본 논문은 부드러운 핸들링 방식의 수면 박탈, 신규 물체 인식 검사, 그리고 동일한 동물 내에서의 해마 바이오마커 분석을 10일간의 파이프라인으로 결합하여, 생쥐의 수면 박탈 유도 인식 기억 결손을 모델링하는 신속하고 재현 가능한 워크플로를 제시하며, 여기에는 구조화된 중재 기록 및 사전 정의된 품질 관리 기준이 포함됩니다.
방법 논문
* These authors contributed equally
본 논문은 부드러운 핸들링 방식의 수면 박탈, 신규 물체 인식 검사, 그리고 동일한 동물 내에서의 해마 바이오마커 분석을 10일간의 파이프라인으로 결합하여, 생쥐의 수면 박탈 유도 인식 기억 결손을 모델링하는 신속하고 재현 가능한 워크플로를 제시하며, 여기에는 구조화된 중재 기록 및 사전 정의된 품질 관리 기준이 포함됩니다.
수면 부족은 인지 기능 저하의 원인이 되며 신경퇴행성 과정을 가속화할 수 있습니다. 본 논문은 생쥐 모델에서 수면 부족으로 유도된 인식 기억 결손을 모델링하는 신속하고 재현 가능한 워크플로우를 제시하며, 행동 결과와 해마의 분자적 변화를 연계합니다. 이 프로토콜은 표준화된 10분간의 신규 물체 인식(NOR) 친숙화 세션 직후에 실시되는 5시간의 부드러운 핸들링(gentle-handling) 수면 박탈 패러다임을 사용합니다. 인식 기억은 정확하게 정의된 5시간의 유지 간격 후 5분간의 NOR 테스트를 통해 평가되며, 이후 동일한 동물로부터 즉시 해마를 수집하여 interleukin-1 beta (IL-1β), interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)를 포함한 염증성 사이토카인과 superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), malondialdehyde (MDA)를 포함한 산화 스트레스 마커를 정량화합니다. 주요한 방법론적 진보는 개별적인 행동학적 또는 생화학적 기술 그 자체(이미 잘 확립된 기술들임)가 아니라, 이를 하나의 연계된 워크플로우로 운영 표준화했다는 점에 있습니다. 본 프로토콜은 부드러운 핸들링 중재에 대한 구조화되고 정량화 가능한 로그를 요구하고, 훈련과 수면 박탈을 고정된 일주기 시간 지점에 고정하며, NOR 기록과 조직 샘플 간의 개체 수준 연계를 유지하고, 품질 관리 및 분석 기준을 사전에 지정합니다. 이 절차는 신체적 구속과 강제 운동을 최소화하도록 설계되었으며, 짧은 실험 창 내에서 완료될 수 있습니다. 또한 독립적인 재현을 전제로, 개별 연구실에서 자신들의 부드러운 핸들링 수면 박탈 구현 방식을 벤치마킹하는 데 사용할 수 있는 참조 워크플로우 후보로 제안됩니다.
수면은 뇌 기능, 학습 및 기억 공고화에 필수적인 기본적인 생리학적 과정입니다1. 수면 부족은 인지 기능 장애, 기분 장애 및 신경퇴행성 질환의 진행과 관련이 있습니다2. 설치류를 이용한 실험적 수면 박탈(SD)은 급성 수면 손실의 신경생물학적 결과를 조사하기 위해 널리 사용됩니다. 선언적 및 공간 기억의 중심이 되는 뇌 영역인 해마는 수면 박탈에 특히 취약합니다3.
설치류에게 수면 부족을 유도하기 위해 여러 가지 절차가 사용됩니다. 수정된 다중 플랫폼법(modified multiple platform method)은 렘(REM) 수면을 효과적으로 감소시킬 수 있으나, 상당한 스트레스와 신체적 소진을 유발할 수 있습니다4. 이와 대조적으로, 부드러운 핸들링(gentle handling, GH)은 케이지 두드리기, 베딩 흐트러뜨리기, 또는 수면 징후가 나타날 때 새로운 둥지 재료를 제공하는 것과 같은 가벼운 감각 자극을 통해 각성 상태를 유지합니다. 학습 직후에 적용되는 짧은 GH 기간은 장기적인 수면 박탈 패러다임과 관련된 많은 혼란 변수들을 피하면서 해마 의존적 기억 공고화를 방해할 수 있습니다5. 본 프로토콜의 중재는 EEG로 확인된 REM 검출이 아니라 자세와 행동적 각성 신호에 의해 트리거되므로, 여기서 구현된 GH는 REM 특이적 기술이라기보다 확립된 전체 수면 박탈 방법으로 간주되며 수십 년 동안 이 형태로 사용되어 왔습니다6.
신물체 인식(novel object recognition, NOR) 검사는 인식 기억을 측정하기 위해 널리 사용되는 분석법입니다. 이 검사는 보상, 처벌 또는 광범위한 훈련 없이도 익숙한 물체보다 새로운 물체를 더 많이 탐색하려는 설치류의 자연스러운 경향에 기반합니다7,8. 급성 수면 박탈(SD)은 신물체 식별 능력을 저하시키는 것으로 나타났으며, 이를 통해 기억 공고화의 장애를 효율적인 행동 지표로 확인할 수 있습니다9. 분자 수준에서 수면 부족은 염증성 사이토카인 및 지질 과산화 생성물의 수준 증가와 항산화 능력의 감소를 포함하여, 해마의 신경 염증과 산화 스트레스를 유발할 수 있습니다10,11.
이 모델을 적용하는 데 있어 어려움은 개별 요소의 가용성이 아니라 연구 간의 운영 일관성 부족에 있습니다. 중재 강도에 대한 구조화된 기록 없이 완만한 취급(gentle handling)이 보고되는 경우가 많고, 행동 및 분자적 엔드포인트가 서로 다른 코호트에서 수집되는 빈도가 높으며, 탐색 행동에 대한 품질 관리 기준과 표본 크기 계획이 항상 명시적인 것은 아닙니다. 본 논문의 전반적인 목적은 수면 박탈로 유도된 인식 기억 결손을 모델링하기 위한 표준화된 워크플로우를 제공하는 동시에, 동일한 동물에서 행동 결과와 해마의 분자적 측정치를 연결하는 것입니다. 이 방법은 훈련 후 5시간의 GH 윈도우, 중재 강도 로그, 동일 코호트의 행동 및 조직 수집, 그리고 사전 정의된 분석 기준을 단일 10일 파이프라인으로 결합함으로써 이러한 재현성 격차를 해결합니다(그림 1). GH 구현의 표준화 부족은 이전의 수면 연구 방법론 문헌에서도 언급된 바 있습니다6.

그림 1. 실험 워크플로우의 도식적 표현. 프로토콜은 핸들링 및 순화를 포함하여 10일 동안 진행되며, 이후 10분간의 NOR 익숙해지기 단계, 5시간의 GH 수면 박탈, 5분간의 NOR 테스트, 그리고 바이오마커 분석을 위해 동일한 동물로부터 즉시 해마 조직을 수집하는 핵심 테스트일로 구성됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
모든 동물 실험 절차는 남경 드럼 타워 병원(책임 연구자: Yuan Liu)의 신청에 따라 AILIMO(Zhejiang AILIMO Biotechnology Co., Ltd.)의 실험동물 복지 및 윤리 위원회의 검토 및 승인을 받았으며, 해당 기관 및 국가 규정에 따라 2026년 5월 7일에 승인되었습니다(승인 번호 AP CODE: ALM202605070, 유효 기간 4년). 아래에 설명된 프로토콜에는 성체 수컷 C57BL/6J 마우스(8~12주령)를 사용하십시오.
1. 준비 및 동물 순화

그림 2새로운 물체 인식 장치 및 실험 설계의 도식. 친숙화 과정 동안, 동일한 두 객체(A와 A)를 배치하십시오.′)를 경기장의 서로 반대편 구석에 배치한다. 5시간의 유지 간격 이후 테스트 단계에서, 익숙한 물체 하나를 새로운 물체(B)로 교체한다. 공간적 편향을 최소화하기 위해 새로운 물체의 위치를 좌우로 교차 배치하며, 각 그룹의 동물 중 약 절반씩이 각 위치에서 새로운 물체를 접하도록 한다. 이 그림의 확대 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
2. NOR 훈련 (친숙화)
3. 부드러운 핸들링을 통한 수면 박탈
| 케이지/코호트 ID | H1 | H2 | H3 | H4 | H5 | 주요 중재 유형 | 편차 또는 복지 관찰 |
| 레코드 ID | H1 수를 기록하십시오. | H2 수를 기록하십시오. | H3 수치를 기록하십시오 | H4 수를 기록하십시오. | H5 수치를 기록하십시오 | 태핑 / 베딩 / 새로운 물체 / 부드러운 브러시 | 존재 여부를 기록하십시오 |
표 1: 부드러운 핸들링 중재 기록 템플릿. 케이지 또는 코호트 ID, 5시간의 수면 박탈 기간(H1-H5) 중 매 시간 수행된 부드러운 핸들링 중재 횟수, 주요 중재 유형 및 프로토콜 편차 또는 복지 관찰 사항을 기록하십시오.
4. NOR 테스트 단계
5. 동일 코호트 조직 수집 및 해마 박리
6. 해마 바이오마커의 정량 분석
7. 데이터 분석 및 품질 관리
.본 프로토콜을 성공적으로 수행하면, 단일 판독값을 개별적으로 해석할 필요 없이 일관된 행동-분자 결과 패턴을 얻을 수 있어야 합니다. 전체 실험 순서는 그림 1에 예시되어 있으며, NOR 장치 및 실험 설계는 그림 2에 나타나 있습니다. NSD 군의 마우스는 0.5의 우연 수준을 상회하는 DI를 통해 새로운 물체에 대한 뚜렷한 선호도를 보여야 합니다. 훈련 후 5시간 동안 GH 프로토콜에 노출된 마우스는 새로운 물체에 대한 선호도가 감소하고 NSD 대조군보다 낮은 DI를 보여야 합니다. 전체 물체 탐색 시간은 군 간에 유사하게 유지되어야 하며, 전반적인 탐색 감소가 나타난다면 이는 선택적인 인식 기억 결함보다는 운동 능력, 불안 또는 절차적 혼란 변수로 인해 발생했을 가능성이 큽니다. 본 코호트(NSD, n = 12; SD, n = 12 중 1마리는 단계 7.3의 사전 지정된 전체 탐색 임계값에 따라 제외되어 NOR 분석에는 n = 11이 포함되었으며, 이 제외 기준은 아래에 보고된 판별 지수 및 전체 탐색 시간 분석 모두에 일관되게 적용됨)에서 NSD 마우스는 평균 DI 0.70 ± 0.05(평균 ± SD)를 보여 0.5의 우연 수준보다 유의하게 높았으나(단일 표본 t-검정, t(11) = 15.21, p < 0.0001), SD 마우스는 평균 DI 0.51 ± 0.05를 보여 우연 수준과 유의한 차이가 없었습니다(t(10) = 0.49, p = 0.638). DI는 군 간에 유의미한 차이를 보였습니다(비쌍체 t-검정, t(21) = 9.28, p < 0.0001; Cohen's d = 3.87; 평균 차이 = 0.19, 95% CI [0.15, 0.23]) (그림 3A). 전체 탐색 시간은 군 간에 유의미한 차이가 없었으며(NSD: 33.5 ± 8.7 s; SD: 29.9 ± 6.2 s; t(21) = 1.13, p = 0.272) (그림 3B), 이는 탐색 행동의 전반적인 감소가 아니라 인식 기억에만 선택적으로 영향을 미쳤음을 시사합니다.

그림 3. 새로운 물체 인식 성능. (A) NSD (n = 12) 및 SD (n = 11; 사전 정의된 총 탐색 시간 임계값에 따라 동물 한 마리가 제외됨) 그룹의 판별 지수 (DI). 점선은 0.5의 우연 수준을 나타낸다. (B) 테스트 단계 동안 NSD (n = 12) 및 SD (n = 11; 패널 A와 동일한 제외 기준 적용) 그룹의 총 물체 탐색 시간. 막대는 평균 ± SEM을 나타내며, 빈 원은 개별 동물을 나타낸다. ****p < 0.0001; ns, 유의하지 않음 (양측 비쌍체 t-검정). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
중재 기록(표 1)을 통해 GH가 구속이나 강제 이동이 아닌, 가볍고 단계적으로 강화되는 감각 중재를 통해 유지되었음을 보여주어야 합니다. 코호트 간 시간당 중재 횟수에 큰 차이가 있는 경우, 행동 차이를 해석하기 전에 케이지 조건, 관찰자의 일관성 및 핸들링 관행을 검토해야 합니다. 본 연구에 기록된 12개 코호트 전체에서 5시간의 GH 윈도우 동안 시간당 중재 횟수는 1회에서 6회 사이였으며, 주로 케이지 두드리기와 베딩 교란으로 구성되었고, 소프트 브러시 및 새로운 물체 중재는 덜 빈번하게 사용되었습니다. 물리적 구속이나 강제 이동이 필요한 케이지는 없었으며, 복지 위반 사항은 관찰되지 않았습니다.
동일한 동물로부터 수집한 생화학적 측정값은 행동 표현형에 대한 분자적 맥락을 제공해야 합니다. 성공적인 SD 모델은 대응하는 NSD 대조군과 비교하여, 해마 내 전염증성 사이토카인 부하 증가, 항산화 효소 활성 감소 및 지질 과산화 마커 증가가 조화를 이루는 패턴을 보일 것으로 예상됩니다. 각 조직 샘플을 해당 NOR 기록과 연결하면, 행동 분석 및 생화학 분석 코호트를 분리함으로써 발생하는 배치 간 변동을 방지하는 동시에, 동물 개체 수준에서 행동과 분자의 일치도를 평가할 수 있습니다. 본 코호트(NSD, n = 12; SD, n = 12)에서 6가지 해마 바이오마커 모두 예상된 방향으로 그룹 간에 유의미한 차이를 보였으며, 6가지 마커 패널 전체에 대해 Benjamini–Hochberg FDR 보정을 거친 후에도 모두 유의성을 유지했습니다: IL-1β (NSD 43.4) ± 7.5 vs. SD 58.6 ± 단백질 mg당 5.3 pg; t(22) = −5.73, 공칭값 p < 0.0001, FDR 보정됨 p < 0.0001, d = −2.34), IL-6 (57.8 ± 8.1 vs. 71.8 ± 7.4 pg/mg; t(22) = −4.42, 공칭값 p = 0.0002, FDR 보정됨 p = 0.0002, d = −1.81), TNF-α (40.5 ± 7.8 대 55.1 ± 7.8 pg/mg; t(22) = −4.60, 공칭값 p = 0.0001, FDR 보정값 p = 0.0002, 제공된 텍스트가 없습니다. 번역할 내용을 입력해 주세요. = −1.88), SOD (18.0 ± 2.0 대 14.0 ± 1.8 U/mg; t(22) = 5.16, 공칭값 p < 0.0001, FDR 보정됨 p < 0.0001, d = 2.11), GPx (13.2 ± 0.9 대 10.8 ± 1.4 U/mg; t(22) = 4.92, 공칭값 p < 0.0001, FDR 보정됨 p < 0.0001, d = 2.01), 그리고 MDA (3.5 ± 0.3 대 4.9 ± 0.8 nmol/mg; t(22) = −5.59, 공칭값 p < 0.0001, FDR 보정값 p < 0.0001, d = −2.28). 이 데이터는 다음에서 확인할 수 있습니다. 그림 4표시된 개별 데이터 포인트는 그림 3 및 그림 4 이 코호트에서 얻은 실제 실험 측정값이며, 보고된 모든 평균, 효과 크기, p-값 및 신뢰 구간은 이 동일한 기초 데이터로부터 직접 계산되었습니다.

그림 4NSD 마우스와 SD 마우스의 해마 바이오마커 비교. 해마 내 IL-1 수준β, IL-6 및 TNF-α NSD(n = 12) 및 SD(n = 12) 마우스의 (염증성 사이토카인), SOD 및 GPx(항산화 효소), 그리고 MDA(지질 과산화 마커). 막대는 평균값을 나타냄 ± SEM; 빈 원은 개별 동물을 나타냅니다. 유의성 표시(significance markers)는 6개 마커 패널 전체에 대해 Benjamini–Hochberg FDR로 보정한 p-값을 반영합니다. ***p < 0.001 및 ****p < FDR 보정 후 0.0001 (양측 비쌍체 t-검정). 이 그림의 확대 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
NSD 마우스가 새로운 물체에 대한 선호도를 보이지 않거나, 총 탐색 시간이 미리 정의된 임계값 미만으로 떨어지거나, 바이오마커 변동성이 예상보다 큰 경우에는 표 2에 요약된 바와 같이 코호트를 반복하기 전 습관화, 물체 선택, 중재 일관성, 샘플 식별 및 조직 처리 시점을 점검하십시오. 이러한 결과는 해석 전 문제 해결이 필요한 최적화되지 않은 실험 결과에 해당합니다. 본 코호트에서는 사전 지정된 총 탐색 임계값(8.7 s; 단계 7.3)에 따라 SD 동물 한 마리(M19)가 NOR 분석에서 제외되었으며, 이는 해당 기준에 의해 처리되는 최적화되지 않은 결과의 유형을 보여줍니다. 본 데이터셋에서 새로운 물체에 대한 선호도를 보이지 않은 NSD 동물은 없었으며, 코호트 반복이 필요할 만큼 바이오마커 변동성이 예상보다 컸던 코호트도 없었습니다.
| 문제 | 가능한 원인 | 용액 |
| NOR에서의 전반적인 탐색 활동 저하 | 불충분한 습관화, 높은 불안 수준 또는 과도한 환경적 교란 | 매일 핸들링 시간을 늘리고, 실험실이 조용하고 어두운 상태인지 확인하며, 훈련 전 아레나 적응 여부를 검증하십시오. |
| NSD 대조군에서 새로운 물체 선호도 없음 | 대상 간의 선천적 선호도가 다르거나 대상들이 충분히 구별되지 않음 | 미경험 동물에서 물체를 사전 스크리닝하십시오. 질감이나 모양은 분명하게 다르지만 크기와 접근성은 동일한 물체를 사용하십시오. |
| 성장호르몬(GH) 중재 횟수의 큰 편차 | 일관되지 않은 관찰자 임계값 또는 케이지 조건 | 동일한 각성 기준을 사용하여 관찰자를 교육하십시오. 동일한 중재 로그를 사용하고, 바닥재, 케이지 풍부화 도구 및 환경 조건을 표준화하십시오. |
| 바이오마커 측정값의 높은 변동성 | 지연된 박리, 일관되지 않은 시료 식별 또는 시료 분해 | 행동-시료 ID를 유지하고, 해부 시간을 표준화하며, 즉시 급속 냉동하고, 균질화 과정 동안 시료를 얼음 위에 유지하십시오. |
| SD 마우스가 뚜렷한 고통 증세를 보입니다. | 과도한 강도의 조작 | 가벼운 감각 중재만을 사용하십시오. 고통이 관찰되면 중단하고 승인된 복지 절차를 따르십시오. |
표 2: 문제 해결. NOR, 부드러운 처치의 수면 박탈 및 해마 바이오마커 워크플로우 과정에서 발생하는 일반적인 문제와 그 가능한 원인 및 권장 해결 조치.
본 논문은 급성 수면 부족으로 유도된 인식 기억 결손 및 해마의 분자적 변화를 연구하기 위한 신속하고 재현 가능한 프레임워크를 제공합니다. 표준화된 10분 학습 단계 직후에 5시간 동안 완만한 핸들링을 적용함으로써, 본 절차는 정의된 학습 후 공고화 창(consolidation window)을 대상으로 하며, 장기간의 수면 부족 모델이나 강제 이동 기반 절차와 관련된 신체적 부담을 줄이도록 설계되었습니다4,5. 다만, 아래의 방법론적 한계에서 논의된 바와 같이, 본 제출물에는 더 낮은 생리학적 스트레스 반응을 확인하기 위한 직접적인 스트레스 호르몬 측정 결과가 포함되지 않았습니다.
가장 중요한 기술적 요인은 습관화, 일관된 대상물 선택, 5 h 유지 간격의 고정된 타이밍, 그리고 GH 기간 동안의 지속적이지만 비혐오적인 모니터링입니다. NOR은 자발적인 탐색에 의존하기 때문에, 잔류 불안이나 불충분한 아레나 습관화는 대상물 탐색을 억제하고 기억 관련 효과를 가릴 수 있습니다8. 미리 지정된 탐색 시간 제외 기준과 중재 로그는 실패한 행동 분석과 실제 기억 표현형을 구분하는 데 도움이 되는 실질적인 품질 관리 수단을 제공합니다. 전체적인 탐색 수준이 낮거나, NSD 대조군에서 새로운 대상물 선호도가 나타나지 않거나, GH 중재 횟수가 크게 변동하거나, 바이오마커 측정값의 변동성이 크거나, 또는 SD 마우스가 현저한 고통을 보이는 경우, 연구자는 실험을 반복하거나 해석하기 전에 Table 2의 해당 문제 해결 절차를 검토해야 합니다.
본 프로토콜의 점진적인 기여는 단순히 기존에 확립된 기술들을 결합한 것이 아니라, 기술의 가용성보다는 재현성을 해결하기 위해 의도된 네 가지 구체적인 운영 요소에 있습니다. 첫째, 필수적인 중재 기록지(Protocol 단계 3 및 Table 1)는 코호트 및 연구 간 GH 강도를 표준화하기 위한 정량화 가능하고 비교 가능한 기록을 도입합니다. 기술 자체는 이미 확립된 역사를 가지고 있으나, 본 프로토콜은 그 구현의 운영적 표준화를 강조합니다. 이는 전체 수면 박탈 기술로서의 GH의 확립된 역사와, 이전 연구들에서 그 구현의 표준화가 부족했다는 점과 일치합니다6. 둘째, 본 프로토콜은 단일 10일 파이프라인 내에서 동일하게 개별 추적된 동물로부터 행동 및 분자적 엔드포인트를 수집하는 동일 코호트 설계를 강제합니다. 이러한 설계는 별도의 코호트에서 행동 및 생화학적 엔드포인트를 수집할 때 발생하는 변동성을 줄이기 위해 의도되었습니다. 셋째, 본 프로토콜은 훈련 및 박탈 창을 정의된 일주기 앵커(ZT1, Protocol 단계 2)로 고정하며, NSD 및 SD 코호트가 일치하는 광주기 조건 하에 유지되도록 요구하여(Protocol 단계 3), 워크플로우 내의 일주기 타이밍을 제어합니다. 넷째, 본 프로토콜은 최소 탐색 시간 임계값(Protocol 단계 7), 투명한 제외 보고, 전향적 검정력 계획, 0.5 확률 수준 대비 DI 테스트, 가정 검정, 다중 바이오마커 비교에 대한 보정 및 효과 크기 보고를 포함하여, 사전 품질 관리 및 분석 기준을 명시합니다. 종합적으로, 이러한 요소들은 개별적으로 확립된 방법들을 명시적이고 전이 가능한 워크플로우로 변환하며, 이는 특정 생물학적 발견에 대한 보고가 아니라, 독립적인 채택과 재현을 전제로 각 연구실이 자신의 구현 방식을 벤치마킹할 수 있는 후보 참조 프레임워크로 제안됩니다.
본 워크플로우에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. GH는 노동 집약적이며 실험자의 지속적인 주의가 필요하므로 처리량이 제한됩니다. 또한, GH는 각성 상태를 유지시키지만 그 자체로 수면 구조를 정량화하지는 않습니다. 향후 응용 단계에서는 전체 실험 코호트에 워크플로우를 적용하기 전, 각성 상태를 기록하고 GH 절차로 인해 유발된 수면 손실 정도를 확인하기 위해 예비 EEG/EMG 검증을 포함할 수 있습니다. 또한, 중재로 인한 스트레스 관련 영향을 평가하기 위해 코르티코스테론 측정을 포함할 수도 있습니다. 이러한 측정은 본 프로토콜의 일부가 아니므로, 본 연구에서 수행된 검증으로 해석해서는 안 됩니다. NOR은 인식 기억에는 민감하지만 공간 탐색이나 작업 기억을 종합적으로 평가하지는 않으므로, 더 광범위한 인지 프로파일이 필요한 경우에는 Y-maze, Barnes maze 또는 기타 1회 시행 과제와 같은 보완적 분석법을 추가할 수 있습니다. 수정된 다중 플랫폼 방법은 실험적으로 수면 손실을 유도하는 대안적 접근 방식이며 수면 손실 및 회복을 정량화하는 데 사용되어 왔습니다4. 이와 대조적으로, 본 GH 워크플로우는 강제 이동이 없는 가벼운 감각 중재를 강조합니다. 하지만 본 프로토콜에서는 생리학적 스트레스 마커를 직접 측정하지 않았으므로, GH가 더 낮은 생리학적 스트레스 반응을 유도한다는 결론을 내릴 수는 없습니다.
따라서 이 방법은 수면 부족으로 인한 모든 인지적 결과에 대한 완전한 모델이라기보다는 표준화된 진입 플랫폼으로 보는 것이 가장 적절합니다. 이 방법의 가치는 학습 후 통제된 GH 중재, 강제 이동 패러다임에 비해 물리적 핸들링을 최소화하도록 설계된 행동 판독, 동일 개체에서의 해마 수집, 그리고 투명한 품질 관리 사이의 명시적인 연결에 있습니다. NOR은 인식 기억을 평가하기 위해 잘 확립된 단회 시행 접근법을 제공하며7,8, 수면 박탈은 이전에 대상 인식 손상9, 해마의 신경 염증성 변화10, 그리고 해마의 산화 스트레스 및 기억 결손과 연관된 것으로 알려져 왔습니다11. 이에 따라, 이 프레임워크는 코호트 간의 비교를 용이하게 하고, 수면 박탈 관련 인지 장애를 완화하기 위한 중재법의 스크리닝 및 기전 연구를 위한 실질적인 토대를 제공할 수 있습니다. 이전 연구에서도 수면 박탈 관련 인지 장애 및 신경 염증을 표적으로 하는 중재법에 대한 조사가 이루어진 바 있습니다12. 이러한 범위에 맞추어, 본 논문은 프로토콜의 성능을 입증하는 대표 데이터를 제공하는 동시에 재현 가능한 워크플로우를 구축하고 표준화하는 데 중점을 둡니다. 보다 포괄적인 데이터 세트와 광범위한 생물학적 해석은 향후 연구에서 별도로 보고될 수 있습니다.
저자들은 이해상충이 없음을 선언합니다.
본 연구는 Nanjing Drum Tower Hospital Youth Cultivation Fund, 중국 국가자연과학재단(Grant No. 82502706) 및 Jiangsu 기초연구 프로그램(Grant No. BK20250258)의 지원을 받아 수행되었습니다. 원고의 작성 및 수정 과정에서 텍스트의 초안 작성 및 다듬기, 도식 그림의 생성 및 개선을 포함하여 AI 보조 도구가 사용되었습니다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 70% ethanol | Any supplier | N/A | Cleaning of NOR arena and objects |
| Adult male C57BL/6J mice (8–12 weeks) | Zhejiang AILIMO Biotechnology Co., Ltd. | N/A | Experimental animals |
| BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher Scientific (Pierce) | 23225 | Total protein determination and normalization |
| Behavior-analysis software | Noldus Information Technology B.V. | EthoVision XT version 17.5 | NOR exploration scoring and analysis |
| Centrifuge capable of 14,000 × g at 4 °C | Eppendorf | Centrifuge 5424 R; Cat. 5404000610 | Clarification of hippocampal homogenates |
| Clean paper tubes | Any supplier | N/A | Gentle-handling intervention |
| Cryogenic personal protective equipment | Any supplier | N/A | Safe handling of liquid nitrogen |
| Glutathione Peroxidase Assay Kit | Abcam | ab102530 | GPx quantification |
| Hippocampal tissue homogenizer | IKA-Werke GmbH & Co. KG | T 10 basic ULTRA-TURRAX; Cat. 0003737000 | Homogenization of hippocampal tissue in lysis buffer |
| Liquid nitrogen | Any supplier | N/A | Snap-freezing of dissected hippocampi |
| MDA Assay Kit | Sigma-Aldrich | MAK085 | MDA quantification |
| Microplate reader | Agilent Technologies / BioTek | BioTek Epoch 2 Microplate Spectrophotometer | Absorbance measurement at kit-specified wavelengths |
| Micro-spatulas | Any supplier | N/A | Hippocampal dissection; used chilled |
| Mouse IL-1β ELISA Kit | R&D Systems | MLB00C | IL-1β quantification |
| Mouse IL-6 ELISA Kit | R&D Systems | M6000B | IL-6 quantification |
| Mouse TNF-α ELISA Kit | R&D Systems | MTA00B | TNF-α quantification |
| Object sets A/A′ and B | Any supplier | N/A | NOR familiarization and test phases |
| Opaque NOR arena (40 cm × 40 cm × 40 cm) | Any supplier | N/A | Behavioral testing |
| Overhead video-recording system | Basler AG | acA1300-60gm | Video recording of NOR familiarization and test sessions |
| Protease/Phosphatase Inhibitor Cocktail | Thermo Fisher Scientific (Thermo Scientific) | 78440 | Added to lysis buffer at 1× working concentration (10 µL/mL from a 100× stock) |
| RIPA Lysis Buffer | Thermo Fisher Scientific | 89900 | Hippocampal tissue homogenization |
| Sample tubes suitable for cryogenic storage | Thermo Fisher Scientific (Nunc) | Nunc CryoTube, 1.8 mL; Cat. 375418 | Maintenance of animal-specific sample IDs and storage of dissected hippocampal tissue |
| Soft brush | Any supplier | N/A | Gentle-handling intervention |
| SOD Assay Kit | Sigma-Aldrich | 19160 | SOD quantification |
| Statistical and power-analysis software | G*Power; Python Software Foundation | G*Power version 3.1; Python version 3.12 (SciPy 1.17; statsmodels 0.14) | A priori power analysis and statistical analyses described in Protocol Section 7 |
| Standard rodent chow | Jiangsu Xietong Pharmaceutical Bio-engineering Co., Ltd. | Irradiated Rat/Mouse Maintenance Diet; XTI01WC-010 | Ad libitum animal feeding |
| −80 °C freezer | Haier Biomedical | DW-86L626 | Long-term storage of snap-frozen hippocampal tissue |