げっ歯類におけるランニングホイール活動の概日リズムの記録および分析

この手順の全体的な目的は、げっ歯類のランニングホイール活動の概日リズムを監視することです。これは、最初に適切なハードウェアを組み立てることによって実現されます。次に、実行中のアクティビティを記録するように専用のソフトウェアが構成されます。

時間の経過とともに、記録されたデータは分析のためにACTOグラムとピリオドグラムに変換されます。最終的に、ランニングホイールの活動の継続的なモニタリングは、げっ歯類の概日時計に対する遺伝的、薬理学的、および環境的要因の影響を研究するために使用されます。こんにちは、Dr.Michael Ver.です。

この技術の意味は、統合失調症や双極性障害などの状態が概日リズムと睡眠の乱れを伴うため、多くの精神疾患の診断と治療にまで及びます。一般に、この手法に不慣れな人は、適切なハードウェアやソフトウェアが不足しているだけでなく、これらのデータが何を示すことができるかについての一般的な誤解に苦労します。ホームケージのセットアップから始めます。

各げっ歯類は、走行用ホイールのための十分なスペースを確保して単独で収容する必要があります。メッシュフローリングのケージは、頻繁な寝具交換による新生恐怖症の影響を排除するために使用されます。マウスには小さくて軽いホイールが使用され、ラットには大きくて重いホイールが使用されます。

各ケージは、音響減衰アイソレーションボックス内に配置されます。複数のケージを一緒に収容することもできますが、単独で収容されたケージは、周囲の臭気による干渉を避け、適切な換気を可能にします。各ボックスには、小さな光が入らないようにフード付きのファンを装備する必要があります。

タイトな通気口により、空気がいくつかのポイントからアイソレーションボックスに入ることができ、空気の流れを制御するのに役立ちます。アイソレーションボックス間の照明を一定にするために、各ケージの上の同様の場所に単一の光源を設置する必要があります。動物が暗闇にとどまる必要がある研究では、最初に部屋が薄暗い赤色の光で照らされます。

スタディで使用する走行ホイールを設定します。ホイールが自由に回転し、ぐらつかないことを確認します。各走行ホイールには、すべての回転を記録するマイクロスイッチを装備する必要があります。

この情報は 4 つのモジュールを QA に送り、DP 24 データポートに中継され、最終的にバイタルビューを装備したコンピュータによって記録されます。次に、ここにデータを記録するソフトウェアをロードします。Vitalビューアは、すべてが適切に設定されると、多くの単一チャネルソースからデータを1つのコンピューターファイルに収集するために使用されます。

選択したげっ歯類を自宅のケージに入れることから研究を始めます。動物の走行活動は、設定された期間が経過すると、時間の経過とともに記録されます。特別に設計されたプログラムは、データをACTOグラムに変換し、時間の経過に伴う活動の日々のパターンを示し、ピリオドグラムはリズムのスペクトル分析を実行し、最も強い期間を計算します。

この例では、動物は標準的な明暗サイクルの下で飼育されていました。これらの条件下で、このラットは毎日同じ時間に活動するようになり、ピリオドグラムの正確な24時間のピークを示しました。この例では、常に暗闇の中で飼育されていたラットの行動を示しています。

これらの条件下では、ラットは毎日わずかに遅く活動していました。したがって、右はアクトグラムでドリフトし、ピリオドグラムでは24.33時間のピークになります。フリーランニング期間は手動で計算することもできます。

まず、日々の活動の開始時に線を引きます。次に、傾きを1日あたりの時間数で計算し、最後に24時間を追加します。ここでは、ランニングホイール活動の不整脈パターンが、絶え間ない暗闇の下で収容されたカリスマ核の病変を持つラットに見られます。

ラットは、走行輪の活動において内因性の概日リズムを示すことができません。右側のピリオド・グラハムは、概日範囲に大きなリズムがないことを確認しています。照明条件は、走行中のホイールの活動パターンに強い影響を与えます。

ここでは、ネズミは最初は影付きの部分で示されるように、一定の暗闇の下で飼育されています。この条件下では、活動のピークは 24.33 時間になります。次に、ここに示されている一定の光の下でラットを飼育します。

この条件下では、内因性の概日時計が2〜3週間かけて徐々に乱れ、ラットはActoグラムのこの部分の底に向かってリズミカルになります。最後に、通常の12時間、12時間の明るい暗いサイクルが復活し、その発達後にリズムが回復しました。この手法は、概日リズムを研究する研究者がげっ歯類の概日時計の特性を調査する道を開き、このビデオを見た後、これらのリズムを測定および分析する方法を十分に理解しているはずです。