睡眠測定活動ベース ホーム ケージの監視の高スループット方法について述べる。このメソッドでは、脳波・ ベースの従来の方法上の利点を提供しています。それは総睡眠時間の定量検証するには、ひと疾患の齧歯動物モデルで睡眠を監視する強力なツールをすることができます。
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この記事について
サマリー
要約
伝統的に、睡眠は、脳波計 (EEG) によって監視されます。齧歯動物の脳波の研究では、長い回復期間続いて電極の外科的移植を必要があります。脳波記録を行う動物は、ヘッド マウントに不自然なテザーを作成する受信機に接続されます。脳波モニタリングは時間がかかる、運ぶ、動物を危険にさらすし、睡眠の測定のため完全に自然な設定ではありません。代替方法のハイスループット ファッションで特に睡眠を検出する睡眠研究分野大きく前進するでしょう。ここでは、アクティビティ ベースの家ケージの監視を介して睡眠を検出検証法について述べる.以前の研究では、このメソッドを介して睡眠では、伝統的な脳波ベース メジャーによって定義される睡眠の契約の高度を示しています。このメソッドは、総睡眠時間の検証が、一方より時間解像度を持つ脳波睡眠時間の長さを評価することに注意してくださいすることが重要です。急速な目動き (レム) とレム睡眠、睡眠の正確な性質についての詳細を与えて、脳波は区別もできます。それにもかかわらず、アクティビティ ベースの睡眠測定は邪魔されずに睡眠の複数の日を分析し、(ストレス) のような急性のイベントへの応答として睡眠を評価するために使用できます。ここでは、毎日腹腔内注射マウスの応答を検出するこのシステムの電源を示します。
概要
睡眠は体と脳の覚醒1毎日の負担を次の復元のための重要な機能です。それは、睡眠が記憶力と一般的な脳の可塑性1の役割を果たすことが示されています。脳波は、睡眠2を検出するためのゴールド スタンダードです。齧歯動物、脳波モニタリングには、ヘッド マウント後動物必要2を回復する時間の期間に貼付電極の外科的移植が必要になります。リカバリ後動物録音デバイスに接続し、別を与えられる慣れ2の期間。回復と慣れのこれらの必要な期間のため脳波は時間がかかり、骨の折れると大規模な合理的に実行できません。さらに、電極注入の手術は動物に固有の危険を運ぶ。最後に、脳波の研究で睡眠をスコアリングのためのデータ分析も非常に骨の折れるです。代わりに、睡眠を監視する非侵襲、高スループット方法大きく齧歯動物の睡眠研究を支援しました。
脳波研究の制限に対処する、アクティビティ ベースの家ケージ監視システム睡眠を検出するために使用します。単純な前提は、アクティブでない動物は眠っている動物である可能性が高いです。それはそれを示されている 40 (10 秒エポックのビニング) 連続的な非アクティブの s は、睡眠脳波 (88-94% の契約に示されている)
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プロトコル
すべての手順は、国立研究所の精神健康動物ケアおよび使用委員会によって承認され、ガイドラインに沿って行われ、国立機関の健康ケアの動物の使用。
1. 睡眠検出ユニットの設定
- ユニットとソフトウェアの必要な数を購入します。
- 監視システムを設定する指示に従います。
- エミッタの反対側の検出器の位置を合わせます。赤外線ビーム内側に直面している同じ高さに揃えて配置されることを確認します。
- 付属のネジを使用して、金属製のスタンドの高さの探知器およびヒーターを配置します。この高さは、ケージのベッド、赤外線ビームを下回って、ビームが動物の活動を検出する適切な高さに調整必要があります。これにより、27 cm × 32 cm の内部領域 (10.625 × 12.75 で)。
- さらにネジが必要な場合、ハードウェアでより購入保存 (鍋頭ねじの ¼ 6-32)。
- 各エミッタと各検出器を接続します。エミッタを受信機にリンク指定したハブに接続します。X、y 平面のこれを実行します。すべてのセットアップのためには、この手順を繰り返します。
- 受信機を付属の USB ハブをコンピューターに接続します。
2. ソフトウェアのセットアップ
- 解析ソ....
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結果
睡眠と動物が注射に慣らすかどうかで毎日の注射の効果を決定する 9:00 (6:00 で始まったライト サイクル) で 14 日連続毎日 IP 注射を実行 12 Fmr1 KO c57bl/6 j マウスの睡眠時間を記録しました。用いて、被験者のデザインの中で通常の生理食塩水で連続 4 日間のそれぞれの動物を注入する. (1-4 日) と次の 30% シクロデキストリン、連続 10 日間 (5-14 日間)。シクロデキストリンは、薬剤の投与の疎水性化合物を分解する使用ことができます車両噴射によるマウスの睡眠への影響に興味を持っていたので選ばれました。記録の長い期間を考えると、我々 はまた研究を通して、週 2 回のケージを変更しました。日に注射と同時にケージ変更を行った示されます。注射とケージの変化 (図 1) の 14 日間にわたって光と闇の相の平均パーセント睡眠時間を報告します。動物は、注射をせず睡眠装置に追加の馴化期間を受信しませんでした。X の毎日の相互作用の重要なフェーズがわかった (F .......
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ディスカッション
非侵襲、高スループットの家-檻の中の活動の監視に基づく睡眠時間の測定法を紹介します。総睡眠時間の評価のこの方法は、脳波研究3に対して検証されています。アクティビティ ベースの家ケージの監視は単純な非侵襲的、および多数の動物の人口調査に適用されます。それは限られた睡眠 (睡眠発作持続時間と睡眠段階) などについて詳細な情報を与えることはできません。
この分析方法に落とし穴は、比較的簡単に検出します。梁のどれもが研究中に妨害が重要です。これがケージ部における寝具の蓄積によって発生します。3 mm にベッドの高さを制限し追加ネスト材料を除去する最小限に抑えることができます。寝具のこの量はケージの底をカバーするのに十分なマウス17のストレス レベルに影響を与える低寝具ボリュームが見つからない。追加の入れ子材料梁クリアランスにも干渉する可能性、したがって、提供しない必要があります。また、セットアップ処理中にすべてのビームが正しく機能していることを確認する研究を終了し、データを抽出する前に、ケージを調査することが重要です。ビ.......
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開示事項
著者が明らかに何もありません。
謝辞
著者は NIH フェロー編集委員会の編集協力を認めたいと思います。本研究 (ZIA MH00889) ニッケル水素の学内研究プログラムによって資金を供給されました。RMS は、FRAXA ポスドク研究員プログラムによっても支えられました。
....アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 包括的な実験動物モニタリングシステム(CLAMS) | コロンバスインスツルメンツ | 睡眠時間を分析するための機器とソフトウェア | |
| キャプチゾール研究グレード | キャプチゾール | RC-0C7-100 | 疎水性化合物を溶解するためのキャプチゾル |
| 30G BDニードル 1/2インチ | BD | 注射 | 用305106ニードル |
| BD使い捨て注射器フィ | ッシャー14-823-30 | 注射用シリンジ | |
| B6.129P2-Fmr1tm1Cgr/J | Jackson Labs | 3025 | Fmr1 KO mice |
| Super Mouse 750 Mouse Cage | Lab Products, Inc. | マウス用ホームケージ | |
| SANI-Chips 寝具 | PJ Murphys | マウス用寝具 |
参考文献
- Picchioni, D., Reith, R. M., Nadel, J. L., Smith, C. B. Sleep, plasticity and the pathophysiology of neurodevelopmental disorders: the potential roles of protein synthesis and other cellular processes. Brain sciences. 4, 150-201 (2014).
- Ingvar, M. C., Maeder, P., Sokoloff, L., Smith, C. B.
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再版と許可
