Article de méthode

Procédure d'enregistrement polygraphique pour la mesure du sommeil chez la souris

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DOI :

10.3791/53678

25 janvier 2016

Dans cet article

Résumé

L’enregistrement de l’électroencéphalogramme (EEG) et de l’électromyogramme (EMG) chez les souris se comportant librement est une étape essentielle pour corréler le comportement et la physiologie avec le sommeil et l’éveil. Le protocole expérimental décrit dans le présent document fournit un système câblé pour l’acquisition d’enregistrements EEG et EMG chez la souris.

Résumé

L’enregistrement de l’électroencéphalogramme (EEG) et de l’électromyogramme (EMG) épiduraux chez les petits animaux, comme les souris et les rats, a été essentiel pour étudier l’homéodynamique et les circuits de régulation veille-sommeil. Dans de nombreux laboratoires, un système d’enregistrement du sommeil par câble est utilisé pour surveiller l’EEG et l’EMG chez les souris au comportement libre, en combinaison avec un logiciel informatique pour la notation automatique des états de vigilance sur la base de l’analyse du spectre de puissance des données EEG. Une description de ce système est détaillée ci-dessous. Des vis en acier sont implantées sur la zone corticale frontale et la zone pariétale de 1 hémisphère pour surveiller les signaux EEG. De plus, l’activité EMG est surveillée par le placement bilatéral de fils dans les deux muscles du cou. Les mouvements oculaires non rapides (non paradoxaux ; Le sommeil lent est caractérisé par de grandes ondes cérébrales lentes avec une activité delta inférieure à 4 Hz dans l’EEG, tandis qu’un passage d’une activité delta basse fréquence à un EEG basse tension rapide dans la gamme thêta entre 6 et 10 Hz peut être observé lors de la transition du sommeil NREM au sommeil paradoxal. En revanche, l’éveil est identifié par des ondes cérébrales de tension faible à modérée dans le tracé EEG et une activité EMG significative.

Introduction

Les progrès techniques ont souvent précipité sauts quantiques dans la compréhension des processus neurobiologiques. Par exemple, la découverte de Hans Berger en 1929 que les potentiels électriques enregistrés à partir du cuir chevelu humain ont pris la forme d'ondes sinusoïdales, dont la fréquence est directement liée au niveau de l'éveil du sujet, a conduit à des progrès rapides dans la compréhension de veille-sommeil la réglementation, dans les deux animaux et les humains. 1 A ce jour l'electroencephlogram (EEG), en collaboration avec l'électromyogramme (EMG), ie., l'activité électrique produite par les muscles squelettiques,....

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Protocole

Déclaration éthique: procédures impliquant des sujets animaux ont été approuvés par la Commission institutionnelle Expérience animale de l'Université de Tsukuba.

1. Préparation des électrodes et des câbles pour EEG / EMG Recordings

  1. Préparer EEG / EMG électrode d'enregistrement selon le mode opératoire suivant.
    Remarque: L'électrode est jetable et peut être utilisée que pour une animal. Planifiez soigneusement la configuration de câblage pour tous les connecteurs. Placer des marques sur les connecteurs pour l'orientation correcte.
    1. Soudez chaque broche d'une tête à 4 broches à un fil d'acie....

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Résultats

Figure 1B illustre des exemples de l'EEG souris dans les différents états de vigilance. Comme le montre le tableau 1, les époques sont classés comme si le sommeil lent EEG montre grandes ondes cérébrales, avec un rythme lent de delta inférieure à 4 Hz et l'EMG ne dispose que d'un signal faible ou nulle. Époques sont classés comme le sommeil paradoxal si l'EEG montre rapides ondes cérébrales basse tension dans la gamme thêta entre 6 et 10 .......

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Discussion

Ce protocole décrit un set-up pour les enregistrements EEG / EMG qui permet l'évaluation de sommeil et l'éveil sous faible bruit, conditions de coût-efficaces et à haut débit. En raison de la petite taille de l'ensemble de tête de l'électrode EEG / EMG, ce système peut être combiné avec d'autres implants pour des expériences intra-cérébrales, y compris optogénétique (optique de l'implantation de la fibre) ou, en conjonction avec simultanée canule implantation, microperfusion de médicaments dans l.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs, Yujiro Tauguchi et Sayaka Kohtoh, sont des employés de Kissei Comtech Co., Ltd, qui développe le logiciel SleepSign pour l’acquisition et la notation automatique des données EEG/EMG utilisées dans cet article.

Remerciements

Nous remercions le Dr Larry D. Frye pour son aide éditoriale avec ce manuscrit. Ce travail a été soutenu par la Société japonaise pour la promotion des subventions scientifiques pour la recherche scientifique 24300129 (à M.L.), 25890005 (à Y.O.) et 26640025 (à Y.T.), l’Organisation nationale de recherche sur l’agriculture et l’alimentation (à Y.U.), la World Premier International Research Center Initiative (WPI) du ministère de l’Éducation, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie (à Y.O., Y.T., Y.U. et M.L.) et le Conseil de la nutrition de Nestlé, Japon (à M.L.).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Embase 4 brochesHiroseA3B-4PA-2DSA(71)
AmpicillineMeiji Seika
Convertisseur analogique-numériqueContecAD16-16U(PCIEV)
CaffeineSigmaC0750
Coupeuse en carbureMinitorB1055
Boîtier de sertissageHiroseDF11-4DS-2C
Douille à sertirHiroseDF11-30SC
Ciment dentaire (Toughron Rebase)chimique Miki
Adhésif époxyKonishi#16351
Connecteur FFC/FPCHonda Tsushin KogyoFFC-10BMEP1(B)
Câble platHitachi Cable20528-ST LF
Colle instantanée (Aron Alpha A)ToagoseiN/A
MeloxicamBoehringer IngelheimN/A
PentobarbitalKyoritsu SeiyakuN/A
Amplificateur de signalBiotexN/A
Chambre d’enregistrement du sommeilAPLN/A
Logiciel SleepSign KisseiComtecN/Apour l’enregistrement/l’analyse EEG/EMG
Bague collectriceBiotexN/A
Vis en acier inoxydableYamazakiN/A&phi ; 1,0 et plusieurs fois ; 2.0
Fil d’acier inoxydableFil de coonerAS633
Produit

Références

  1. Berger, H. Über das Elektrenkephalogramm des Menschen. Arch. Psych. 87 (1), 527-570 (1929).
  2. Tobler, I., Deboer, T., Fischer, M. Sleep and sleep regulation in normal and prion protein-deficient mice. J. Neurosci. 17 (5), 1869-1879 (1997).
  3. Kohtoh, S., et al.

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Mots-clés

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