24 gennaio 2013
Ritmi circadiani in volontario ruote in esecuzione di attività nei mammiferi sono strettamente accoppiati alle oscillazioni molecolari di un master clock nel cervello. Come tali, questi ritmi quotidiani di comportamento può essere usato per studiare l'influenza dei fattori genetici, farmacologici e ambientali sul funzionamento di questo orologio circadiano.
L'obiettivo generale di questa procedura è quello di monitorare i ritmi circadiani dell'attività della ruota di corsa nei roditori. Ciò si ottiene assemblando prima l'hardware appropriato. Successivamente, viene configurato un software specializzato per registrare l'attività in esecuzione.
Nel tempo, i dati registrati vengono convertiti in grammi ACTO e grammi periodo per l'analisi. In definitiva, il monitoraggio continuo dell'attività della ruota da corsa viene utilizzato per studiare l'influenza di fattori genetici, farmacologici e ambientali sull'orologio circadiano nei roditori. Ciao, sono il dottor Michael Ver.
Le implicazioni di questa tecnica si estendono alla diagnosi e alla terapia di molte condizioni psichiatriche perché condizioni come la schizofrenia o il disturbo bipolare sono entrambe accompagnate da ritmi circadiani e sonno interrotti. In generale, le persone che non conoscono questa tecnica lotteranno con la mancanza di hardware o software appropriati, nonché con un'incomprensione generale di ciò che questi dati possono dimostrare. Inizia allestendo la gabbia di casa.
Ogni roditore dovrebbe essere alloggiato singolarmente con spazio sufficiente per una ruota da corsa. Le gabbie con pavimentazione in rete sono utilizzate per eliminare ogni possibile effetto neofobico dei frequenti cambi di lettiera. Le ruote più piccole e leggere vengono utilizzate per i topi, mentre le ruote più grandi e pesanti vengono utilizzate per i ratti.
Ogni gabbia è collocata all'interno di una scatola di isolamento acustico. Più gabbie possono essere alloggiate insieme, tuttavia, le gabbie alloggiate singolarmente evitano possibili interferenze dagli odori circostanti per consentire un'adeguata ventilazione. Ogni scatola deve essere dotata di una ventola con cappuccio per evitare che la luce entri nella luce piccola.
Le prese d'aria strette consentono all'aria di entrare nelle scatole di isolamento da diversi punti e di aiutare a controllare il flusso d'aria. Una singola sorgente luminosa deve essere installata in una posizione simile sopra ogni gabbia per un'illuminazione uniforme tra le scatole di isolamento. Per gli studi che richiedono che gli animali rimangano al buio, la stanza viene illuminata prima con una fioca luce rossa.
Impostare la ruota di scorrimento che verrà utilizzata nello studio. Verificare che la ruota possa girare liberamente e non oscilli. Ogni ruota da corsa deve essere dotata di un microinterruttore che registra ogni giro.
Queste informazioni viaggiano verso i quattro moduli QA e vengono quindi trasmesse alla porta dati DP 24 e infine registrate da un computer dotato di visualizzazione vitale. Quindi, carica qui il software che registrerà i dati. Gli spettatori vitali raccolgono dati da molte fonti di un singolo canale in un unico file del computer una volta che tutto è impostato correttamente.
Inizia lo studio posizionando il roditore preferito nella gabbia di casa. L'attività degli animali verrà poi registrata nel tempo dopo un periodo di tempo prestabilito. Programmi appositamente progettati convertono i dati in grammi ACTO, che illustrano il modello giornaliero di attività nel tempo, e grammi periodo, che eseguono un'analisi spettrale del ritmo e calcolano il periodo più forte.
In questo esempio, gli animali sono stati alloggiati in un ciclo standard di luce-buio. In queste condizioni, questo ratto è diventato attivo alla stessa ora ogni giorno, mostrando un picco esatto di 24 ore nel grammo di periodo. Questo esempio mostra il comportamento di un ratto che era alloggiato in costante oscurità.
In queste condizioni, il ratto era attivo un po' più tardi ogni giorno. Quindi, la destra andrebbe alla deriva nell'Acto gram e il picco di 24,33 ore nel periodo gram. Il periodo di funzionamento libero può anche essere calcolato manualmente.
Innanzitutto, traccia una linea all'inizio dell'attività quotidiana. Quindi, calcola la pendenza in ore al giorno e, infine, aggiungi 24 ore. Qui si osservano modelli aritmici di attività della ruota da corsa nei ratti con lesioni del nucleo sovracarismatico alloggiato sotto costante oscurità.
Il ratto non riesce a mostrare un ritmo circadiano endogeno nell'attività della ruota da corsa. Il Periodo Graham a destra conferma che non c'è un ritmo significativo nell'intervallo circadiano. Le condizioni di illuminazione hanno forti effetti sui modelli di attività della ruota da corsa.
Qui il ratto è inizialmente alloggiato in costante oscurità, come indicato dalla parte ombreggiata. In questa condizione, il picco di attività si trova alle 24.33. Successivamente, il ratto è alloggiato sotto una luce costante mostrata qui.
In questa condizione, l'orologio circadiano endogeno viene interrotto gradualmente nell'arco di due o tre settimane e il ratto diventa ritmico verso il fondo di questa porzione dell'Acto gram. Infine, è stato ripristinato il normale ciclo di luce-buio di 12 ore, 12 ore e il ritmo è stato ripristinato dopo il suo sviluppo. Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori che studiano i ritmi circadiani per esplorare le proprietà dell'orologio circadiano nei roditori e dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come misurare e analizzare questi ritmi.
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Questo studio si concentra sul monitoraggio dei ritmi circadiani dell'attività su ruota nei roditori, strettamente collegati alle oscillazioni molecolari dell'orologio maestro del cervello. Analizzando questi ritmi, i ricercatori possono esplorare gli effetti di diversi fattori sul funzionamento dell'orologio circadiano.
L'analisi quantitativa dei ritmi circadiani nell'attività di corsa su ruota nei roditori fornisce un indicatore comportamentale robusto per indagare la funzione dell'orologio circadiano principale e degli oscillatori extrascn. Questo approccio consente una riduzione meccanicistica dei rischi associati a interventi genetici, farmacologici e ambientali sui meccanismi di temporizzazione biologica, sostenendo una previsione affidabile nei portafogli di scoperta precoce e di neuroscienze traslazionali. Un fenotipaggio circadiano affidabile informa la validazione degli obiettivi e il progresso ponderato rispetto ai rischi di asset mirati a disturbi neuropsichiatrici e alla cronobiologia.
Questo metodo si integra nel percorso dalla scoperta alla fase preclinica fornendo un output comportamentale per la verifica delle ipotesi, la validazione degli obiettivi e l'allineamento traslazionale.