수면 마우스의 스펙트럼 파워 및 심박수의 저속 역학 정량화

이 절차의 전반적인 목표는 쥐의 비렘수면 동안 신경 및 심장 활동이 어떻게 조정되는지 설명하는 것입니다. 뇌파, 근전도 및 심전도 신호의 모니터링 및 분석을 통해. 이 방법은 수면 필드의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.

예를 들어, 수면이 진화적으로 보존된 두 가지 본질적인 욕구를 어떻게 조화시키는지와 같은 것입니다. 이는 지속적이면서도 깨지기 쉬워야 합니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 표준 수면다원검사를 사용하여 외부 자극에 대한 다양한 행동 반응을 기반으로 하는 새로운 방식으로 비렘수면 상태를 점수화한다는 것입니다.

우리는 잠자는 쥐가 깨어나거나 잠을 자는 것과 같은 소음에 대해 다양한 반응을 보이는 것을 관찰했을 때 이 방법에 대한 아이디어를 처음 얻었습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 사람들은 수술 기술, 최소한의 실험 및 고급 분석을 결합하기 때문에 어려움을 겪을 것입니다. 이 방법의 시각적 시연은 몇 가지 필수 단계가 이 분야에 새로운 것이기 때문에 매우 중요합니다.

특히 행동 설계 및 데이터 분석과 관련하여. 이 기술의 의미는 인간의 수면 장애 진단으로 확장됩니다. 그것은 매우 취약한 수면의 순간을 식별하기 때문입니다.

절차를 시작하려면 0.5cm 길이의 금선 조각을 사용하여 금도금 강철 나사 위에 납땜된 EEG를 준비합니다. 그런 다음 70% 에탄올로 청소하십시오. 다음으로 3-4cm 길이의 금선이 있는 두 개의 EMG-ECG 전극을 준비합니다.

한쪽 끝에서 90cm 각도로 와이어를 1cm 구부리고 다른 쪽 끝에 코일을 준비합니다. 두 끝 사이에서 와이어를 구부려 소뇌와 람다 사이의 뼈 표면 프로파일에 해당하는 작은 곡률을 만듭니다. 그 후, 베이스의 암 핀과 수 핀의 커넥터를 테이프로 덮어 6채널 암-수 헤드 커넥터를 준비합니다.

그런 다음 납땜 과정을 용이하게 하기 위해 모서리에 있는 핀에 주석을 추가합니다. 이 단계에서는 입을 위치시켜 마취된 동물을 정위 장치에 놓습니다. 이렇게 하면 마우스 머리가 고정됩니다.

그런 다음 이어바를 뭉툭한 반대쪽 끝으로 두개골에 배치하여 머리를 고정합니다. 그 후 두개골 중앙의 피부를 들어 올리고 목 위에서 눈높이까지 정중선을 따라 피부의 들어 올린 부분을 부드럽게 자릅니다. 그런 다음 두피를 제거합니다.

창문이 브레그마와 두개골의 람다 균열을 명확하게 볼 수 있을 만큼 충분히 큰지 확인하십시오. 뼈에 접근할 수 있도록 불독 세라핀으로 양쪽 피부를 고정합니다. 다음으로 메스로 결막 조직을 조심스럽게 제거합니다.

요오드 기반 소독제로 해당 부위를 청소하고 소독 면봉으로 두개골을 말리십시오. 그런 다음 날카로운 메스 날을 사용하여 두개골을 긁어 깨끗하고 매트한 뼈 표면을 얻습니다. 메스 끝만 사용하여 홈 사이에 1-2mm의 거리를 두고 숲의 그물망과 같은 격자를 긁습니다.

그 후, 마이크로드릴로 특정 위치에서 두개골 절개술을 4회 시행합니다. 드릴링하는 동안 파스퇴르 피펫을 사용하여 뼈 먼지를 불어내고 소독 면봉으로 출혈을 청소합니다. 출혈이 발생하면 프로세스를 재개하기 전에 완전히 멈췄는지 확인하십시오.

지혈 스펀지를 사용하여 지혈을 촉진합니다. 지혈 cl에 나사를 고정하십시오.amp. 왼쪽 반구에서 개두술을 통해 두 개의 금도금 나사를 조입니다.

cl을 잡으십시오amp 개두술 위에 수직으로 놓고 수직 위치에서 벗어나지 않으면서 나사를 돌립니다. 지혈 cl을 부드럽게 엽니다.amp 나사를 풉니다. 오른쪽 반구에서는 개두술을 통해 미리 준비된 전극을 나사로 고정합니다.

왼쪽 EMG-ECG가 단단히 접착되도록 두개골 중간 부분에 접착제 한 방울을 추가합니다. 집게로 목 근육에서 피부의 경계를 조심스럽게 들어 올리고 근육의 코일 끝이 있는 EMG-ECG 와이어를 삽입합니다. 수면 중 심장 ECG 신호를 감지하려면 EMG-ECG 와이어가 약 0.8-1cm 깊이로 근육에 삽입되어 있는지 확인하십시오.

왼쪽 EMG-ECG를 왼쪽 뒤쪽 고정 나사 옆에 놓습니다. 절차를 반복하여 올바른 EMG-ECG를 삽입합니다. 오른쪽 EMG-ECG를 앞쪽 왼쪽 고정 나사 옆에 놓습니다.

루프 끝이 서로 가능한 한 멀리 배치되었는지 확인하십시오. 심박수를 안정적으로 감지할 수 있도록 EMG-ECG 와이어를 근육에 충분히 깊숙이 삽입하는 것이 중요합니다. 주걱을 사용하여 두 성분의 에폭시 접착제를 나사 사이와 주위의 두개골에 바릅니다.

빛에 말리되 과도한 조명으로부터 동물의 눈을 보호하십시오. 작은 악어 램프를 사용하여 임플란트의 높이를 최소화하기 위해 커넥터 핀을 가능한 한 가깝게 배치하십시오. 커넥터 모서리에 있는 4개의 핀을 4개의 와이어에 납땜합니다.

납땜 팁과 접촉하는 시간을 최소화하면 나사가 빠르게 가열됩니다. 다음으로, 접착제와 커넥터 사이의 공간을 치과용 시멘트로 채우고 납땜된 부품을 덮습니다. 매끄러운 표면을 만들고 동물을 다치게 할 수 있는 날카로운 모서리를 피하십시오.

또한 피부를 만지면 가려움증이 생기므로 피해야 한다. 이제 불독 세라핀을 제거하십시오. 요오드 기반 소독제로 상처를 소독하십시오.

필요한 경우 커넥터 앞과 뒤에 봉합사가 있는 상처를 봉합합니다. 그 후, 일주일 동안 매일 동물을 모니터링하고 체중 감소, 활동 감소 또는 비정상, 감염 징후를 찾으십시오. 수술 후 5-6일 후에 기록 케이블을 동물의 머리 커넥터에 연결하고 동물을 집 우리에 그대로 둡니다.

동물이 상태에 익숙해지고 자연스럽게 잠을 잘 수 있도록 녹음을 시작하기 전에 4-5일을 더 기다립니다. 상용 수면다원검사 소프트웨어를 사용하면 2000 x 게인, 획득 시 2000헤르츠 샘플링 속도, 획득 후 200헤르츠로 샘플링과 같은 일반적인 설정을 사용하여 48시간 동안 EEG 및 EMG-ECG 데이터를 기록합니다. 모든 EEG 트레이스에 대해 0.7헤르츠 고역 통과 필터를 적용하고 모든 EMG-ECG 트레이스에 대해 10헤르츠 하이패스 필터를 적용합니다.

이 데모에서는 마우스가 40초 이상 절전 모드 상태입니다. 다음은 EEG의 특징적인 저주파, 높은 진폭 신호 및 EMG 트레이스의 낮은 근육 긴장도입니다. 잠에서 깨거나 잠을 자기 전에 수면 분석을 위한 긴 기준선을 보장하기 위해 소음이 재생되기 전에 마우스가 최소 40초 동안 안정적으로 수면을 취하는 것이 중요합니다.

이제 음향 자극, 여기서는 백색 소음이 전달됩니다. 이 경우 마우스는 10초 이내에 깨어납니다. EEG는 마우스가 깨어날 때 동기화가 해제됩니다.

또 다른 경우에는 소음이 20초 이상 전달되었음에도 불구하고 마우스가 깨어나지 않습니다. EEG는 비동기화되지 않습니다. 여기에 표시된 것은 노이즈가 시작되기 40초 전과 노이즈가 시작되는 20초 동안 검은색으로 표시된 EEG와 해당 EMG-ECG 신호의 원시 트레이스를 회색

이것은 슬립 스루 이벤트입니다. 그리고 이것은 깨우기 이벤트의 예입니다. 소음이 발생하기 전 40초 동안 시그마 전력 역학에 대해 분석된 해당 데이터는 수면 및 기상 기능을 위해 여기에 표시됩니다.

이 분석의 핵심 결과는 시그마 파워가 슬립 스루 이벤트의 경우 소음이 시작되기 전의 저점에 있고 웨이크업 이벤트의 경우 최고점에 있다는 것입니다. 이전에 제시된 사건을 통해 깨어나고 잠을 자는 것과는 대조적으로, 우리는 REM 수면으로 일찍 전환하면서 사건을 버렸습니다. 그리고 우리는 또한 소음이 발생하기 전에 일찍 일어나는 행사를 버렸습니다.

이 절차를 시도하는 동안 EMG 신호가 비REM 수면 동안 심박수를 감지하는지 확인하는 것이 중요합니다. 또한 인프라 저속 진동을 추출하기 위해 분석 절차를 이해하고 소프트웨어 스크립트에서 구현해야 한다는 점을 기억하십시오. 이 절차에 따라 국소 전기생리학적 기록 또는 이미징 접근 방식과 같은 다른 방법을 수행하여 정의된 뇌 영역의 활동 패턴을 추적할 수 있습니다.

재개발 후, 이 기술은 인간 수면 분야의 연구자들이 건강한 수면자와 수면 장애 환자의 다양한 수면 단계에서 신경 및 심장 활동이 어떻게 구성되는지 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 음향 자극에 대한 잠자는 쥐의 행동 반응을 기반으로 소급하여 비REM 수면을 평가하고 분석하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.