2013년 1월 24일
자원의 Circadian 리듬은 휠을 실행 포유류 활동은 단단히 뇌의 마스터 시계의 분자 진동에 커플 링된다. 따라서 행동이 일상 리듬이 circadian 시계의 기능에 대한 유전자, 약리, 환경 요인의 영향을 연구하는 데 사용할 수 있습니다.
이 절차의 전반적인 목적은 설치류에서 달리는 바퀴 활동의 일주기 리듬을 모니터링하는 것입니다. 이 작업은 먼저 적절한 하드웨어를 조립하여 수행됩니다. 다음으로 실행 중인 활동을 기록하도록 특수 소프트웨어가 구성됩니다.
시간이 지남에 따라 기록된 데이터는 분석을 위해 ACTO 그램 및 주기율 그램으로 변환됩니다. 궁극적으로, 달리기 바퀴 활동에 대한 지속적인 모니터링은 설치류의 생체 시계에 대한 유전적, 약리학적, 환경적 요인의 영향을 연구하는 데 사용됩니다. 안녕하세요, 저는 마이클 버 박사입니다.
이 기술의 의미는 정신 분열증이나 양극성 장애와 같은 상태가 모두 일주기 리듬과 수면의 방해를 동반하기 때문에 많은 정신 질환의 진단 및 치료로 확장됩니다. 일반적으로 이 기술을 처음 접하는 개인은 적절한 하드웨어나 소프트웨어가 부족하고 이러한 데이터가 무엇을 보여줄 수 있는지에 대한 일반적인 오해로 어려움을 겪을 것입니다. 홈 케이지를 설정하는 것으로 시작하십시오.
각 설치류는 달리는 바퀴를 위한 충분한 공간이 있는 단독으로 보관해야 합니다. 메쉬 바닥이 있는 케이지는 잦은 침구 교체로 인해 발생할 수 있는 신혐오 효과를 제거하는 데 사용됩니다. 쥐에는 더 작고 가벼운 바퀴가 사용되고, 쥐에는 더 크고 무거운 바퀴가 사용됩니다.
각 케이지는 소음 감쇠 격리 상자 안에 배치됩니다. 여러 케이지를 함께 수용할 수 있지만 단독으로 수용된 케이지는 적절한 환기를 위해 주변 냄새의 간섭 가능성을 피합니다. 각 상자에는 작은 빛으로 빛이 들어오는 것을 방지하기 위해 후드가 있는 팬이 장착되어 있어야 합니다.
단단한 통풍구를 통해 공기가 여러 지점에서 격리 상자로 유입되고 공기 흐름을 제어하는 데 도움이 됩니다. 격리 상자 간의 일관된 조명을 위해 각 케이지 위의 유사한 위치에 단일 광원을 설치해야 합니다. 동물들이 어둠 속에 있어야 하는 연구의 경우, 먼저 어두운 붉은 빛으로 방을 비춥니다.
스터디에 사용할 러닝 휠을 설정합니다. 휠이 자유롭게 회전할 수 있고 흔들리지 않는지 확인하십시오. 각 주행 휠에는 모든 회전을 기록하는 마이크로 스위치가 장착되어 있어야 합니다.
이 정보는 QA 4개 모듈로 이동한 다음 DP 24 데이터 포트로 전달되고 최종적으로 바이탈 뷰가 장착된 컴퓨터에 의해 기록됩니다. 그런 다음 여기에 데이터를 기록할 소프트웨어를 로드합니다. 중요한 시청자는 모든 것이 올바르게 설정되면 여러 단일 채널 소스에서 단일 컴퓨터 파일로 데이터를 수집하는 데 사용합니다.
선택한 설치류를 집 우리에 넣는 것으로 연구를 시작합니다. 동물의 달리기 활동은 설정된 시간 후에 시간이 지남에 따라 기록됩니다. 특별히 설계된 프로그램은 데이터를 시간 경과에 따른 일일 활동 패턴을 보여주는 ACTO 그램과 리듬의 스펙트럼 분석을 수행하고 가장 강한 기간을 계산하는 주기율 그램으로 변환합니다.
이 예에서 동물들은 표준 밝고 어두운 주기에 따라 수용되었습니다. 이러한 조건에서 이 쥐는 매일 같은 시간에 활성화되어 주기도에서 정확한 24시간 피크를 보여주었습니다. 이 예는 항상 어둠 속에 갇혀 있던 쥐의 행동을 보여줍니다.
이러한 조건에서 쥐는 매일 약간 늦게 활동했습니다. 따라서 오른쪽은 Acto gram에서 표류하고 periodo gram에서 24.33시간 피크를 표류합니다. 자유 실행 기간은 수동으로 계산할 수도 있습니다.
먼저, 일상 활동이 시작되는 시점에 선을 긋습니다. 다음으로, 하루 몇 시간 단위로 기울기를 계산하고 마지막으로 24시간을 더합니다. 여기서 달리는 바퀴 활동의 부정맥 패턴은 끊임없는 어둠 아래 수용된 상부 카리스마 핵의 병변을 가진 쥐에서 볼 수 있습니다.
쥐는 달리는 바퀴 활동에서 내인성 일주기 리듬을 보여주지 못합니다. 오른쪽의 Periodo Graham은 일주기 범위에 중요한 리듬이 없음을 확인합니다. 조명 조건은 달리는 바퀴 활동의 패턴에 큰 영향을 미칩니다.
여기서 쥐는 처음에 음영 처리 된 부분으로 표시된 것처럼 지속적인 어둠 아래에서 보관됩니다. 이 조건에서 최대 활동은 24.33시간에 발견됩니다. 다음으로, 쥐는 여기에 표시된 일정한 빛 아래에서 생활합니다.
이러한 조건하에서, 내인성 생체 시계는 2-3주에 걸쳐 서서히 중단되고, 쥐는 액토 그램(Acto gram)의 이 부분의 바닥으로 갈수록 리듬이 좋아진다. 마침내 정상적인 12 시간, 12 시간의 라이트 다크 사이클이 복원되고 개발 후 리듬이 복원되었습니다. 이 기술은 일주기 리듬을 연구하는 연구자들이 설치류의 일주기 시계의 특성을 탐구할 수 있는 길을 열었으며 이 비디오를 본 후에는 이러한 리듬을 측정하고 분석하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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본 연구는 뇌의 마스터 클락(master clock)의 분자 진동과 밀접하게 연관된 설치류의 런닝 휠 활동의 일주기 리듬을 모니터링하는 데 중점을 둡니다. 이러한 리듬을 분석함으로써 연구자들은 다양한 요인이 일주기 시계 기능에 미치는 영향을 탐구할 수 있습니다.
설치류의 러닝휠 활동에서 나타나는 서카디언 리듬의 정량적 분석은 마스터 서카디언 시계와 SCN 외 진동자의 기능을 조사하기 위한 강력한 행동학적 판독 지표를 제공합니다. 이러한 접근 방식은 생물학적 타이밍에 작용하는 유전적, 약리학적 및 환경적 개입에 대한 기전적 리스크 제거를 가능하게 하여, 초기 발견 및 중개 신경과학 포트폴리오의 예측 신뢰도를 높여줍니다. 신뢰할 수 있는 서카디언 표현형 분석은 타겟 검증과 신경정신학 및 시간생물학 중심 자산의 리스크 조정 진행 단계 설정에 기초 자료가 됩니다.
이 방법은 가설 검증, 표적 확인 및 중개 연구 정렬을 위한 행동 분석 결과를 제공함으로써, 발견 단계부터 전임상 단계까지의 연속 과정에 통합됩니다.