Name: Procédure denregistrement polygraphique pour la mesure du sommeil chez la souris (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-25T19:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 45 s
Description: Apprenez la procédure d'enregistrement polygraphique EEG/EMG pour mesurer les états de vigilance et de sommeil chez la souris. Cette technique permet de corréler comportement et physiologie neuronale corticale.

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

playerTrialDesktop

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.).

Déclaration éthique: procédures impliquant des sujets animaux ont été approuvés par la Commission institutionnelle Expérience animale de l&#39;Université de Tsukuba. 1. Préparation des électrodes et des câbles pour EEG / EMG Recordings <ol><li> Préparer EEG / EMG électrode d&#39;enregistrement selon le mode opératoire suivant. Remarque: L&#39;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&#39;orientation correcte. <ol><li> Soudez chaque broche d&#39;une tête à 4 broches à un fil d&#39;acier inoxydable de 2 cm. En bref, tenir une extrémité du fil à la broche, placer un fer à souder chaud sur l&#39;articulation fil broches, et faire fondre la soudure pour assurer que juste assez de soudure fonctionne bien dans l&#39;articulation. Soyez prudent de ne pas appliquer trop de chaleur à la broche; autrement, la matière plastique autour des broches fondra. </li><li> Soudez l&#39;extrémité libre de chacun des 2 fils attachés à l&#39;en-tête de la broche à la têted&#39;une vis en acier inoxydable de 1,0 mm de diamètre. En bref, maintenir l&#39;extrémité libre du fil à fil en dessous de la tête de vis, placer un fer à souder chaud sur l&#39;articulation fil-vis, et faire fondre la soudure pour assurer que juste assez de soudure fonctionne bien dans l&#39;articulation. Les 2 fils avec vis servent électrodes d&#39;enregistrement EEG, tandis que les 2 fils sans vis servent EMG électrodes d&#39;enregistrement. </li><li> Utilisez des ciseaux pour dépouiller 1 mm de l&#39;isolant à l&#39;extrémité des électrodes EMG pour augmenter la qualité du signal EMG. </li><li> Couvrir complètement toutes les broches soudées avec de la colle époxy à l&#39;aide d&#39;une fine baguette de bois ou un cure-dent pour réduire le bruit électrique pendant les enregistrements EEG / EMG. </li></ol></li><li> Préparer un câble pour connecter l&#39;électrode avec la bague collectrice tel que décrit ci-dessous. Ce câble peut être réutilisé. <ol><li> Soudez chaque broche d&#39;un connecteur FFC / FPC 4 broches avec un fil d&#39;un câble plat 30 cm. En bref, maintenir l&#39;extrémité dénudée du fil à la broche, placer un fer à souder chaudsur le joint fil broches, et faire fondre la soudure pour assurer que juste assez de soudure fonctionne bien dans l&#39;articulation. Remarque: Choisissez la longueur du câble plat qui est approprié pour la hauteur de la cage de l&#39;animal expérimental utilisé pour les enregistrements EEG / EMG. </li><li> Solder sertir prises à une extrémité des fils sur l&#39;autre extrémité du câble plat. En bref, maintenez une prise de sertissage à l&#39;extrémité libre dénudée du fil, placer un fer à souder chaud sur le joint fil-socket, et faire fondre la soudure à veiller à ce que suffisamment de soudure tout se passe bien dans l&#39;articulation. </li><li> Insérez chaque Crimp Socket dans une position 4 sertir logement. </li><li> Couvrir complètement les douilles avec de la colle époxy sertissage en utilisant une fine baguette de bois ou un cure-dent. </li></ol></li></ol> 2. implantation d&#39;électrodes dans le chef de la souris (Durée: env. 20 min) <ol><li> Stériliser tous les instruments chirurgicaux dans un stérilisateur à billes à chaud avant la chirurgie. Anesthésier une souris mâle (10 - âgé de 20 semaines, les 20 - 30 g)avec une injection intraperitoneale de pentobarbital (50 mg / kg). Après avoir vérifié que la souris est profondément anesthésié en pinçant un orteil, raser les cheveux sur la tête et le cou avec une tondeuse. </li><li> Déplacez la souris sur le cadre stéréotaxique, et fixer la tête entre les 2 bars de l&#39;oreille. Appliquez de la vaseline sur les yeux pour prévenir la sécheresse. Nettoyer la peau rasée avec de l&#39;alcool et de couper le long de la ligne médiane avec un scalpel pour exposer le crâne. Clip de la peau pour garder la zone chirurgicale ouverte. </li><li> En utilisant un couteau de carbure (taille de forage: 0,8 mm de diamètre), percer 2 trous dans le crâne, l&#39;un sur l&#39;aire corticale frontale (1 mm en avant de bregma, 1,5 mm latéralement de la ligne médiane) et l&#39;autre sur la zone pariétale ( 1 mm en avant de lambda, 1,5 mm latéralement à la ligne médiane) de l&#39;hémisphère droit, selon coordonnées stéréotaxiques de Paxinos et Franklin. 23 </li><li> En utilisant le tournevis d&#39;un bijoutier, en acier inoxydable de lieu d&#39;enregistrement EEG vis dans les trous et faire 2 - 2,5 tours pour chaque screw pour le positionnement péridurale sur le cortex. Note: Ne pas insérer des vis trop profondes pour éviter d&#39;endommager le tissu cérébral. Vérifier que les vis sont bien fixés sur le crâne. Ceci est important d&#39;avoir des signaux EEG stables pendant une longue période de plusieurs enregistrements (typiquement, plus de 1 mois). Vis ondulées produisent des artefacts EEG et peuvent se détacher avant la fin de l&#39;horaire expérimental. </li><li> Fixez l&#39;ensemble d&#39;électrode (cf. Section 1.1, broches tournées vers le haut) avec de la colle instantanée sur le crâne et couvrir avec du ciment dentaire. Assurez bilatéralement petits trous avec une pince dans les trapèzes (cou) muscles et insérer les fils en acier inoxydable qui servent d&#39;électrodes EMG dans les trous. Suturer la peau avec un fil de soie (d&#39;un diamètre de 0,1 mm) pour éviter l&#39;exposition du muscle. </li><li> Retirer la souris du cadre stéréotaxique. Administrer de l&#39;ampicilline (100 mg / kg) et le méloxicam (1 mg / kg) par voie intrapéritonéale à la souris pour éviter l&#39;infection bactérienne et de réduire la douleur post-chirurgicale, respectivement. Keep la souris sur un tapis de chaleur et de le surveiller jusqu&#39;à ce qu&#39;elle ait repris conscience suffisante pour maintenir décubitus sternal. Maison de la souris individuellement lors de la récupération pour éviter l&#39;élimination des électrodes par d&#39;autres animaux, et administrer meloxicam (1 mg / kg) par voie intrapéritonéale le premier jour après la chirurgie. </li></ol> 3. Enregistrement et acquisition EEG / EMG données <ol><li> Après une période de récupération de 1 semaine, chaque maison souris individuellement dans une cage expérimentale placé dans une chambre d&#39;enregistrement insonorisé. Maintenir une température ambiante de 23 ± 1 ° C et contrôler automatiquement des cycles de 12 heures de lumière / 12-hr foncé (lumières allumées à 08h00, l&#39;intensité d&#39;éclairage ~ 100 lux). </li><li> Connectez l&#39;ensemble d&#39;électrodes EEG / EMG sur la tête de la souris à un câble d&#39;enregistrement. Vérifiez que le câble d&#39;enregistrement est relié à une bague collectrice (qui est conçu de telle sorte que les mouvements de la souris ne sont pas limités par la torsion du câble) et un amplificateur de signal EEG / EMG. Filtre EEG / EMG signaux (EEG, 0,5-64 Hz; EMG, 16-64 Hz), numériser à une cadence de 128 Hz d&#39;échantillonnage d&#39;un convertisseur analogique-numérique (A / D) et enfin enregistrer sur un ordinateur exécutant le logiciel d&#39;enregistrement EEG / EMG (Tableau &#39;Matériaux&#39;, 4 ème entrée à partir du bas). </li><li> Habituer la souris pour 2 - 3 jours dans la chambre d&#39;enregistrement. Si l&#39;enregistrement EEG / EMG comprend les administrations de drogue par voie intrapéritonéale, gérer doucement la souris sur chaque jour de l&#39;accoutumance au moment de l&#39;administration du médicament. </li><li> Par la suite, lancer le logiciel EEG / EMG d&#39;enregistrement (Tableau &#39;Matériaux&#39;, 4 ème entrée du bas). <ol><li> Sélectionnez l&#39;onglet «Fichier des données d&#39;informations» et cliquez sur la case à côté du nom de fichier. Entrez un nom de fichier et cliquez sur «Enregistrer». </li><li> Sélectionnez l&#39;onglet «condition d&#39;enregistrement» et sélectionnez tous les canaux EEG / EMG qui seront enregistrées. </li><li> Sélectionnez la fréquence d&#39;échantillonnage (128 Hz) dans l&#39;onglet «conditions d&#39;enregistrement». </li><li> Vérifiez si les canaux sélectionnés sont affichés correctement dans ee onglet «Canal de l&#39;information». </li><li> Sélectionnez l&#39;onglet &#39;de réglage de la minuterie &quot;et cliquez sur&quot; Monitor &quot;pour afficher EEG et EMG. </li><li> Vérifiez si les signaux EEG / EMG sont affichés correctement. </li><li> Sélectionnez l&#39;onglet &#39;de réglage de la minuterie &quot;et régler l&#39;heure de l&#39;horloge pour le début et la fin de l&#39;enregistrement dans la zone du minuteur principal. </li><li> Cliquez sur &quot;Moniteur&quot; de l&#39;onglet &quot;réglage de la minuterie» pour commencer l&#39;enregistrement. </li></ol></li><li> Enregistre des signaux EEG / EMG sous la ligne de base (ie., Le comportement de sommeil / éveil d&#39;une souris de se comporter librement) et différentes conditions de traitement (par exemple., L&#39;administration de caféine ou un placebo) pendant plusieurs jours. Euthanasier la souris avec une injection intraperitoneale de pentobarbital (200 mg / kg) après le dernier jour d&#39;expérimentation. </li></ol> 4. Scoring of Behavioral État Basé sur EEG / EMG données <ol><li> Démarrez le logiciel pour l&#39;analyse EEG / EMG (Tableau &#39;Matériaux&#39;, 4 ème entrée du bas). Ouvrez les données brutes EEG / EMG (fichier .kcd) produites dans l&#39;étape 3. Cliquez sur l&#39;onglet «sommeil» et sélectionnez le temps Epoch. Sélectionnez 10 sec. </li><li> Cliquez sur l&#39;onglet «sommeil» et sélectionnez «Multi-screening» de marquer automatiquement toutes les époques de 10 sec en 3 étapes (ie., Sommeil lent et le sommeil paradoxal, et l&#39;éveil) sur la base des amplitudes des EEG et EMG et l&#39;analyse spectrale de puissance de l&#39;EEG. 3 </li><li> Cliquez sur &quot;l&#39;état de la FFT pour EEG». </li><li> Définissez les paramètres de l&#39;analyse spectrale de puissance [256 points de référence (correspondant à 2 secondes de l&#39;EEG), la fonction de fenêtre de Hanning, et la moyenne des 5 spectres par époque]. 3 Cliquez sur «OK». </li><li> Cliquez sur «Démarrer screening» pour commencer le dépistage automatique. Ouvrez les données marqués (fichier .RAF). </li><li> Consultez les résultats de l&#39;examen automatique et, si nécessaire, corriger manuellement sur ​​la base des critères standard (voir les résultats représentatifs, figure 1B et tableau 1 </strong&gt;). 2, 3 Brièvement, cliquez et maintenez le bouton gauche de la souris sur une époque mal marqué et faites glisser le curseur sur la chaîne des époques mal marqués. Relâchez le bouton gauche de la souris et sélectionnez l&#39;état comportemental correcte dans la fenêtre pop-up. Remarque: Parfois, les époques à la transition entre deux états vigilants sont difficiles à marquer sans ambiguïté, à un état. Dans de tels cas, l&#39;époque devrait être marqué à l&#39;état apparent et les mêmes critères doivent être appliqués à des époques similaires à travers l&#39;expérience pour assurer la reproductibilité des données. </li></ol>

<ol><li>Berger, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%C3%9Cber+das+Elektrenkephalogramm+des+Menschen%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Psych%22%5BJournal%5D)">Über das Elektrenkephalogramm des Menschen.</a> Arch. Psych. 87 (1), 527-570 (1929).</li>
<li>Tobler, I., Deboer, T., Fischer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+and+sleep+regulation+in+normal+and+prion+protein-deficient+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Sleep and sleep regulation in normal and prion protein-deficient mice.</a> J. Neurosci. 17 (5), 1869-1879 (1997).</li>
<li>Kohtoh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Algorithm+for+sleep+scoring+in+experimental+animals+based+on+fast+Fourier+transform+power+spectrum+analysis+of+the+electroencephalogram%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep+Biol.+Rhythm%22%5BJournal%5D)">Algorithm for sleep scoring in experimental animals based on fast Fourier transform power spectrum analysis of the electroencephalogram.</a> Sleep Biol. Rhythm. 6 (3), 163-171 (2008).</li>
<li>Rosenbaum, E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRosenbaum%2C+E+%22Warum+m%C3%BCssen+wir+schlafen%3F+%3A+eine+neue+Theorie+des+Schlafes%22">Warum müssen wir schlafen? : eine neue Theorie des Schlafes</a>. , August Hirschwald. (1892).</li>
<li>Kubota, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kuniomi+Ishimori+and+the+first+discovery+of+sleep-inducing+substances+in+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Res%22%5BJournal%5D)">Kuniomi Ishimori and the first discovery of sleep-inducing substances in the brain.</a> Neurosci. Res. 6 (6), 497-518 (1989).</li>
<li>Ishimori, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((True+cause+of+sleep%3A+a+hypnogenic+substance+as+evidenced+in+the+brain+of+sleep-deprived+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Tokyo+Igakkai+Zasshi%22%5BJournal%5D)">True cause of sleep: a hypnogenic substance as evidenced in the brain of sleep-deprived animals.</a> Tokyo Igakkai Zasshi. 23, 429-457 (1909).</li>
<li>Legendre, R., Pieron, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recherches+sur+le+besoin+de+sommeil+cons%C3%A9cutif+%C3%A0+une+veille+prolong%C3%A9e%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Allegem.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Recherches sur le besoin de sommeil consécutif à une veille prolongée.</a> Z. Allegem. Physiol. 14, 235-262 (1913).</li>
<li>Inoué, S., Honda, K., Komoda, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+as+neuronal+detoxification+and+restitution%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Sleep as neuronal detoxification and restitution.</a> Behav. Brain. Res. 69 (1-2), 91-96 (1995).</li>
<li>Urade, Y., Hayaishi, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prostaglandin+D2+and+sleep%2Fwake+regulation%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep+Med.+Rev%22%5BJournal%5D)">Prostaglandin D2 and sleep/wake regulation.</a> Sleep Med. Rev. 15 (6), 411-418 (2011).</li>
<li>Ueno, R., Ishikawa, Y., Nakayama, T., Hayaishi, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prostaglandin+D2+induces+sleep+when+microinjected+into+the+preoptic+area+of+conscious+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem.+Biophys.+Res.+Commun%22%5BJournal%5D)">Prostaglandin D2 induces sleep when microinjected into the preoptic area of conscious rats.</a> Biochem. Biophys. Res. Commun. 109 (2), 576-582 (1982).</li>
<li>Krueger, J. M., Walter, J., Dinarello, C. A., Wolff, S. M., Chedid, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep-promoting+effects+of+endogenous+pyrogen+%28interleukin-1%29%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Sleep-promoting effects of endogenous pyrogen (interleukin-1).</a> Am. J. Physiol. 246 (6 Pt 2), R994-R999 (1984).</li>
<li>Porkka-Heiskanen, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adenosine%3A+a+mediator+of+the+sleep-inducing+effects+of+prolonged+wakefulness%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Adenosine: a mediator of the sleep-inducing effects of prolonged wakefulness.</a> Science. 276 (5316), 1265-1268 (1997).</li>
<li>Garcia-Garcia, F., Acosta-Pena, E., Venebra-Munoz, A., Murillo-Rodriguez, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep-inducing+factors%5BTitle%5D)+AND+%22CNS+Neurol.+Disord.+Drug.+Targets%22%5BJournal%5D)">Sleep-inducing factors.</a> CNS Neurol. Disord. Drug. Targets. 8 (4), 235-244 (2009).</li>
<li>Huitron-Resendiz, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Urotensin+II+modulates+rapid+eye+movement+sleep+through+activation+of+brainstem+cholinergic+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Urotensin II modulates rapid eye movement sleep through activation of brainstem cholinergic neurons.</a> J. Neurosci. 25 (23), 5465-5474 (2005).</li>
<li>Wilkins, R. H., Brody, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encephalitis+lethargica%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Encephalitis lethargica.</a> Arch. Neurol. 18 (3), 324-328 (1968).</li>
<li>von Economo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Die+encephalitis+lethargica%5BTitle%5D)+AND+%22Wien.+Klin.+Wochenschr%22%5BJournal%5D)">Die encephalitis lethargica.</a> Wien. Klin. Wochenschr. 30, 581-585 (1917).</li>
<li>Moruzzi, G., Magoun, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+stem+reticular+formation+and+activation+of+the+EEG%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Brain stem reticular formation and activation of the EEG.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1 (4), 455-473 (1949).</li>
<li>Saper, C. B., Fuller, P. M., Pedersen, N. P., Lu, J., Scammell, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+state+switching%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Sleep state switching.</a> Neuron. 68 (6), 1023-1042 (2010).</li>
<li>Jones, B. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJones%2C+BE+%22Progress+in+Brain+Research%22">Progress in Brain Research</a>. Krnjevic , K., L, D. escarries, S, M. ircea 145, Elsevier. 157-169 (2004).</li>
<li>Saper, C. B., Scammell, T. E., Lu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypothalamic+regulation+of+sleep+and+circadian+rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Hypothalamic regulation of sleep and circadian rhythms.</a> Nature. 437 (7063), 1257-1263 (2005).</li>
<li>Fort, P., Bassetti, C. L., Luppi, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alternating+vigilance+states%3A+new+insights+regarding+neuronal+networks+and+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Alternating vigilance states: new insights regarding neuronal networks and mechanisms.</a> Eur. J. Neurosci. 29 (9), 1741-1753 (2009).</li>
<li>Lu, J., Sherman, D., Devor, M., Saper, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+putative+flip-flop+switch+for+control+of+REM+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A putative flip-flop switch for control of REM sleep.</a> Nature. 441 (7093), 589-594 (2006).</li>
<li>Paxinos, G., Franklin, K. B. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+G+%22The+mouse+brain+in+stereotaxic+coordinates%22">The mouse brain in stereotaxic coordinates</a>. , Academic. (2001).</li>
<li>Lazarus, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arousal+effect+of+caffeine+depends+on+adenosine+A2A+receptors+in+the+shell+of+the+nucleus+accumbens%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Arousal effect of caffeine depends on adenosine A2A receptors in the shell of the nucleus accumbens.</a> J. Neurosci. 31 (27), 10067-10075 (2011).</li>
<li>Huang, Z. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adenosine+A2A%2C+but+not+A1%2C+receptors+mediate+the+arousal+effect+of+caffeine%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Adenosine A2A, but not A1, receptors mediate the arousal effect of caffeine.</a> Nat. Neurosci. 8 (7), 858-859 (2005).</li>
<li>Qu, W. M., Huang, Z. L., Xu, X. H., Matsumoto, N., Urade, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dopaminergic+D1+and+D2+receptors+are+essential+for+the+arousal+effect+of+modafinil%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Dopaminergic D1 and D2 receptors are essential for the arousal effect of modafinil.</a> J. Neurosci. 28 (34), 8462-8469 (2008).</li>
<li>Huang, Z. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arousal+effect+of+orexin+A+depends+on+activation+of+the+histaminergic+system%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Arousal effect of orexin A depends on activation of the histaminergic system.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98 (17), 9965-9970 (2001).</li>
<li>Xu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+mimicking+human+first+night+effect+for+the+evaluation+of+hypnotics%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol.+Biochem.+Behav%22%5BJournal%5D)">A mouse model mimicking human first night effect for the evaluation of hypnotics.</a> Pharmacol. Biochem. Behav. 116, 129-136 (2014).</li>
<li>Cho, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Marine+polyphenol+phlorotannins+promote+non-rapid+eye+movement+sleep+in+mice+via+the+benzodiazepine+site+of+the+GABAA+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacol%22%5BJournal%5D)">Marine polyphenol phlorotannins promote non-rapid eye movement sleep in mice via the benzodiazepine site of the GABAA receptor.</a> Psychopharmacol. 231 (14), 2825-2837 (2014).</li>
<li>Liu, Y. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piromelatine+exerts+antinociceptive+effect+via+melatonin%2C+opioid%2C+and+5HT1A+receptors+and+hypnotic+effect+via+melatonin+receptors+in+a+mouse+model+of+neuropathic+pain%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacol%22%5BJournal%5D)">Piromelatine exerts antinociceptive effect via melatonin, opioid, and 5HT1A receptors and hypnotic effect via melatonin receptors in a mouse model of neuropathic pain.</a> Psychopharmacol. 231 (20), 3973-3985 (2014).</li>
<li>Qu, W. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipocalin-type+prostaglandin+D+synthase+produces+prostaglandin+D2+involved+in+regulation+of+physiological+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Lipocalin-type prostaglandin D synthase produces prostaglandin D2 involved in regulation of physiological sleep.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103 (47), 17949-17954 (2006).</li>
</ol>

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.

Ce protocole décrit un set-up pour les enregistrements EEG / EMG qui permet l&#39;évaluation de sommeil et l&#39;éveil sous faible bruit, conditions de coût-efficaces et à haut débit. En raison de la petite taille de l&#39;ensemble de tête de l&#39;électrode EEG / EMG, ce système peut être combiné avec d&#39;autres implants pour des expériences intra-cérébrales, y compris optogénétique (optique de l&#39;implantation de la fibre) ou, en conjonction avec simultanée canule implantation, microperfusion de médicaments dans l...

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&#39;ondes sinusoïdales, dont la fréquence est directement liée au niveau de l&#39;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&#39;electroencephlogram (EEG), en collaboration avec l&#39;électromyogramme (EMG), ie., l&#39;activité électrique produite par les muscles squelettiques, représente les données «colonne vertébrale» de presque tous expérimentale et clinique évaluation visant à établir une corrélation entre comportement et la physiologie de l&#39;activité des neurones corticaux en se comportant animaux, y compris les humains. Dans la plupart des laboratoires de recherche du sommeil de base, ces enregistrements EEG sont effectuées en utilisant un système à base de câble (Figure 1) dans laquelle acquis dATA est soumis hors ligne le modèle et le spectre d&#39;analyse [par ex., l&#39;application de la transformée de Fourier rapide (FFT)] pour déterminer l&#39;état de l&#39;objet de la vigilance en cours d&#39;enregistrement. 2, 3 Sommeil se compose de mouvements oculaires rapides (REM) et non-REM (NREM) sommeil. Le sommeil paradoxal est caractérisé par une basse tension rapide EEG, le mouvement des yeux aléatoire, et atonie musculaire, un état dans lequel les muscles sont effectivement paralysés. Sommeil paradoxal est également connu comme le sommeil paradoxal, car l&#39;activité cérébrale ressemble à celle de l&#39;état de veille, tandis que le corps est en grande partie déconnecté du cerveau et semble être en sommeil profond. En revanche, les neurones sont stimulés au cours du sommeil lent, mais il n&#39;y a aucun mouvement de l&#39;oeil. Le sommeil de NREM humain peut être divisé en 4 étapes, de sorte que l&#39;étape 4 est appelé sommeil profond ou le sommeil lent et qui est identifié par les grandes ondes cérébrales lentes, avec une activité delta entre 0,5 à 4 Hz dans l&#39;EEG. D&#39;autre part, une subdivision entre les phases de sommeil lent dans de plus petits animaux, comme des rats unend souris, n&#39;a pas été établie, principalement parce qu&#39;ils ne disposent pas de longues périodes consolidés de sommeil comme on le voit chez les humains. Au fil des ans, et sur la base de l&#39;EEG interprétation, plusieurs modèles de régulation veille-sommeil, à la fois sur la base de circuits et humorale, ont été proposées. La base neuronale et cellulaire du besoin de sommeil ou, alternativement, «lecteur de sommeil,&quot; toujours pas résolue, mais a été conceptualisée comme une pression homéostatique qui construit pendant la période de la veille et est dissipée par le sommeil. Une théorie est que les facteurs endogènes somnogenic accumulent pendant l&#39;éveil et que leur accumulation progressive est le fondement de sommeil pression homéostatique. Alors que la première hypothèse formelle que le sommeil est régulé par des facteurs humoraux a été crédité au travail de Rosenbaum publiée en 1892 4, il était Ishimori 5, 6 et Piéron 7 qui indépendamment, et il ya plus de 100 ans, a démontré l&#39;existence de produits chimiques favorisant le sommeil. Les deux chercheurs ont proposé, et en effet prouvé que les substances hypnogènes ou «hypnotoxins» étaient présents dans le liquide céphalo-rachidien (LCR) de chiens privés de sommeil. 8 cours du siècle passé plusieurs substances hypnogènes putatifs supplémentaires impliquées dans le processus homéostatique du sommeil ont été identifiés (pour revue, voir réf. 9), y compris la prostaglandine (PG) D 2, 10 cytokines, 11 adénosine, 12 anandamide, 13 et le peptide urotensine II. 14 Les travaux expérimentaux par Economo 15, 16, Moruzzi et Magoun 17, et d&#39;autres dans les résultats précoces et mi-20 e siècle produites qui a inspiré les théories sur circuit de sommeil et l&#39;éveil et, dans une certaine mesure, éclipsé la théorie humorale alors en vigueur dormir. À ce jour, plusieurs «modèles de circuits» ont été proposées, chaque informés par des données de qualité et de quantité variable (pour revue, voir réf. 18). Un modèle, Par exemple, propose que le sommeil lent est généré par l&#39;inhibition de l&#39;adénosine-médiation de la libération d&#39;acétylcholine des neurones cholinergiques dans le cerveau antérieur basal, une zone consisiting principalement du noyau de la branche horizontale de la bande diagonale de Broca et l&#39;inominata substance. 19 Un autre modèle populaire de la réglementation de sommeil / éveil décrit un mécanisme de commutation bascule sur la base des interactions mutuellement inhibitrices entre les neurones somnifères dans la région préoptique ventrolatérale et les neurones de sillage induisant dans le tronc de l&#39;hypothalamus et le cerveau. 18, 20, 21 En outre, pour la commutation dans et hors de sommeil paradoxal, une interaction réciproque inhibiteur similaire a été proposé pour les zones dans le tronc cérébral, qui est le gris ventrale périaqueducale, latéral pontique calotte, et le noyau sublaterodorsal. 22 Collectivement, ces modèles se sont avérés précieux heuristiques et cadres d&#39;interprétation importantes offertes pour des études en recherche sur le sommeil; cependant, un yet meilleure compréhension des mécanismes et des circuits moléculaires régulant le cycle veille-sommeil, il faudra une connaissance plus complète de ses composants. Le système d&#39;enregistrement polygraphique détaillé ci-dessous devrait aider à atteindre cet objectif.

<table><tbody><tr><td>Embase 4 broches</td><td>Hirose</td><td>A3B-4PA-2DSA(71)</td><td></td></tr><tr><td>Ampicilline</td><td>Meiji Seika</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Convertisseur analogique-numérique</td><td>Contec</td><td>AD16-16U(PCIEV)</td><td></td></tr><tr><td>Caffeine</td><td>Sigma</td><td>C0750</td><td></td></tr><tr><td>Coupeuse en carbure</td><td>Minitor</td><td>B1055</td><td></td></tr><tr><td>Boîtier de sertissage</td><td>Hirose</td><td>DF11-4DS-2C</td><td></td></tr><tr><td>Douille à sertir</td><td>Hirose</td><td>DF11-30SC</td><td></td></tr><tr><td>Ciment dentaire (Toughron Rebase)</td>Produit <td></td><td></td><td>chimique Miki</td></tr><tr><td>Adhésif époxy</td><td>Konishi</td><td>#16351</td><td></td></tr><tr><td>Connecteur FFC/FPC</td><td>Honda Tsushin Kogyo</td><td>FFC-10BMEP1(B)</td><td></td></tr><tr><td>Câble plat</td><td>Hitachi Cable</td><td>20528-ST LF</td><td></td></tr><tr><td>Colle instantanée (Aron Alpha A)</td><td>Toagosei</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Meloxicam</td><td>Boehringer Ingelheim</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital</td><td>Kyoritsu Seiyaku</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Amplificateur de signal</td><td>Biotex</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Chambre d’enregistrement du sommeil</td><td>APL</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Logiciel SleepSign Kissei</td><td>Comtec</td><td>N/A</td><td>pour l’enregistrement/l’analyse EEG/EMG</td></tr><tr><td>Bague collectrice</td><td>Biotex</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Vis en acier inoxydable</td><td>Yamazaki</td><td>N/A</td><td>&phi ; 1,0 et plusieurs fois ; 2.0</td></tr><tr><td>Fil d’acier inoxydable</td><td>Fil de cooner</td><td>AS633</td><td></td></tr></tbody></table>

procédure d&#39;enregistrement polygraphique pour la mesure du sommeil chez la souris

Polygraphic Recording Procedure for Measuring Sleep in Mice

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.

Figure 1B illustre des exemples de l&#39;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&#39;EMG ne dispose que d&#39;un signal faible ou nulle. Époques sont classés comme le sommeil paradoxal si l&#39;EEG montre rapides ondes cérébrales basse tension dans la gamme thêta entre 6 et 10 ...

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.

Procédure d&#39;enregistrement polygraphique pour la mesure du sommeil chez la souris

Recording of the epidural electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) in small animals, like mice and rats, has been pivotal to study the ...

L’objectif général de cette procédure d’enregistrement polygraphique est de déterminer l’état de vigilance des souris et de mesurer le temps passé dans l’éveil, le sommeil à mouvements oculaires rapides ou le sommeil à mouvements oculaires non rapides. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans presque tous les domaines des neurosciences qui cherchent à corréler le comportement et la physiologie avec l’activité des neurones corticaux chez les animaux au comportement. Le principal avantage de cette technique est qu’elle peut enregistrer un grand nombre de ganglions, un électroencéphalogramme et un électromyogramme et peut être combinée avec d’autres implants cérébraux tels que des fibres optiques et des canules de perfusion.La démonstration visuelle de cette méthode est très importante car l’implantation de l’électrode doit être effectuée correctement et la qualité de l’électrode est extrêmement critique pour juger des états physiques. La démonstration de la procédure sera assurée par Yohko Takata, un postdoctorant de mon laboratoire. Avant de commencer, stérilisez tous les outils chirurgicaux dans un stérilisateur à billes chaudes.Une fois que la souris est confi

polygraphic-recording-procedure-for-measuring-sleep-in-mice

Research

Recherche

JoVE Journal

Neuroscience

Neurosciences

Source : Kodani, S., et.al. Manipulation optogénétique des circuits neuronaux lors de la surveillance des états de sommeil/éveil chez la souris. J. Vis. Exp. (2019)Cette vidéo démontre la manipulation optogénétique des circuits neuronaux impliqués dans la transition du sommeil à l’éveil chez la souris. La procédure consiste à implanter chirurgicalement une fibre optique et des électrodes dans le cerveau et les muscles pour permettre la stimulation lumineuse et l’enregistrement...

Manipulation optogénétique de circuits neuronaux pour la transition du sommeil à l’éveil chez la souris

Cette vidéo présente un protocole d’implantation d’un ensemble d’électrodes d’électroencéphalogramme (EEG) et d’électromyogramme (EMG) dans une souris anesthésiée. Le processus consiste à fixer la souris sur un cadre stéréotaxique, à faire une incision médiane dans le crâne, à percer des trous pour les électrodes et à fixer l’unité d’électrode pour l’enregistrement du signal. Après la récupération, le comportement veille-sommeil de la souris est analysé à l'aide des signaux enregistrés.

Analyse du comportement en sommeil chez la souris à l’aide d’enregistrements d’électroencéphalogramme et d’électromyogramme

Cet article démontre les performances de l’acupuncture, des modèles d’épilepsie et de l’analyse du sommeil chez les rongeurs. La procédure d’acupuncture et l’identification des points d’acupuncture sont décrites. La pilocarpine ou pentylènetétrazol (PTZ) est utilisée pour induire l’épilepsie. L’électrocorticogramme (ECoG), l’électromyogramme (EMG), la température cérébrale et les enregistrements de l’activité locomotrice sont utilisés pour l’analyse du sommeil.

Manipulation des épileptiforme Electrocorticograms (ECoGs) et du sommeil chez les rats et les souris par Acupuncture

Ici, nous présentons des procédures expérimentales et analytiques pour décrire la dynamique temporelle des variables neuronales et cardiaques du sommeil non-REM chez la souris, qui modulent la réactivité du sommeil aux stimuli acoustiques.

Quantification de la dynamique infra-lente de la puissance spectrale et de la fréquence cardiaque chez les souris dormantes

Nous décrivons une méthode de haut-débit de mesure sommeil au moyen fondé sur l’activité de surveillance maison-cage. Cette méthode présente des avantages par rapport aux méthodes traditionnelles axées sur l’EEG. Il est bien validé pour la détermination de la durée totale du sommeil et peut être un outil puissant pour surveiller le sommeil dans les modèles de maladies humaines.

Non invasive, High-throughput détermination de la durée du sommeil chez les rongeurs

Altérations dans les métabolites de neuroactive kynurénine voie (KP) sont impliquées dans les troubles psychiatriques. Enquête sur les résultats fonctionnels d’une altération kynurénine voie métabolisme in vivo chez les rongeurs peut aider à expliquer des nouvelles approches thérapeutiques. Le protocole actuel combine les approches biochimiques et comportementales afin d’étudier l’impact d’un défi de kynurénine aiguë chez le rat.

Une mesure de chromatographie liquide à haute performance de kynurénine et acide kynurénique : biochimie sur la Cognition et sommeil chez le rat

Ici, nous décrivons des méthodes de manipulation optogénétique de types particuliers de neurones pendant la surveillance des états de sommeil/éveil chez les souris, présentant nos travaux récents sur le noyau de lit de la stria terminalis comme exemple.

Manipulation optogénétique des circuits neuronaux pendant la surveillance des états de sommeil/éveil chez les souris

Ce protocole fournit un programme MATLAB ouvert et compilé qui génère des spectrogrammes multitapers pour les données électroencéphalographiques.

Programme de spectrogrammes multitaper s'informatisé pour les données électroencéphalographiques

Ce protocole décrit l’utilisation d’un appareil d’enregistrement conçu sur mesure et d’électrodes pour enregistrer les potentiels de champ locaux et étudier le flux d’information dans l’hippocampe et le cortex préfrontal de la souris.

Enregistrements extracellulaires doubles dans l’hippocampe et le cortex préfrontal de la souris

Nous présentons un progiciel avec une interface utilisateur graphique pour les chercheurs sans expérience de codage afin de noter les phases de sommeil chez les souris avec un téléchargement et une opération simples.

IntelliSleepScorer, un progiciel doté d’une interface utilisateur graphique pour l’évaluation automatisée des phases de sommeil chez la souris

Ce protocole a été développé pour créer un système fiable et facilement accessible pour l’enregistrement de l’EEG de rongeurs en mouvement libre.

Un protocole rentable et peu invasif pour l’enregistrement chronique d’électroencéphalographie multisite chez des souris se déplaçant librement

Apprenez la procédure d'enregistrement polygraphique EEG/EMG pour mesurer les états de vigilance et de sommeil chez la souris. Cette technique permet de corréler comportement et physiologie neuronale corticale.

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

Explorer plus de vidéos