Name: Mise en place d’un dispositif pour la privation de sommeil chez la souris (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-22T14:10:00.000+00:00
Duration: 5 min 5 s
Description: Découvrez comment construire un dispositif de privation de sommeil économique pour souris utilisant une plateforme à bascule. Cette méthode automatisée perturbe les patterns EEG et induit des changements métaboliques pour étudier les mécanismes du sommeil.

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Ces travaux ont été soutenus par des subventions de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (82230014, 81930007, 82270342), du Shanghai Outstanding Academic Leaders Program (18XD1402400), de la Commission des sciences et de la technologie de la municipalité de Shanghai (22QA1405400, 201409005200, 20YF1426100), du Shanghai Pujiang Talent Program (2020PJD030), du SHWSRS (2023-62), du Shanghai Clinical Research Center for Aging and Medicine (19MC1910500) et du programme d’innovation postdoctorale du Bengbu Medical College (Byycxz21075).

Tous les protocoles expérimentaux sur les animaux de cette étude ont été approuvés par le Comité d’éthique du bien-être des animaux de laboratoire de l’hôpital Renji, école de médecine de l’Université Jiao Tong de Shanghai. Des souris mâles C57BL/6J, âgées de 8 à 10 semaines, ont été utilisées dans l’étude. Les animaux ont été obtenus auprès d’une source commerciale (voir le tableau des matériaux). Les principales pièces nécessaires à la mise en place de l’appareil sont répertoriées à la figure 1A.
1. Préparation du dispositif de privation de sommeil
<ol><li>Fixez une extrémité d’un caniveau en acier fendu de 50 cm au milieu d’un caniveau en acier fendu de 40 cm à l’aide de vis (voir le tableau des matériaux) pour obtenir une structure en forme de T ; répétez le processus et faites deux de ces structures en forme de T (Figure 1B-a).</li>
	<li>Placez les deux structures en forme de T vers le haut parallèlement à 30 cm l’une de l’autre et reliez le bas des deux structures en forme de T à l’aide d’un cylindre en acier de 30 cm compatible avec les vis (voir le tableau des matériaux) à l’aide de vis (figure 1B-b).</li>
	<li>Placez une plate-forme rectangulaire en acier (20 × 25 cm) (voir le tableau des matériaux) entre les deux structures en forme de T (figure 1B-c). REMARQUE : Si des plates-formes rectangulaires en acier prêtes à l’emploi de la taille spécifiée ne sont pas disponibles, on peut en fabriquer une en soudant des aciers plats de 2 mm d’épaisseur.</li>
	<li>Fixez chaque extrémité d’un cylindre d’acier de 30 cm compatible avec les vis fixé dans la plate-forme à deux roulements fixés sur chacune des structures en forme de T à 10 cm du haut (figure 1B-d).</li>
	<li>Fixez un support de moteur (voir le tableau des matériaux) sur l’une des structures en forme de T à 25 cm du haut à l’aide de vis (Figure 1B-e). REMARQUE : Alternativement, l’adhésif de construction peut être utilisé pour fixer le support du moteur sur la structure en forme de T au lieu des équipes.</li>
	<li>Installez un moteur (voir le tableau des matériaux) sur le support du moteur à l’aide de vis (Figure 1B-f).</li>
	<li>Fixez un ventilateur de refroidissement (voir le tableau des matériaux) à l’aide de bandes autobloquantes sur la structure en forme de T située sous le moteur (Figure 1B-g).</li>
	<li>Fixez l’extrémité du palier d’une bielle à un coin de plate-forme faisant face au moteur à l’aide de vis (Figure 1B-h).</li>
	<li>Fixez une autre extrémité de la bielle à l’arbre du moteur à l’aide de vis (Figure 1B-i).</li>
	<li>Percez deux trous de 4 mm à chacun des quatre coins d’un récipient en plastique ou d’une cage standard pour animaux (voir le tableau des matériaux) à l’aide d’une perceuse électrique, et percez deux trous de 4 mm et un trou inférieur de 6 mm sur le côté gauche de la cage (figure 1B-j).</li>
	<li>Fixez la cage sur la plate-forme rectangulaire à l’aide de bandes autobloquantes à travers les trous d’angle (Figure 1B-k).</li>
	<li>Percez un trou de 5 mm dans le bouchon d’un tube à centrifuger de 50 ml à l’aide d’une perceuse électrique et bouchez le trou à l’aide d’une longue buse munie d’un robinet à bille pour éviter les fuites d’eau. REMARQUE : L’hydrogel serait une option alternative pour l’approvisionnement en eau si la personnalisation des bouteilles d’eau est difficile.</li>
	<li>Fixez la bouteille d’eau personnalisée sur le côté gauche de la cage à l’aide de bandes autobloquantes à travers les deux trous de 4 mm, la buse passant par le trou de 6 mm (Figure 1B-l).</li>
	<li>Connectez les fils électriques de sortie de l’adaptateur bloc d’alimentation aux deux bornes du moteur (Figure 1B-l). REMARQUE : Il n’y a pas d’exigence de polarité spécifique pour connecter les fils aux bornes du moteur.</li>
	<li>Connectez les fils électriques d’entrée de l’adaptateur bloc d’alimentation au contacteur temporisé (Figure 1B-m).</li>
</ol>2. Induction de la privation de sommeil
<ol><li>Appuyez sur les boutons de signe plus les plus à droite sur les moitiés gauche et droite du contacteur de temps (voir Tableau des matériaux), respectivement, jusqu’à ce que « M » apparaisse sur les compteurs mécaniques des deux côtés (Figure 1C-a).</li>
	<li>Appuyez sur les boutons du signe plus du milieu sur les moitiés gauche et droite du contacteur de temps jusqu’à ce que « 5M » apparaisse sur les compteurs mécaniques des deux côtés (Figure 1C-b).</li>
	<li>Appuyez sur le bouton du signe plus le plus à gauche sur la moitié gauche du contacteur de temps jusqu’à ce que « 15M » apparaisse sur le compteur mécanique gauche (Figure 1C-c). REMARQUE : Le contacteur de temps sera alors allumé pendant 15 min et éteint pendant 5 min en mode cyclique.</li>
	<li>Mettez les souris dans la cage avec de l’eau et de la nourriture ad libitum.</li>
	<li>Alimentez le contacteur temporisé et le ventilateur de refroidissement en alimentation. REMARQUE : La plate-forme basculera maintenant à 10 tr/min.</li>
	<li>Pesez chaque souris à l’heure Zeitgeber 0 (ZT0) tous les jours. REMARQUE : La lumière est allumée de 8 h (ZT0) à 20 h (ZT12).</li>
</ol>3. Test de tolérance au glucose par voie orale
<ol><li>Mesurez la glycémie à jeun chez les souris à jeun en prélevant du sang dans les veines de la queue.</li>
	<li>Injecter une solution de glucose dans chaque souris (2 g/kg de poids corporel) par voie intrapéritonéale à l’aide de seringues de 1 ml.</li>
	<li>Prélevez des échantillons de sang dans la veine de la queue et testez la glycémie 15 min, 30 min, 60 min et 120 min après l’injection de glucose, respectivement.</li>
	<li>Remettez les souris dans la cage avec la nourriture et l’eau ad libitum après le test.</li>
</ol>4. Prélèvement des tissus cérébraux
<ol><li>Décapita les souris après une anesthésie adéquate en les exposant à l’isoflurane (2%) pendant 3 à 5 minutes.</li>
	<li>Exposez le crâne et faites une incision verticale de 1 cm au niveau du crâne à l’aide de ciseaux chirurgicaux.</li>
	<li>Retirez le crâne à l’aide d’hémostatiques de moustiques (voir le tableau des matériaux) pour exposer le tissu cérébral.</li>
	<li>Déplacez doucement tout le cerveau hors de la cavité crânienne à l’aide d’une pince à épiler incurvée. REMARQUE : Le tissu cérébral doit être retiré conformément aux politiques locales.</li>
	<li>Lavez le tissu cérébral à l’aide d’une solution saline tamponnée au phosphate froid (1x PBS, 4 °C).</li>
	<li>Congelez le tissu cérébral intact dans de l’azote liquide et transférez le tissu à -80 °C pour un stockage à long terme. REMARQUE : Lorsqu’il est stocké à -80°C, le tissu cérébral congelé est stable pendant au moins 6 mois.</li>
</ol>5. Détection de l’expression génique par réaction en chaîne par polymérase (PCR)
<ol><li>Décongeler les tissus cérébraux à 4 °C ou sur de la glace.</li>
	<li>Transférez le tissu dans un tube de microcentrifugation de 1,5 mL et extrayez l’ARN total à l’aide de la méthode à base de TRIzol13.</li>
	<li>Mesurer la concentration d’ARN à l’aide d’un spectrophotomètre (voir le tableau des matériaux) après extraction de l’ARN.</li>
	<li>Effectuer la transcription inverse de l’ARN total (1 μg) en ADN complémentaire (ADNc) à l’aide d’un kit commercial14.</li>
	<li>Mesurer les niveaux d’expression génique par réaction en chaîne par polymérase à transcription inverse en temps réel15.</li>
</ol>

<ol><li>Yang, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+sleep+deprivation+exacerbates+systemic+inflammation+and+psychiatry+disorders+through+gut+microbiota+dysbiosis+and+disruption+of+circadian+rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiological+Research%22%5BJournal%5D)">Acute sleep deprivation exacerbates systemic inflammation and psychiatry disorders through gut microbiota dysbiosis and disruption of circadian rhythms.</a> Microbiological Research. 268, 127292(2023).</li>
<li>Alanazi, M. T., Alanazi, N. T., Alfadeel, M. A., Bugis, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+deprivation+and+quality+of+life+among+uterine+cancer+survivors%3A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Supportive+Care+In+Cancer+%3A+Official+Journal+of+the+Multinational+Association+of+Supportive+Care+In+Cancer%22%5BJournal%5D)">Sleep deprivation and quality of life among uterine cancer survivors: systematic review.</a> Supportive Care In Cancer : Official Journal of the Multinational Association of Supportive Care In Cancer. 30 (3), 2891-2900 (2022).</li>
<li>Tobaldini, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep%2C+sleep+deprivation%2C+autonomic+nervous+system+and+cardiovascular+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Sleep, sleep deprivation, autonomic nervous system and cardiovascular diseases.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 74, 321-329 (2017).</li>
<li>Arthaud, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paradoxical+%28REM%29+sleep+deprivation+in+mice+using+the+small-platforms-over-water+method%3A+polysomnographic+analyses+and+melanin-concentrating+hormone+and+hypocretin%2Forexin+neuronal+activation+before%2C+during+and+after+deprivation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sleep+Research%22%5BJournal%5D)">Paradoxical (REM) sleep deprivation in mice using the small-platforms-over-water method: polysomnographic analyses and melanin-concentrating hormone and hypocretin/orexin neuronal activation before, during and after deprivation.</a> Journal of Sleep Research. 24 (3), 309-319 (2015).</li>
<li>Saré, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+sleep+restriction+in+developing+male+mice+results+in+long+lasting+behavior+impairments%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+In+Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Chronic sleep restriction in developing male mice results in long lasting behavior impairments.</a> Frontiers In Behavioral Neuroscience. 13, 90(2019).</li>
<li>Roman, V., Vander Borght, K., Leemburg, S. A., Vander Zee, E. A., Meerlo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+restriction+by+forced+activity+reduces+hippocampal+cell+proliferation%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Sleep restriction by forced activity reduces hippocampal cell proliferation.</a> Brain Research. 1065 (1-2), 53-59 (2005).</li>
<li>Zhao, H. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+sleep+restriction+induces+cognitive+deficits+and+cortical+beta-amyloid+deposition+in+mice+via+BACE1-antisense+activation%5BTitle%5D)+AND+%22CNS+Neuroscience+%26+Therapeutics%22%5BJournal%5D)">Chronic sleep restriction induces cognitive deficits and cortical beta-amyloid deposition in mice via BACE1-antisense activation.</a> CNS Neuroscience & Therapeutics. 23 (3), 233-240 (2017).</li>
<li>Lord, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+life+sleep+disruption+potentiates+lasting+sex-specific+changes+in+behavior+in+genetically+vulnerable+Shank3+heterozygous+autism+model+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Autism%22%5BJournal%5D)">Early life sleep disruption potentiates lasting sex-specific changes in behavior in genetically vulnerable Shank3 heterozygous autism model mice.</a> Molecular Autism. 13 (1), 35(2022).</li>
<li>Sinton, C. M., Kovakkattu, D., Friese, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+a+novel+method+to+interrupt+sleep+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Validation of a novel method to interrupt sleep in the mouse.</a> Journal of Neuroscience Methods. 184 (1), 71-78 (2009).</li>
<li>Rotenberg, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+after+immobilization+stress+and+sleep+deprivation%3A+common+features+and+theoretical+integration%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Reviews+in+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Sleep after immobilization stress and sleep deprivation: common features and theoretical integration.</a> Critical Reviews in Neurobiology. 14 (3-4), 225-231 (2000).</li>
<li>Kim, T. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Melatonin+modulates+adiponectin+expression+on+murine+colitis+with+sleep+deprivation%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Melatonin modulates adiponectin expression on murine colitis with sleep deprivation.</a> World Journal of Gastroenterology. 22 (33), 7559(2016).</li>
<li>Barf, R. P., Scheurink, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+disturbances+and+glucose+homeostasis%5BTitle%5D)+AND+%22European+Endocrinology%22%5BJournal%5D)">Sleep disturbances and glucose homeostasis.</a> European Endocrinology. 7, 14-18 (2011).</li>
<li>Rio, D. C., Ares, M., Hannon, G. J., Nilsen, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Purification+of+RNA+using+TRIzol+%28TRI+reagent%29%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harbor+Protocols%22%5BJournal%5D)">Purification of RNA using TRIzol (TRI reagent).</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2010 (6), (2010).</li>
<li>Libus, J., Štorchová, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+cDNA+generated+by+reverse+transcription+of+total+RNA+provides+a+simple+alternative+tool+for+quantitative+RT-PCR+normalization%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechniques%22%5BJournal%5D)">Quantification of cDNA generated by reverse transcription of total RNA provides a simple alternative tool for quantitative RT-PCR normalization.</a> Biotechniques. 41 (2), 156-164 (2006).</li>
<li>Nolan, T., Hands, R. E., Bustin, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+mRNA+using+real-time+RT-PCR%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Quantification of mRNA using real-time RT-PCR.</a> Nature Protocols. 1 (3), 1559-1582 (2006).</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%2Felectromyogram+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 (8), 1383-1392 (2014).</li>
<li>Maret, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Homer1a+is+a+core+brain+molecular+correlate+of+sleep+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Homer1a is a core brain molecular correlate of sleep loss.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (50), 20090-20095 (2007).</li>
<li>Li, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Olfactory+deprivation+hastens+Alzheimer-like+pathologies+in+a+human+tau-overexpressed+mouse+model+via+activation+of+cdk5%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+neurobiology%22%5BJournal%5D)">Olfactory deprivation hastens Alzheimer-like pathologies in a human tau-overexpressed mouse model via activation of cdk5.</a> Molecular neurobiology. 53, 391-401 (2016).</li>
<li>Sousa, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invariant+Natural+Killer+T+cells+resilience+to+paradoxical+sleep+deprivation-associated+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%2C+Behavior%2C+and+Immunity%22%5BJournal%5D)">Invariant Natural Killer T cells resilience to paradoxical sleep deprivation-associated stress.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 90, 208-215 (2020).</li>
<li>Zhao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disruption+of+circadian+rhythms+by+shift+work+exacerbates+reperfusion+injury+in+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Disruption of circadian rhythms by shift work exacerbates reperfusion injury in myocardial infarction.</a> Journal of the American College of Cardiology. 79 (21), 2097-2115 (2022).</li>
<li>Miller, M. A., Cappuccio, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammation%2C+sleep%2C+obesity+and+cardiovascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Vascular+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Inflammation, sleep, obesity and cardiovascular disease.</a> Current Vascular Pharmacology. 5 (2), 93-102 (2007).</li>
<li>Minkel, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+deprivation+potentiates+HPA+axis+stress+reactivity+in+healthy+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Health+Psychology%22%5BJournal%5D)">Sleep deprivation potentiates HPA axis stress reactivity in healthy adults.</a> Health Psychology. 33 (11), 1430(2014).</li>
<li>Bishir, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+deprivation+and+neurological+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22BioMed+Research+International%22%5BJournal%5D)">Sleep deprivation and neurological disorders.</a> BioMed Research International. 2020, 5764017(2020).</li>
<li>Franken, P., Tobler, I., Borbély, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+temperature+and+EEG+slow-wave+activity+in+the+rat%3A+analysis+of+vigilance+state+related+changes%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Archiv+%3A+European+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Cortical temperature and EEG slow-wave activity in the rat: analysis of vigilance state related changes.</a> Pflugers Archiv : European Journal of Physiology. 420 (5-6), 500-507 (1992).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+chronic+sleep+fragmentation+on+wake-active+neurons+and+the+hypercapnic+arousal+response%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep%22%5BJournal%5D)">Effects of chronic sleep fragmentation on wake-active neurons and the hypercapnic arousal response.</a> Sleep. 37 (1), 51-64 (2014).</li>
<li>Jones, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early-life+sleep+disruption+increases+parvalbumin+in+primary+somatosensory+cortex+and+impairs+social+bonding+in+prairie+voles%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Early-life sleep disruption increases parvalbumin in primary somatosensory cortex and impairs social bonding in prairie voles.</a> Science Advances. 5 (1), (2019).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Les modèles murins de privation de sommeil sont essentiels pour étudier les effets de la perturbation du sommeil sur diverses maladies, notamment les maladies cardiovasculaires21, les troubles psychiatriques22 et les troubles neurologiques23. Parmi les stratégies de privation de sommeil existantes chez la souris, les approches physiques qui impliquent des interruptions répétitives et à court terme du sommeil sont les plus couramment utilisées<sup cla...

La perturbation du rythme circadien fait référence à la désynchronisation entre l’environnement ou le comportement externe et l’horloge biologique endogène. L’une des causes les plus courantes de perturbation du rythme circadien est la privation de sommeil1. La privation de sommeil affecte non seulement négativement la santé humaine, mais augmente également considérablement le risque de nombreuses maladies, notamment le cancer2 et les maladies cardiovasculaires3. Cependant, les mécanismes sous-jacents aux effets néfastes de la privation de sommeil restent largement inconnus, et l’établissement de modèles de privation de sommeil est essentiel pour améliorer notre compréhension à cet égard.
Diverses méthodes de privation de sommeil chez la souris ont été rapportées, telles que l’utilisation de plates-formes d’eau4, la manipulation douce5, les chambres à barres coulissantes6, les tambours rotatifs7 et les protocoles d’agitation de cage5, 8, 9. Les chambres à barres coulissantes balaient automatiquement les barres sur le fond de la cage, forçant les souris à marcher dessus et à rester éveillées. Les protocoles d’agitation des cages consistent à placer des cages sur des agitateurs orbitaux de laboratoire, ce qui entraîne une perturbation efficace du sommeil. Bien que ces méthodes soient automatiques et efficaces, elles peuvent être coûteuses lorsque plusieurs appareils doivent fonctionner en parallèle, en particulier pour des modèles d’étude spécifiques qui impliquent un grand nombre de souris privées de sommeil nécessaires au profilage génétique circadien. D’autre part, les plates-formes d’eau et les protocoles de manipulation douce sont des méthodes moins chères et plus simples couramment utilisées pour induire la privation de sommeil. Cependant, la plate-forme d’eau ne permet pas le contrôle automatique des cycles de privation-repos préspécifiés10,11, et une manipulation en douceur nécessite une vigilance continue de la part des chercheurs pour perturber le sommeil. De plus, d’autres modalités, comme la rotation des tambours, peuvent être perturbées par l’isolement social ou le stress12.
En nous inspirant de la méthode basée sur un agitateur orbital, nous visons à introduire un protocole pour l’établissement d’un dispositif basé sur une plate-forme à bascule pour la privation de sommeil chez la souris. Cette méthode est bon marché, efficace, peu stressante, contrôlable et automatisée. Le protocole actuel nous permet de créer un dispositif basé sur une plate-forme à bascule à un coût environ dix fois moins cher que celui des agitateurs orbitaux, en fonction de notre accessibilité. Ce dispositif a efficacement perturbé le sommeil chez les souris logées en groupe et a induit des changements caractéristiques de privation de sommeil avec une réponse minimale au stress. Il sera particulièrement utile pour les chercheurs intéressés à étudier les effets et les mécanismes sous-jacents de la privation de sommeil sur la pathogenèse de plusieurs maladies, en particulier lorsque l’étude implique une privation de sommeil en plusieurs groupes en parallèle.

<table><tbody><tr><td>Tube de microcentrifugation de 1,5 mL</td><td>Axygen</td><td>MCT-150-C-S</td><td></td></tr><tr><td>Tube de centrifugeuse de 50 mL</td> NEST <td>602002</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kit ELISA d’adénosine</td><td>Technologie Ruifan</td><td>RF8885</td><td></td></tr><tr><td>Cage animale</td><td>ZeYa tech</td><td>MJ2</td><td></td></tr><tr><td>Lecteur de glycémie</td><td>YuYue</td><td>580</td><td></td></tr><tr><td>C57BL/6J Souris</td><td>JieSiJie Animal de laboratoire</td><td>N/A</td><td>Âge : 8-10 semaines</td></tr><tr><td>Bielle</td><td>ShengXiang Tech</td><td>N/A</td><td>Longueur : 20 cm</td></tr><tr><td>Ventilateur de refroidissement</td><td>LiMing</td><td>EFB0805VH</td><td>Tension d’alimentation : 5 V ; Consommation électrique : 1,2 W ; Débit d’air : 26,92 cfm ; Dimensions : 40 mm * 40 mm * 56 mm</td></tr><tr><td>Corticostérone Kit ELISA</td><td>Elabscience</td><td>E-OSEL-M0001</td><td></td></tr><tr><td>Système d’enregistrement et d’analyse EEG/EMG</td><td>Pinnacle Technology</td><td>8200-K1-iSE3</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>RWD</td><td>20071302</td><td></td></tr><tr><td>anti-moustiques</td><td>FST</td><td>13011-12</td><td>Instrument chirurgical</td></tr><tr><td>Moteur et support moteur</td><td>MingYang</td><td>MY36GP-555</td><td>Tension d’alimentation : 24 V dc ; Diamètre de l’arbre : 8 mm ; Couple de sortie maximal : 100 Kgf.cm ; Vitesse de sortie maximale : 10 tr/min</td></tr><tr><td>NanoDrop 2000c</td><td>Thermo Scientific</td><td>NanoDrop 2000c</td><td></td></tr><tr><td>Adaptateur de brique d’alimentation</td><td>MingYang</td><td>QiYe-0243</td><td>Tension d’entrée : 110-220V ac ; Tension de sortie : 24 V c.c. ; Courant de sortie : 2 A ; Longueur du câble : 2 m</td></tr><tr><td>Kit commercial qPCR</td><td>Vazyme</td><td>Q711-02</td><td></td></tr><tr><td>Équipement de mesure qPCR</td><td>Roche</td><td>480</td><td></td></tr><tr><td>Plate-forme rectangulaire fixée par un cylindre en acier compatible avec les vis</td><td>Personnalisé</td><td>N/A</td><td>Largeur : 20 cm ; longueur : 25 cm ; longueur du cylindre : 30 cm, épaisseur : 2 mm</td></tr><tr><td>Kit commercial ARN inverse vers ADNc</td><td>Vazyme</td><td>R323-01</td><td></td></tr><tr><td>Vis et écrou</td><td>Guwanji</td><td>N/A</td><td>Diamètre intérieur : 6 mm, 12 mm</td></tr><tr><td>Cylindre en acier compatible avec les vis Personnalisé</td><td></td><td>N/A</td><td>Longueur : 300 mm</td></tr><tr><td>Canaux en acier fendus</td><td>Personnalisé</td><td>N/A</td><td>Longueur : 400 mm ou 500 mm, épaisseur : 2 mm</td></tr><tr><td>Contacteur temporisé</td><td>LiXiang</td><td>DH48S-S</td><td>Tension d’alimentation : 110-220 V ac ; Unités mesurées : heures, minutes, secondes ; Configuration du contact : DPDT</td></tr><tr><td>TRIzol</td><td>Vazyme</td><td>R401-01</td><td></td></tr></tbody></table>

mise en place d’un dispositif pour la privation de sommeil chez la souris

Establishing a Device for Sleep Deprivation in Mice

La perturbation du rythme circadien fait référence à la désynchronisation entre l’environnement ou le comportement externe et l’horloge moléculaire endogène, ce qui nuit considérablement à la santé. La privation de sommeil est l’une des causes les plus fréquentes de perturbation du rythme circadien. Diverses modalités (par exemple, plates-formes sur l’eau, manipulation douce, chambres à barres coulissantes, tambours rotatifs, agitateurs orbitaux, etc.) ont été rapportées pour induire une privation de sommeil chez la souris afin d’étudier ses effets sur la santé. La présente étude présente une méthode alternative pour la privation de sommeil chez la souris. Un dispositif automatisé basé sur une plate-forme à bascule a été conçu pour être rentable et perturber efficacement le sommeil des souris hébergées en groupe à des intervalles de temps réglables. Cet appareil induit des changements caractéristiques de la privation de sommeil avec une réponse minimale au stress. Par conséquent, cette méthode peut s’avérer utile pour les chercheurs intéressés à étudier les effets et les mécanismes sous-jacents de la privation de sommeil sur la pathogenèse de plusieurs maladies. De plus, il offre une solution rentable, en particulier lorsque plusieurs dispositifs de privation de sommeil doivent fonctionner en parallèle.

Le dispositif établi pour la privation de sommeil chez la souris est illustré à la figure 1D. Au jour 7 après le début de la privation de sommeil, la surveillance de l’électroencéphalogramme (EEG) et de l’électromyographie (EMG)16 a indiqué que l’appareil réduisait considérablement la durée du sommeil et augmentait la durée de l’éveil chez la souris (Figure 2A-D). Pendant ce temps, le protocole actuel a c...

Le présent protocole décrit une méthode de mise en place d’un dispositif rentable basé sur une plate-forme à bascule utilisé pour induire une privation de sommeil chez la souris. Cet appareil s’est avéré efficace pour provoquer des perturbations dans les habitudes de sommeil mises en évidence par l’électroencéphalogramme (EEG), ainsi que pour induire des changements métaboliques et moléculaires associés à la privation de sommeil.

Mise en place d’un dispositif pour la privation de sommeil chez la souris

Circadian rhythm disruption refers to the desynchronization between the external environment or behavior and the endogenous molecular clock, which ...

Les mécanismes sous-jacents aux effets néfastes de la privation de sommeil restent largement inconnus, et l’établissement de modèles de privation de sommeil est essentiel pour améliorer notre compréhension à cet égard. Cette méthode est bon marché, efficace, peu stressante, contrôlable et automatisée. Le protocole actuel nous permet de créer un dispositif basé sur une plate-forme à bascule à un coût environ 10 fois moins cher que celui des agitateurs orbitaux en fonction de notre accessibilité.Commencez par fixer une extrémité d’un canal en acier fendu de 50 centimètres au milieu d’un canal en acier fendu de 40 centimètres avec des vis. Cela fera une structure en forme de T. Placez les deux structures en forme de T à la verticale à 30 centimètres l’une de l’autre.Reliez le bas des structures à l’aide d’un cylindre en acier de 30 centimètres compatible avec les vis à l’aide de vis. Placez ensuite une plate-forme rectangulaire en acier entre les deux structures en forme de T. Fixez chaque extrémité d’un cylindre en acier de 30 centimètres compatible avec les vis avec deux roulements.À l’aide de vis, fixez un support moteur sur l’une des structures en forme de T à 25 centimètres du haut. Installez maintenant un moteur sur ce support de moteur à l’aide de vis. Fixez un ventilateur de refroidissement avec des bandes autobloquantes sur la structure en forme de T sous le moteur.À l’aide de vis, fixez l’extrémité du roulement d’une bielle à un coin de plate-forme faisant face au moteur et l’autre extrémité à l’arbre du moteur. Ensuite, utilisez une perceuse électrique pour faire deux trous de quatre millimètres à chaque coin d’un récipient en plastique. Sur le côté gauche du conteneur, percez deux trous supplémentaires de quatre millimètres, ainsi qu’un trou inférieur de six millimètres.Verrouillez le récipient en plastique sur la plate-forme rectangulaire à l’aide de bandes autobloquantes à travers les trous d’angle percés. Fixez la bouteille d’eau sur le côté gauche du récipient en plastique à l’aide de bandes autobloquantes à travers les deux trous de quatre millimètres, la buse passant par le trou de six millimètres. Connectez maintenant les fils électriques de sortie de l’adaptateur bloc d’alimentation aux deux bornes du moteur.Connectez ensuite les fils d’entrée au contacteur horaire. Appuyez sur les boutons de signe les plus à droite sur les moitiés gauche et droite du contacteur de temps respectivement jusqu’à ce que M apparaisse sur les compteurs mécaniques des deux côtés. Suivez cette action en appuyant sur les boutons du signe central sur les deux moitiés du contacteur de temps jusqu’à ce que 5M apparaisse sur les compteurs mécaniques.Complétez cette configuration en appuyant sur le bouton de signe le plus à gauche sur la moitié gauche du contacteur de temps jusqu’à ce que 15M apparaisse sur le compteur mécanique gauche. Ensuite, placez la souris dans la cage. Alimentez ensuite le contacteur temporisé et le ventilateur de refroidissement.Au septième jour après le début de la privation de sommeil, la surveillance de l’EEG et de l’EMG a indiqué que le dispositif de privation de sommeil réduisait considérablement la durée du sommeil et augmentait la durée de l’éveil chez la souris. Par rapport au groupe témoin, des niveaux accrus de marqueurs de privation de sommeil tels que l’accumulation d’adénosine et les niveaux d’ARNm Homer1a dans le cerveau ont été observés. Cependant, aucun changement significatif dans les taux sériques de corticostérone n’a été observé.Après sept jours de privation de sommeil, une diminution significative de la taille, du corps et du poids du thymus des souris a été observée. De plus, la tolérance au glucose était significativement altérée chez les souris après privation de sommeil. La privation de sommeil a également révélé un changement significatif dans les schémas d’expression des gènes de l’horloge dans le cerveau, indiquant une perturbation de l’horloge moléculaire.L’équilibre de la bielle et la position relative de la bielle entre la plate-forme rectangulaire en acier et le moteur sont les éléments les plus importants. Le chercheur peut utiliser cette technique pour étudier les effets et les mécanismes sous-jacents de la privation de sommeil sur divers problèmes de santé.

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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

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