Name: נוהל הקלטת פוליגרפים למדידת שינה בעכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-25T19:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 45 s
Description: למד נוהל הקלטת פוליגרפים למדידת שינה בעכברים באמצעות EEG ו-EMG. שיטה זו מאפשרת לחוקרים לבחון מצבי ערות ולקשר בין התנהגות לפיזיולוגיה במחקרים נוירולוגיים.

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

אנו מודים לד"ר לארי ד. פריי על עזרתו בעריכה בכתב היד הזה. עבודה זו נתמכה על ידי האגודה היפנית לקידום מענקי המדע למחקר מדעי 24300129 (ל-M.L.), 25890005 (ל-Y.O.) ו-26640025 (ל-Y.T.), הארגון הלאומי לחקר החקלאות והמזון (ל-Y.U.), יוזמת מרכז המחקר הבינלאומי המוביל בעולם (WPI) ממשרד החינוך, התרבות, הספורט, המדע והטכנולוגיה (ל-Y.O., י.ט., י.ו. ומ.ל.) ומועצת התזונה של נסטלה, יפן (ל-M.L.).

הצהרת אתיקה: נהלים כרוכים בנושאים בעלי חיים אושרו על ידי ועדת הניסוי בבעלי חיים המוסדיים באוניברסיטת צוקובה. 1. הכנת אלקטרודות וכבלים לEEG / EMG הקלטות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן האלקטרודה הקלטת EEG / EMG בהתאם לנוהל הבא. הערה: אלקטרודה היא חד פעמית וניתן להשתמש בו רק לבעלי חי 1. לתכנן בקפידה את תצורת החיווט לכל החברים. הנח סימנים על המחברים לכיוון הנכון. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הלחמה כל סיכה של כותרת 4 פינים לחוט נירוסטה 2 סנטימטר. בקיצור, מחזיק קצה אחד של החוט לסיכה, למקם מלחם חם על חוט משותף פינים, ולהמס כמה הלחמה כדי להבטיח שרק מספיק הלחמה פועלת בצורה חלקה לתוך המפרק. היזהר שלא להחיל חום רב מדי לפין; אחרת, הפלסטיק סביב הסיכות יתמוססו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הלחמה הקצה החופשי של כל אחד מחוטים 2 מצורפים לכותרת הסיכה לראששל בורג נירוסטה 1.0 מ&quot;מ קוטר. בקיצור, מחזיק את הקצה החופשי של החוט לחוט מתחת לראש הבורג, למקם מלחם חם על חוט המשותף-בורג, ולהמס כמה הלחמה כדי להבטיח שרק מספיק הלחמה פועלת בצורה חלקה לתוך המפרק. 2 חוטים עם ברגים לשמש אלקטרודות הקלטת EEG, ואילו 2 החוטים ללא ברגים לשמש אלקטרודות הקלטת EMG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במספריים כדי להסיר את 1 מ&quot;מ של הבידוד בסוף אלקטרודות EMG להגדיל את האיכות של אות EMG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגמרי לכסות את כל סיכות המולחמות עם דבק אפוקסי באמצעות בחירת מקל או שן עץ דק כדי להפחית את הרעש החשמלי במהלך הקלטות EEG / EMG. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן כבל לחיבור האלקטרודה עם הטבעת להחליק כמתואר להלן. ניתן לעשות שימוש חוזר בכבלים זה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הלחמה כל פינים של מחבר FFC / FPC 4 פינים עם חוט של כבל שטוח 30 סנטימטר. בקיצור, להחזיק הסוף הפשיט של החוט לסיכה, למקם מלחם חםעל חוט משותף פינים, ולהמס כמה הלחמה כדי להבטיח שרק מספיק הלחמה פועלת בצורה חלקה לתוך המפרק. הערה: בחר את אורכו של הכבל השטוח שמתאים לגובה של כלוב בעלי החיים המשמש לניסויי הקלטות EEG / EMG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הלחמה crimp שקעים לקצה החוטים בקצה השני של הכבל השטוח. בקיצור, להחזיק שקע להפריע למנוחה לקצה החופשי הופשט מהתיל, למקם מלחם חם על חוט המשותף-שקע, ולהמס כמה הלחמה כדי להבטיח שרק מספיק הלחמה פועלת בצורה חלקה לתוך המפרק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס כל crimp שקע לעמדה 4-crimp דיור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגמרי לכסות את crimp שקעים עם דבק אפוקסי באמצעות בחירת מקל או שן עץ דקה. </li></ol></li></ol> 2. השרשה של אלקטרודות בראש העכבר (משך הפעילות:. כ 20 דקות) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעקר את כל הכלים כירורגיים במעקר חרוז חם לפני הניתוח. הרדימי עכבר זכר (10 - 20 שבועות, 20 - 30 ז)עם זריקת intraperitoneal של pentobarbital (50 מ&quot;ג / קילוגרם). לאחר בדיקת שהעכבר בהרדמה עמוקה על ידי צביטת הבוהן, לגלח את השיער על הראש והצוואר עם קוצץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את העכבר למסגרת stereotaxic, ולתקן את הראש בין סורגי אוזן 2. החל וזלין על העיניים כדי למנוע יובש. לנקות את העור-המגולח עם אלכוהול ולחתוך אותו לאורך קו האמצע עם אזמל כדי לחשוף את הגולגולת. קליפ העור כדי לשמור על אזור הניתוח פתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות חותך קרביד (גודל תרגיל: 0.8 מ&quot;מ קוטר), תרגיל 2 חורים לתוך הגולגולת, אחד מעל האזור בקליפת המוח הקדמי (מ&quot;מ קדמי 1 לגבחת, 1.5 מ&quot;מ לרוחב קו האמצע) והשני על האזור הקודקודית ( קדמי 1 מ&quot;מ למבדה, 1.5 מ&quot;מ לרוחב קו האמצע) של האונה הימנית, לפי קואורדינטות stereotaxic של פקסינוס ופרנקלין. 23 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות מברג של צורף, נירוסטה מקום ברגי הקלטת EEG בחורים ולעשות 2 - 2.5 סיבובים לכל screw למיצוב אפידורל על הקליפה. הערה: אל תכניסו ברגים עמוקים מדי כדי למנוע נזק לרקמת המוח. בדוק שהברגים קבועים בחוזקה על הגולגולת. זה חשוב שיהיה לי אותות EEG יציבים בתקופה של הקלטות מרובות (בדרך כלל, בחודש יותר מ 1) ארוכה. ברגי Wiggly לייצר חפצי EEG ועשויים לרדת לפני סוף לוח הזמנים הניסיוניים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן את ההרכבה אלקטרודה (סעיף השווה 1.1, סיכות פנו כלפי מעלה) עם דבק מיידי לגולגולת ולכסות עם מלט שיניים. לעשות חורים בילטרלי קטנים עם מלקחיים בטרפז השרירים (צוואר) והכנס את חוטי נירוסטה המשמשים כאלקטרודות EMG לתוך החורים. לתפור את העור עם חוט משי (0.1 מ&quot;מ קוטר), כדי למנוע חשיפה של השריר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את העכבר מהמסגרת stereotaxic. לנהל אמפיצילין (100 מ&quot;ג / קילוגרם) וmeloxicam (1 מ&quot;ג / קילוגרם) intraperitoneally לעכבר כדי למנוע זיהום חיידקים וכדי להפחית את הכאב לאחר ניתוח, בהתאמה. KeEP העכבר על משטח חום ולנטר אותו עד שהוא חזר להכרה מספיק כדי לשמור על כיבה sternal. בית העכבר בנפרד במהלך התאוששות, כדי למנוע ההסרה של אלקטרודות על ידי בעלי חיים אחרים, ולנהל meloxicam (1 מ&quot;ג / קילוגרם) intraperitoneally ביום הראשון לאחר הניתוח. </li></ol> 3. הקלטה ורכישת EEG / EMG נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר תקופה 1-שבוע התאוששות, בית כל עכבר בנפרד בכלוב ניסיוני ממוקם בתא הקלטה לרעש. לשמור על טמפרטורת סביבה של 23 ± 1 ° C ובאופן אוטומטי לשלוט מחזורים של חושך אור / 12 שעות 12 שעות (אורות בשעה 08:00, עוצמת הארה ~ 100 לוקס). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את ההרכבה אלקטרודה EEG / EMG על ראש העכבר לכבל הקלטה. ודא שכבל ההקלטה מחובר לטבעת להחליק (אשר נועדה כדי שתנועות של העכבר אינן מוגבלות על ידי פיתול של הכבל) ומגבר אות EEG / EMG. EEG מסנן / אותות EMG (EEG, .5-64 הרץ; EMG, 16-64 הרץ), עבר דיגיטציה בקצב דגימה של 128 הרץ על ידי ממיר אנלוגי-לדיגיטלי (A / D) ולבסוף להקליט במחשב פועל תוכנת הקלטת EEG / EMG (כניסה 4 ה &#39;חומרי&#39; השולחן, מלמטה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרגיל את העכבר עבור 2 - 3 ימים בתא ההקלטה. אם הקלטת EEG / EMG כוללת ממשלי סמים intraperitoneal, בעדינות להתמודד עם העכבר בכל יום הרגלה בזמן מתן התרופה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בהמשך לכך, להתחיל תוכנת EEG / EMG הקלטה (&quot;חומרים&quot; הטבלה, 4 כניסת ה מלמטה). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בכרטיסייה &#39;נתוני קובץ מידע&#39; ולחץ על התיבה שליד שם הקובץ. הזן את שם קובץ ולחץ על &#39;שמור&#39;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בכרטיסייה &quot;מצב הקלטה &#39;ובחר את כל ערוצי ה- EEG / EMG שיירשמו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את תדר הדגימה (128 הרץ) בכרטיסייה &#39;מצב הקלטה &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו אם הערוצים שנבחרו מוצגים כראוי בהכרטיסיית הדואר &#39;ערוץ מידע &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בכרטיסייה &#39;הגדרת טיימר&#39; ולחץ על &#39;צג&#39; להצגת EEG וEMG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק אם אותות EEG / EMG מוצגים כראוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בכרטיסייה &#39;הגדרת טיימר &quot;ולהגדיר את זמן שעון לתחילת וסיום של ההקלטה באזור&#39; טיימר ראשי &#39;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &#39;צג&#39; בכרטיסיית &#39;הגדרת טיימר&#39; כדי להתחיל את ההקלטה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיא אותות EEG / EMG תחת בסיס (כלומר., שינה / בעקבות התנהגות של עכבר מתנהג בחופשיות) ותנאי טיפול שונים (לדוגמא., ממשל קפאין או טיפול דמה) במשך כמה ימים. להרדים את העכבר עם זריקת intraperitoneal של pentobarbital (200 מ&quot;ג / קילוגרם) לאחר היום הניסיוני האחרון. </li></ol> 4. ניקוד של התנהגות מדינה בהתבסס על EEG / EMG נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את התוכנה לניתוח EEG / EMG (&quot;חומרים&quot; הטבלה, כניסת 4 th מלמטה). פתח את נתוני ה- EEG / EMG גלם (קובץ .kcd) מיוצרים תחת השלב 3. לחץ על הכרטיסייה &#39;השינה&#39; ובחר זמן אפוק. בחר 10 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הלשונית &#39;השינה&#39; ובחר &#39;Multi-הקרנה &quot;להבקיע באופן אוטומטי את כל תקופות של 10 שניות לתוך 3 שלבים (כלומר., NREM ושנת REM, ועירנות) על בסיס אמפליטודות של EEG וEMG וניתוח ספקטרלי הכח של EEG. 3 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &#39;מצב FFT לEEG&#39;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדירו את הפרמטרים לניתוח ספקטרלי הכח [256 נקודות נתון (המקביל ל 2 שניות של EEG), חלון פונקצית Hanning, והממוצע של 5 ספקטרום לעידן]. &#39;אישור&#39; 3 לחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &#39;התחל&#39; כדי להתחיל הקרנת ההקרנה האוטומטית. פתח את נתוני הבקיע (קובץ .raf). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את התוצאות של הבדיקות אוטומטיות ובמידת צורך, לתקן אותם באופן ידני על בסיס הקריטריונים סטנדרטיים (ראה נציגי תוצאות, איור 1 וטבלה 1 </sטרונג&gt;). 2, 3 בקצרה, לחץ והחזק את מקש עכבר שמאלי על עידן הבקיע בצורה לא נכונה וגרור את הסמן על פני השורה של עידנים הבקיע בצורה לא נכונה. שחרר את לחצן העכבר השמאלי ובחר את מדינת ההתנהגות הנכונה בחלון הקופץ. הערה: לפעמים, תקופות במעבר בין שתי מדינות על המשמר קשות להבקיע באופן חד משמעי למדינה אחת. במקרים כאלה, העידן צריך להיות קלע למדינה, לכאורה, ואותם הקריטריונים צריכים להיות מיושמים על תקופות דומות לאורך כל הניסוי כדי להבטיח שחזור נתונים. </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>

המחברים Yujiro Tauguchi ו-Sayaka Kohtoh הם עובדים של Kissei Comtech Co., Ltd המפתחת תוכנת SleepSign לרכישה וניקוד אוטומטי של נתוני EEG/EMG המשמשים במאמר זה.

פרוטוקול זה מתאר הגדרה להקלטות EEG / EMG המאפשרת ההערכה של שינה לערויות תחת רעש נמוך, תנאים חסכוניים, ותפוקה גבוהה. בשל גודלו הקטן של מכלול ראש האלקטרודה EEG / EMG, מערכת זו יכולה להיות משולבת עם שתלים אחרים לניסויים תוך-מוחי, כוללים optogenetics (השתלה של סיבים אופטיים) או, בשיתוף עם השתלת צינורית בו זמנית, microinfusion של תרופות לעכבר מוח. 31 יתר על כן, העיצוב של ההרכבה ראש האלקטרודה ביחס לכותרות רבת-סיכה מציע גמישות במספר ערוצי הקלטה, אם נדרשת המדידה של אותות חשמליי...

התקדמות טכנית לעתים קרובות זירזה קפיצות מדרגה בהבנה של תהליכים הנוירו-ביולוגיים. לדוגמא, גילויו של הנס ברגר בשינה 1929 כי פוטנציאל חשמלי נרשם מהקרקפת האדם לקח את הצורה של גלי סינוסי, התדירות שהייתה קשור ישירות לרמה של ערנות של הנושא, הוביל להתקדמות מהירה בהבנה של שינה ו רגולציה, היא חיות ובני אדם כאחד. 1 עד היום electroencephlogram (EEG), בשיתוף עם electromyogram (EMG), כלומר., פעילות חשמלית המיוצרת על ידי שרירי שלד, מייצגת את הנתונים &quot;עמוד השדרה&quot; של כמעט כל ניסויים קליניים ו הערכה שמבקשת לתאם התנהגות ופיזיולוגיה עם הפעילות של תאי עצב בקליפת המוח במתנהגים בעלי חיים, כולל בני אדם. ברוב מעבדות מחקר בסיסית שנת הקלטות EEG אלה מבוצעות באמצעות מערכת מבוססת כבל (איור 1) שבו רכש דאתא הוא נתון לא מחובר לניתוח דפוס וקשת [למשל., החלת פורייה מהיר להפוך אלגוריתם (FFT)] כדי לקבוע את מצב הערנות של הנושא מוקלט. 2, 3 שינה מורכבת מהתנועה המהירה את העין (REM) ו שינה עמוקה (NREM). שנת REM מאופיינת במתח נמוך מהיר EEG, תנועות עיניים אקראיות, וחוסר טונוס שרירים, מצב שבו השרירים משותקים ביעילות. שנת REM ידועה גם בשינה פרדוכסלית, כי הפעילות המוחית דומה לזו של ערות, ואילו הגוף הוא מנותק במידה רבה מהמוח ונראה בשינה עמוקה. לעומת זאת, הנוירונים מוטוריים הם מגורה במהלך שנת NREM אבל אין תנועות עיניים. שנת NREM אדם ניתן לחלק ל 4 שלבים, לפי שלב 4 נקרא שינה עמוקה או שינה איטי-גל ומזוהה על ידי גלים גדולים, איטיים מוח עם פעילות דלתא בין 0.5-4 הרץ בEEG. מצד השני, יחידת משנה בין השלבים של שנת NREM בבעלי חיים קטנים יותר, כמו חולדותND עכברים, לא הוקמו, בעיקר משום שאין להם תקופות ארוכות של שינה מאוחדות כפי שניתן לראות בבני אדם. במהלך השנים, ועל בסיס פרשנות EEG, מספר דגמים של רגולציה שינה ו, שני circuit- ומבוסס הלחות, הוצעו. העצבי והבסיס סלולארי של הצורך בשינה, או לחלופין, &quot;כונן שינה,&quot; נשאר לא פתורים, אבל כבר נתפסים כלחץ homeostatic שבונה בתקופת ההתעוררות ומתפזר על ידי שינה. תאוריה אחת היא שגורמי somnogenic אנדוגני לצבור במהלך ערות ושההצטברות ההדרגתית שלהם היא את הבסיס של לחץ homeostatic שינה. בעוד ההשערה הרשמית הראשונה ששינה הוא מוסדרת על ידי גורמי הלחות זוכה לעבודתו של רוזנבאום פורסמה בשינה 1892 4, זה היה 5 Ishimori, 6 ו -7 Pieron שבאופן עצמאי, ולפני למעלה מ -100 שנים, הוכיח את קיומו של כימיקלים קידום שינה. שני החוקרים הציעו, ואכן הוכיחו, כי חומרי hypnogenic או &#39;hypnotoxins&#39; נכחו בנוזל מוח השדרה (CSF) של כלבים-נשלל שינה. 8 במאת השנים האחרונות כמה חומרי hypnogenic משוערים נוספים המעורבים בתהליך homeostatic השינה זוהו (לסקירה, ראה נ&quot;צ. 9), כולל פרוסטגלנדין (PG) D 2, 10 ציטוקינים, 11 אדנוזין, אננדמיד 12, 13 ופפטיד urotensin השני. 14 עבודה ניסויית על ידי 15 אקונומו, 16, Moruzzi וMagoun 17, ואחרים בממצאים בתחילת המאה ו -20 אמצע ה מיוצרים בהשראת תאוריות המבוסס על מעגל של שינה לערויות ו, במידה מסוימת, בצל תיאורית הלחות ששררה אז ב לִישׁוֹן. עד כה, כמה &quot;מודלים מעגל&quot; הוצעו, כל הודיעו על ידי נתונים של משתנה איכות וכמות (לסקירה, ראו נ&quot;צ. 18). מודל אחד, למשל, מציע ששינה איטי גל נוצרה באמצעות עיכוב בתיווך אדנוזין של שחרור אצטילכולין מתאי עצב במוח הקדמי כולינרגית הבסיסי, בעיקר באזור consisiting של הגרעין של האיבר האופקי של הלהקה האלכסונית של ברוקה וinominata substantia. 19 נוסף מודל הפופולרי של רגולציה שינה / בעקבות מתאר מנגנון מתג כפכף על בסיס אינטראקציות הדדיות בין הנוירונים מעכבים וישכנע שינה באזור הקדם-האופטי התיכון ventrolateral ונוירונים וישכנע בעקבות בגזע המוח וההיפותלמוס. 18, 20, 21 יתר על כן, למיתוג ובמתוך שנת REM, אינטראקציה הדדית מעכבת דומה הוצעה לאזורים בגזע המוח, שהוא אפור הגחון periaqueductal, tegmentum פונטיני רוחב, וגרעין sublaterodorsal. 22 ביחד, מודלים אלה הוכיחו יקרים היוריסטיקה ומסגרות פרשניות חשובות העניקו ללימודים בחקר שינה; עם זאת, אתםהבנה מלאה יותר של t מנגנונים המולקולריים ומעגלים המסדירים את מחזור השינה ותדרוש ידע של מרכיביו מלאים יותר. המערכת להקלטת פוליגרפים המפורטות להלן צריכה לסייע במטרה זו.

<table><tbody><tr><td>כותרת 4 פינים</td><td>Hirose</td><td>A3B-4PA-2DSA (71)</td><td></td></tr> <tr><td>Ampicillin</td><td>Meiji Seika</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ממיר אנלוגי לדיגיטלי</td><td>Contec</td><td>AD16-16U (PCIEV)</td><td></td></tr> <tr><td>קפאין</td><td>סיגמא</td><td>C0750</td><td></td></tr><tr><td>חותך קרביד</td><td>Minitor</td><td>B1055</td><td></td></tr><tr><td>בית מלחץ</td><td>Hirose</td><td>DF11-4DS-2C</td><td></td></tr><tr><td>שקע מלחץ</td><td>Hirose</td><td>DF11-30SC</td><td></td></tr><tr><td>צמנט שיניים (Toughron Rebase)</td> <td>מיקי מוצר</td><td></td><td></td>כימי</tr><tr><td>דבק אפוקסי</td><td>Konishi</td> <td>#16351</td><td></td></tr><tr><td>מחבר FFC / FPC</td><td>הונדה טסושין קוגיו</td><td>FFC-10BMEP1 (B)</td><td></td></tr> <tr><td>כבל שטוח</td><td>כבל היטאצ'י</td><td>20528-ST LF</td><td></td></tr><tr><td>דבק מיידי (ארון אלפא 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>מגבר אות</td><td>Biotex</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>תא הקלטה שינה</td><td>APL</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>תוכנת</td><td>SleepSign Kissei Comtec</td><td>N/A</td><td>להקלטה/ניתוח</td></tr> <tr><td>EEG/EMGטבעת החלקה</td><td>Biotex</td><td>N / A</td><td></td></tr><tr><td>בורג נירוסטה</td><td>Yamazaki N</td><td>/ A</td> <td>&phi; 1.0 ופעמים; 2.0</td></tr><tr><td>חוט נירוסטה</td><td>חוט קונר</td><td>AS633</td><td></td></tr></tbody></table>

נוהל הקלטת פוליגרפים למדידת שינה בעכברים

Polygraphic Recording Procedure for Measuring Sleep in Mice

רישום האלקטרואנצפלוגרמה האפידורלית (EEG) והאלקטרומיוגרמה (EMG) בבעלי חיים קטנים, כמו עכברים וחולדות, היה חיוני לחקר ההומאודינמיקה והמעגלים של ויסות שינה-ערות. במעבדות רבות, מערכת הקלטת שינה מבוססת כבלים משמשת לניטור ה-EEG וה-EMG בעכברים המתנהגים בחופשיות בשילוב עם תוכנת מחשב לניקוד אוטומטי של מצבי הערנות על בסיס ניתוח ספקטרום הספק של נתוני EEG. תיאור של מערכת זו מפורט כאן. ברגי פלדה מושתלים מעל אזור קליפת המוח הקדמית והאזור הקודקודי של חצי כדור אחד לניטור אותות EEG. בנוסף, פעילות EMG מנוטרת על ידי מיקום דו-צדדי של חוטים בשני שרירי הצוואר. תנועת עיניים לא מהירה (Non-REM; שנת NREM) מאופיינת בגלי מוח גדולים ואיטיים עם פעילות דלתא מתחת ל-4 הרץ ב-EEG, בעוד שניתן להבחין במעבר מפעילות דלתא בתדר נמוך ל-EEG מהיר במתח נמוך בטווח התטא שבין 6 ל-10 הרץ במעבר משנת NREM לשנת REM. לעומת זאת, ערות מזוהה על ידי גלי מוח במתח נמוך עד בינוני בעקבות EEG ופעילות EMG משמעותית.

איור 1 מדגים דוגמאות של EEG העכבר במדינות ערנות השונות. כפי שניתן לראות בטבלה 1, תקופות מסווגות כשנת NREM אם EEG תערוכות גלים גדולים, איטיים מוח עם קצב דלתא מתחת ל -4 הרץ ויש EMG רק אות חלשה או לא. תקופות מסווגות כשנת REM אם EEG תערוכות גלי מוח במתח נמוך מהירים בטווח תטא בין 6 ל -10 הרץ וEMG מציג משרעת נמוך. תקופות אחרות צריכים להיות מסווגות כערות (כלומר., נמוך עד בינוני EEG מתח והתרחשות של פעילות EMG). </...

הרישום של אלקטרואנצפלוגרמה (EEG) ואלקטרומיוגרמה (EMG) בעכברים שמתנהגים בחופשיות הוא צעד קריטי למתאם התנהגות ופיזיולוגיה עם שינה וערות. הפרוטוקול הניסיוני המתואר כאן מספק מערכת מבוססת כבלים לרכישת הקלטות EEG ו-EMG בעכברים.

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

המטרה הכוללת של הליך רישום פוליגרפי זה היא לקבוע את מצב הערנות של עכברים ולמדוד את זמן הערות, שינה בתנועת עיניים מהירה או שינה בתנועת עיניים לא מהירה. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח כמעט בכל תחום במדעי המוח המבקש לתאם התנהגות ופיזיולוגיה עם פעילות של נוירונים בקליפת המוח בבעלי חיים מתנהגים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא יכולה להקליט הרבה צמתים, אלקטרואנצפלוגרמה ואלקטרומיוגרמה וניתן לשלב אותה עם שתלי מוח אחרים כמו סיבים אופטיים וצינוריות עירוי.הדגמה חזותית של שיטה זו חשובה מאוד מכיוון שהשתלת האלקטרודה צריכה להתבצע כראוי ואיכות האלקטרודה היא קריטית ביותר כדי לשפוט את המצבים הפיזיים. מי שידגים את ההליך יהיה יוקו טקאטה, פוסט-דוקטורנט מהמעבדה שלי. לפני שמתחילים, יש לעקר את כל כלי הניתוח במעקר חרוזים חם.לאחר שהעכבר אושר כמורדם על ידי צביטה בבוהן, גלח את השיער על הראש והצוואר. לאחר מכן, אבטח את הבית למסגרת הסטריאוטקסית וקבע את הראש בין שני מוטות האוזניים. לאחר מכן, מרחו משחת עיניים על העיניים כדי למנוע יובש.המשך בניקוי העור המגולח עם קרצוף על בסיס אלכוהול ויוד. לאחר מכן, חתוך לאורך קו האמצע בעזרת אזמל כדי לחשוף את הגולגולת ולהדק את העור לצד באמצעות קליפסים כדי לשמור על אזור הניתוח פתוח. בעזרת חותך קרביד עם מקדחה של 0.8 מילימטר, צרו שני חורים.שים חור אחד מעל אזור קליפת המוח הקדמית. שים את החור השני מעל האזור הקודקודי של ההמיספרה הימנית. לאחר מכן, בעזרת מברג של תכשיטן, הברג ברגי הקלטת EEG מנירוסטה לתוך החורים.הכנס את הברגים בשניים עד שניים וחצי סיבובים בלבד כדי לקבל מיקום אפידורלי מעל קליפת המוח. הברגים לא צריכים להתנועע לאחר הכנסתם. זה חשוב מאוד.כעת, תקן את מכלול האלקטרודות עם הפינים כלפי מעלה לגולגולת. יש לחבר את האלקטרודות ישר. השתמש במקלון צמר גפן כדי לעזור לאבטח את מיקום האלקטרודה ולהדביק את האלקטרודה באמצעות ציאנואקרילט ואחריו מלט דנטלי.לאחר מכן, צרו חורים קטנים בטרפז והכניסו את אלקטרודת ה- EMG לחורים הללו. לאחר מכן, תפר את העור בחוט משי בקוטר 0.1 מילימטר. כעת, הסר את העכבר מהמסגרת הסטריאוטקסית והנח אותו על כרית חום.תן לעכבר זריקות תוך-צפקיות של אמפיצילין ומלוקסיקם ופקח על העכבר עד שהוא חוזר לשכיבה על החזה. לאחר מכן, שכן את העכבר לבד. שבוע לאחר השתלת האלקטרודות, העבירו את העכבר לכלוב ניסוי בתא הקלטה אטום לרעש.אבטח את מכלול האלקטרודות EEG/EMG בעכבר לכבל הקלטה המחובר לטבעת החלקה. חבר את כבל ממיר ה-AD למסנן אותות EEG/EMG ampliifier המחובר לטבעת ההחלקה. השתמש בממיר AD כדי להמיר את האות לאות דיגיטלי של 128 הרץ ולבסוף, להקליט את האות למחשב.הרגיל את העכבר במשך יומיים-שלושה בתא ההקלטה. אם רישום ה-EEG/EMG כולל מתן תרופות, טפל בעדינות בעכבר בכל יום כמו אלה שהיו שם מתן תרופה. לאחר מכן, הפעל את תוכנת ההקלטה EEG/EMG.כדי להתחיל, לחץ על הכרטיסייה מידע על קובץ נתונים ולחץ על התיבה שליד שם הקובץ. הזן שם קובץ ולחץ על Save. לאחר מכן, מהכרטיסייה תנאי הקלטה, בחר את כל ערוצי ה-EEG/EMG שיש להקליט.כמו כן, בחר את תדירות הדגימה תחת כרטיסייה זו. כעת, בכרטיסייה פרטי ערוץ, בדוק אם הערוצים שנבחרו מוצגים כהלכה. לאחר האישור, התחל את הרשומה על-ידי בחירה תחילה בכרטיסייה הגדרת שעון עצר.לאחר מכן, לחץ על צג כדי להציג EEG ו-EMG. אם האותות מוצגים כהלכה, הגדר את זמן השעון להתחלה ולסיום ההקלטה באזור הטיימר הראשי. לאחר מכן, לחץ על צג כפתור כדי להתחיל את ההקלטה.כעת, רשום את האותות בתנאי בסיס ובתנאי טיפול שונים במשך מספר ימים. בסיום הניסוי, המתת חסד של העכבר עם פנטוברביטל. הפעל את התוכנה לניתוח EEG/EMG.פתח את הנתונים הגולמיים של EEG/EMG, שהם קובץ KCD. לחץ על הכרטיסייה שינה והגדר את זמן ה-Epoch ל-10 שניות. לאחר מכן, בחר Multi-screening כדי לנקד אוטומטית את כל עשר תקופות השניות לשלושה שלבים על בסיס המשרעות של ה-EEG וה-EMG ועל סמך ניתוח ספקטרלי ההספק של ה-EEG.לאחר מכן, לחץ על תנאי FFT עבור הכרטיסייה EEG. שם, הגדר את הפרמטרים לניתוח ספקטרלי ההספק. השתמש ב-256 נקודות נתון המתאימות לכל שתי שניות של EEG, השתמש בפונקציית חלון המינג והשתמש בממוצע של חמישה ספקטרומים לתקופה.לאחר מכן לחץ על אישור.כעת, לחץ על התחל סינון כדי להתחיל את הסינון האוטומטי. לאחר מכן, פתח את הנתונים המאוחסנים, שנשמרים בפורמט קובץ RAF ובדוק את תוצאות ההקרנה האוטומטית. לפי הצורך, תקן את התוצאות אם הן אינן עומדות בקריטריונים הסטנדרטיים.כדי לבצע תיקון, לחץ והחזק את לחצן העכבר השמאלי בתקופה שגויה וגרור את הסמן על פני מחרוזת התקופות שקולות באופן שגוי. שחרר את לחצן העכבר השמאלי ובחר את מצב ההתנהגות הנכון בחלון המוקפץ. בתנאי הבסיס, העכברים הפגינו מקצב שינה-ערות ברור התואם את אופיים הלילי.במהלך תקופת האור של 12 שעות, העכברים היו בממוצע 6.7 שעות של שנת NREM ו-0.9 שעות של שנת REM. ואילו במהלך תקופת החושך של 12 השעות שלהם, הערות הייתה הדומיננטית. כמו כן נרשמו מדידות נוספות.אלה כללו את התפלגות עידן השינה, משך הזמן הממוצע שלהם ומעברי השלבים עבור כל מצב ערני. ספקטרום הספק EEG עבור שנת NREM ו-REM מראה צפיפות הספק EEG חזקה בתחום התדרים של 0.5 עד ארבעה הרץ עבור שנת NREM בהשוואה לצפיפות הספק של 6 עד 10 הרץ עבור שנת REM. כדי להעריך את השפעת הקפאין על השינה, עכברי C57 שחורים 6 טופלו ברכב ביום אחד ובקפאין ביום שלמחרת.זריקות תוך צפקיות של קפאין ניתנו בשלב מוקדם של מחזור האור. כצפוי, ההקלטה גילתה שהקפאין הגדיל את כמות הערות בעכברים. עלייה של פי שלושה בערנות התרחשה במשך שלוש שעות לאחר ההזרקה.לאחר השליטה, ניתן לבצע את הליך השתלת האלקטרודות תוך פחות מ-20 דקות. ניקוד ותיקון נתוני ה-EEG לפרק זמן של 24 שעות יכול להיעשות תוך כ-30 דקות. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להגדיר הקלטה של אלקטרואנצפלוגרמה ואלקטרומיוגרמה בעכברים וכיצד להעריך אם וכמה זמן בעל חיים ער או ישן.

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

מקור: Kodani, S., et.al. מניפולציה אופטוגנטית של מעגלים עצביים במהלך ניטור מצבי שינה/ערות בעכברים. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים את המניפולציה האופטוגנטית של מעגלים עצביים המעורבים במעבר משינה לערות בעכברים. ההליך כולל השתלה כירורגית של סיב אופטי ואלקטרודות במוח ובשרירים כדי לאפשר גירוי אור ורישום אלקטרופיזיולוגי. על ידי אספקת אור להפעלת תעלות קטיון רגישות לאור בגרעין המיטה של הסטריה טרמינליס (BNST), הפעילות העצבית מווסתת, ומאפשרת לחוקרים לנתח אותות מוחיים ושרירים הקשורים לאינדוקציה של ערות.

מניפולציה אופטוגנטית של מעגלים עצביים למעבר משינה לערות בעכברים

סרטון זה מדגים פרוטוקול להשתלת הרכבת אלקטרודות אלקטרואנצפלוגרם (EEG) ואלקטרומיוגרמה (EMG) בעכבר מורדם. התהליך כולל אבטחת העכבר על מסגרת סטריאוטקסית, ביצוע חתך קו אמצע בגולגולת, קידוח חורים עבור האלקטרודות, וקיבוע יחידת האלקטרודה להקלטת אותות. לאחר ההתאוששות, התנהגות השינה-ערות של העכבר מנותחת באמצעות האותות המוקלטים.

ניתוח התנהגות שינה בעכברים באמצעות אלקטרואנצפלוגרם והקלטות אלקטרומיוגרמה

מאמר זה מדגים את הביצועים של דיקור סיני, מודלים של אפילפסיה וניתוח שינה במכרסמים. מתוארים הליך הדיקור וזיהוי נקודות הדיקור. פילוקרפין או פנטילנטרזול (PTZ) משמשים לגרימת אפילפסיה. אלקטרוקורטיקוגרמה (ECoG), אלקטרומיוגרמה (EMG), טמפרטורת המוח ורישומי פעילות תנועתית משמשים לניתוח שינה.

מניפולציה של Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) ולישון חולדות ועכברים ידי דיקור

כאן, אנו מציגים פרוצדורות ניסוייות ואנליטיות כדי לתאר את הדינמיקה הזמנית של המשתנים העצביים והלבניים של שינה שאינה REM בעכברים, המווסתים את היענות השינה לגירויים אקוסטיים.

כימות אינפרה איטית דינמיקה של הספק ספקטרלי ואת קצב הלב בעכברים שינה

אנו מתארים שיטה תפוקה גבוהה של מדידת שינה באמצעות פיקוח הביתה כלוב מבוסס-פעילות. שיטה זו מציעה יתרונות על פני שיטות מסורתיות מבוססות-EEG. זה טוב מאומת מצפני משך השינה הכולל והוא יכול להיות כלי רב עוצמה כדי לפקח על שינה במודלים מכרסם של מחלות אנושיות.

נחישותם לא פולשנית, תפוקה גבוהה של משך השינה בחולדות

שינויים ב- kynurenine מסלול (KP) neuroactive מטבוליטים הם מעורבים מחלות פסיכיאטריות. חוקרים התוצאה הפונקציונלית של kynurenine שינו מסלול חילוף החומרים של ויוו בחולדות עשוי לעזור להבהיר רומן גישות טיפוליות. בפרוטוקול הנוכחי משלב גישות ביוכימיים והתנהגותיים לחקור את ההשפעה של אתגר kynurenine חריפה אצל חולדות.

יחידת מידה כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים Kynurenine וחומצה Kynurenic: ביוכימיה הנוגעים קוגניציה ולישון אצל חולדות

כאן, אנו מתארים שיטות של מניפולציה אלקטרואופטיקה של סוגים מסוימים של נוירונים במהלך ניטור של שינה/ערנות מדינות בעכברים, הצגת העבודה האחרונה שלנו על גרעין המיטה של מסוף הניסטריה כדוגמה.

מניפולציה אלקטרואופטיקה של מעגלים עצביים בזמן ניטור שינה/ערות מדינות עכברים

פרוטוקול זה מספק מקור פתוח, הידור תוכנית MATLAB שמייצר ספקטרוגרמות רב להתחדד עבור נתוני אלקטרונצלוגרפיה.

תוכנית ספקטרוגרמה מרובת להתחל במחשב לקבלת נתונים אלקטרונצלוגרפיים

הפרוטוקול הנוכחי מתווה שיטה להקמת מכשיר חסכוני מבוסס פלטפורמת נדנדה המשמש לגרימת חסך שינה בעכברים. מכשיר זה הוכח כיעיל בגרימת שיבושים בדפוסי השינה המוכחים באלקטרואנצפלוגרם (EEG), כמו גם בגרימת שינויים מטבוליים ומולקולריים הקשורים למחסור בשינה.

הקמת מכשיר למניעת שינה בעכברים

אנו מציגים חבילת תוכנה עם ממשק משתמש גרפי לחוקרים ללא ניסיון בקידוד כדי לדרג שלבי שינה בעכברים עם הורדה ותפעול פשוטים.

IntelliSleepScorer, חבילת תוכנה עם ממשק משתמש גרפי לעכברים ניקוד אוטומטי של שלב השינה

פרוטוקול זה פותח כדי ליצור מערכת אמינה ונגישה לרישום EEG של מכרסמים הנעים בחופשיות.

פרוטוקול חסכוני וזעיר פולשני לרישום אלקטרואנצפלוגרפיה כרונית מרובת אתרים בעכברים הנעים בחופשיות

למד נוהל הקלטת פוליגרפים למדידת שינה בעכברים באמצעות EEG ו-EMG. שיטה זו מאפשרת לחוקרים לבחון מצבי ערות ולקשר בין התנהגות לפיזיולוגיה במחקרים נוירולוגיים.

נוהל הקלטת פוליגרפים למדידת שינה בעכברים

גלה סרטונים נוספים