Un modello di frammentazione del sonno cronico che utilizza il rotore orbitale vibrante per indurre deficit cognitivo e comportamento simile all'ansia nei giovani topi di tipo selvaggio

I disturbi cronici del sonno portano alla patogenesi della malattia neurodegenerativa. Vorremmo fornire un protocollo semplice, stabile e a lungo termine per modellare le frequenti interruzioni durante il sonno umano per rispondere a questa domanda. Questi topi riducono al minimo la gestione dei lavori e gli acquirenti artificiali.

Può standardizzare gli interventi tra topi all'interno dello stesso gruppo sperimentale e tra diversi esperimenti per produrre risultati comportamentali e patologici ripetibili. Questo modello può essere applicato a una varietà di modelli di malattia come la depressione e il morbo di Alzheimer per studiare gli impatti dei disturbi cronici del sonno in presenza di una malattia sottostante. Inizia assegnando in modo casuale da tre a cinque topi maschi adulti di tipo selvatico di età compresa tra 20 e 28 grammi da 8 a 10 settimane a gabbie di modellazione e controllo del CSF per evitare lo stress da isolamento sociale.

Alloggia entrambi i gruppi di gabbie nella stessa stanza di modellazione da 21 a 23 gradi Celsius e da 35 a 60% di umidità con un ciclo luce/buio di 12 ore per mantenere un ambiente circostante identico. Quindi fornire ai topi cibo e acqua a sufficienza utilizzando lunghi ugelli con punte di valvole a sfera sulle bottiglie d'acqua per evitare perdite d'acqua durante i movimenti della piattaforma e fissando le bottiglie d'acqua sopra ogni gabbia con una molla per evitare lo spostamento delle bottiglie durante la rotazione. Per la modellazione della frammentazione cronica del sonno, programmare un rotore orbitale controllato elettricamente con una piattaforma di 67 x 110 centimetri per funzionare durante le 8:00 a.m.

alle 20:00 e utilizzare un timer a stato solido per impostare la velocità del rotore a 110 giri al minuto per un ciclo ripetitivo di 10 secondi di accensione e 110 secondi di spegnimento. Utilizzare molle spesse per fissare le gabbie CSF sulla parte superiore della piattaforma del rotore per evitare la dislocazione delle gabbie durante la rotazione della piattaforma e confermare che l'accesso al cibo e all'acqua sia mantenuto durante le rotazioni orbitali.

Dopo aver configurato il sistema modello, osservare le gabbie per almeno un'ora per assicurarsi che il rotore orbitale funzioni correttamente. Durante il periodo di modellazione, pesare i topi settimanalmente alle 8:00 quando si cambia la lettiera e rimuovere eventuali aggressori dalle gabbie se necessario.

Al termine del periodo di modellazione, continuare ad alloggiare e nutrire i topi nella sala modellazione. Per eseguire un test Morris Water Maze, tra le 8:00 e le 12:00

ogni giorno per cinque giorni, rilascia un topo alla volta in un serbatoio circolare riempito con acqua da 20 a 23 gradi Celsius in uno dei quattro quadranti per ogni prova. Durante la prova, utilizza un sistema di tracciamento video per registrare la latenza di fuga di ciascun topo mentre tenta di nuotare verso la piattaforma. Se il mouse non è in grado di localizzare la piattaforma entro 60 secondi, guida l'animale verso la piattaforma.

Lascialo rimanere sulla piattaforma per 15 secondi prima di rimetterlo nella sua gabbia. Il sesto giorno dopo l'addestramento, rimuovere la piattaforma dal serbatoio dell'acqua e rilasciare il topo dal quadrante nord-est per un ultimo periodo di nuoto di 60 secondi per animale. Dopo la modellazione del liquido cerebrospinale, non sono state osservate differenze nel peso dei topi tra il gruppo di controllo e quello sperimentale.

Il gruppo CSF mostra una ridotta capacità di localizzare la piattaforma per un periodo di cinque giorni di addestramento nella prova comportamentale Morris Water Maze rispetto agli animali di controllo. Nel test della sonda, i topi CSF hanno trascorso molto meno tempo in modo proporzionale nel quadrante mirato, attraversando la precedente posizione della piattaforma meno volte senza una differenza di velocità di nuoto osservabile. Nella fase familiare del nuovo test di riconoscimento degli oggetti, non vi è alcuna differenza significativa nel tempo totale di esplorazione tra il CSF e i gruppi di controllo o nel tempo di esplorazione tra gli oggetti A1 e A2 in entrambi i gruppi.

Nella fase di test, l'indice di discriminazione dei topi con liquido cerebrospinale è significativamente ridotto rispetto a quello degli animali di controllo. In questi test rappresentativi in campo aperto e nelle valutazioni dei test di nuoto forzato, il gruppo CSF ha trascorso meno tempo nella zona centrale durante il test rispetto al gruppo di controllo. I topi CSF hanno anche mostrato una distanza totale di movimento più lunga all'interno della vasca, suggerendo un aumento dell'attività spontanea dopo la modellazione.

Tuttavia, la modellazione del liquido cerebrospinale non ha indotto un comportamento simile alla depressione, come verificato da differenze non significative nel tempo di immobilità tra i due gruppi sottoposti a test di nuoto forzato. La selezione di un ciclo vibrante appropriato e della durata della modellazione, nonché una tempistica adeguata per il trattamento del liquido cerebrospinale e l'identificazione del fenotipo sono importanti per il successo di questo esperimento. I protocolli tradizionali di privazione del sonno richiedono una grande quantità di lavoro e principalmente per la modellazione acuta o a breve termine.

Questo protocollo permette lo studio di un meccanismo patologico di disturbo del sonno lieve ma di lunga durata.