Un modelo crónico de fragmentación del sueño usando rotor orbital vibratorio para inducir déficit cognitivo y comportamiento similar a la ansiedad en ratones jóvenes de tipo salvaje

Los trastornos crónicos del sueño conducen a la patogénesis de enfermedades neurodegenerativas. Nos gustaría proporcionar un protocolo simple, estable y a largo plazo para modelar las interrupciones frecuentes durante el sueño humano para abordar esta pregunta. Estos ratones minimizan los trabajos de manipulación y los compradores artificiales.

Puede estandarizar las intervenciones entre ratones dentro del mismo grupo experimental y entre diferentes experimentos para producir resultados conductuales y patológicos repetibles. Este modelo se puede aplicar a una variedad de modelos de enfermedades, como la depresión y la enfermedad de Alzheimer, para estudiar los impactos de los trastornos crónicos del sueño en presencia de una enfermedad subyacente. Comience asignando aleatoriamente de tres a cinco ratones machos adultos de tipo salvaje de 20 a 28 gramos, de 8 a 10 semanas de edad, a jaulas de modelado y control de LCR para evitar el estrés del aislamiento social.

Aloje ambos grupos de jaulas en la misma sala de modelado de 21 a 23 grados centígrados y de 35 a 60% de humedad con un ciclo de luz/oscuridad de 12 horas para mantener un entorno circundante idéntico. A continuación, proporcione a los ratones suficiente comida y agua utilizando boquillas largas con puntas de válvula de bola en las botellas de agua para evitar fugas de agua en los movimientos de la plataforma y sujetando las botellas de agua en la parte superior de cada jaula con un resorte para evitar la dislocación de las botellas durante la rotación. Para el modelado de la fragmentación crónica del sueño, programe un rotor orbital controlado eléctricamente con una plataforma de 67 por 110 centímetros para que funcione durante las 8:00 a.m.

a las 8:00 p.m. fase ligera y use un temporizador de estado sólido para configurar la velocidad del rotor a 110 revoluciones por minuto durante un ciclo repetitivo de 10 segundos encendido y 110 segundos apagado. Utilice resortes gruesos para sujetar las jaulas de CSF en la parte superior de la plataforma del rotor para evitar la dislocación de las jaulas durante la rotación de la plataforma y confirme que el acceso a alimentos y agua se mantenga durante las rotaciones orbitales.

Después de configurar el sistema modelo, observe las jaulas durante al menos una hora para asegurarse de que el rotor orbital esté funcionando correctamente. Durante el período de modelado, pese a los ratones semanalmente a las 8:00 a.m. cuando cambie la ropa de cama y retire a los agresores de las jaulas según sea necesario.

Al final del período de modelado, continúe alojando y alimentando a los ratones en la sala de modelado. Para realizar una prueba de laberinto acuático de Morris, entre las 8:00 a.m. y las 12:00 p.m.

Todos los días durante cinco días, suelte un ratón a la vez en un tanque circular lleno de agua de 20 a 23 grados centígrados en uno de los cuatro cuadrantes para cada prueba. Durante la prueba, use un sistema de seguimiento de video para registrar la latencia de escape de cada mouse mientras intenta nadar hacia la plataforma. Si el ratón no puede localizar la plataforma en 60 segundos, guíe al animal hasta la plataforma.

Permita que permanezca en la plataforma durante 15 segundos antes de devolverlo a su jaula. En el sexto día después del entrenamiento, retire la plataforma del tanque de agua y suelte al ratón del cuadrante noreste para un período final de nado de 60 segundos por animal. Después del modelado del LCR, no se observan diferencias en los pesos de los ratones entre el grupo de control y el experimental.

El grupo de LCR muestra una menor capacidad de localización de la plataforma durante un período de cinco días de entrenamiento en el ensayo de comportamiento Morris Water Maze en comparación con los animales de control. En la prueba de sonda, los ratones de LCR pasaron significativamente menos tiempo proporcionalmente en el cuadrante objetivo, cruzando la ubicación de la plataforma anterior menos veces sin una diferencia de velocidad de natación observable. En la fase conocida de la prueba de reconocimiento de objetos novedosos, no hay diferencias significativas en el tiempo total de exploración entre el CSF y los grupos de control, ni en el tiempo de exploración entre los objetos A1 y A2 de ninguno de los grupos.

En la fase de prueba, el índice de discriminación de los ratones con peste porcina clásica se reduce significativamente en comparación con el de los animales de control. En estas evaluaciones representativas de la prueba de campo abierto y la prueba de natación forzada, el grupo de LCR pasó menos tiempo en la zona central durante la prueba que el grupo de control. Los ratones con LCR también exhibieron una distancia total de movimiento más larga dentro del tanque, lo que sugiere una mayor actividad espontánea después del modelado.

Sin embargo, el modelo de LCR no indujo un comportamiento similar a la depresión, como lo verificaron las diferencias no significativas en el tiempo de inmovilidad entre los dos grupos sometidos a la prueba de natación forzada. La selección de un ciclo vibratorio apropiado y la duración del modelado, así como una línea de tiempo adecuada para el tratamiento del LCR y la identificación del fenotipo, son importantes para el éxito de este experimento. Los protocolos tradicionales de privación del sueño requieren una gran cantidad de trabajo y sobre todo para el modelado agudo o a corto plazo.

Este protocolo permite el estudio de un mecanismo patológico de alteración del sueño leve pero de larga duración.