向けに、ダウンロードと操作でマウスの睡眠段階をスコアリングできるグラフィックユーザーインターフェースを備えたソフトウェアパッケージを提供します。...

IntelliSleepScorerは、マウス用のグラフィックユーザーインターフェースを備えたソフトウェアパッケージで、睡眠ステージの自動スコアリングが可能です

学ぶ 齧歯動物の睡眠時間を非侵襲的かつ高スループットで測定する方法。赤外線ビームを用いたホームケージモニタリングにより、EEGに代わる効率的な睡眠研究ツールとして検証されています。

齧歯動物の睡眠時間の非侵襲的で高スループットの測定

さらに動画を探す