진동 궤도 로터를 사용하여 젊은 야생 형 쥐에서 인지 적자와 불안과 같은 행동을 유도하는 만성 수면 단편화 모델

만성 수면 장애는 신경 퇴행성 질환 발병으로 이어집니다. 우리는 이 질문을 해결하기 위해 인간의 수면 중 빈번한 중단을 모델링할 수 있는 간단하고 안정적이며 장기적인 프로토콜을 제공하고자 합니다. 이 쥐는 취급 노동과 인공 구매자를 최소화합니다.

동일한 실험 그룹 내의 생쥐와 다른 실험 간의 개입을 표준화하여 반복 가능한 행동 및 병리학적 결과를 생성할 수 있습니다. 이 모델은 우울증 및 알츠하이머병과 같은 다양한 질병 모델에 적용하여 기저 질환이 있는 경우 만성 수면 장애의 영향을 연구할 수 있습니다. 먼저 20-28g, 8-10주 된 성체 야생형 수컷 마우스 3-5마리를 CSF 모델링 및 대조 케이지에 무작위로 할당하여 사회적 고립 스트레스를 피합니다.

동일한 섭씨 21-23도, 습도 35-60%의 동일한 모델링 룸에 두 그룹의 케이지를 12시간의 명암 주기로 수용하여 동일한 주변 환경을 유지합니다. 그런 다음 플랫폼 이동에 따른 물 누출을 방지하기 위해 물병에 볼 밸브 팁이 있는 긴 노즐을 사용하여 마우스에게 충분한 음식과 물을 제공하고 회전 중 병이 탈구되지 않도록 각 케이지 위에 물병을 스프링으로 고정합니다. 만성 수면 단편화 모델링을 위해 67 x 110cm 플랫폼이 있는 전기 제어 궤도 로터를 오전 8:00 동안 작동하도록 프로그래밍합니다.

8:00 p.m. 라이트 페이즈까지 켜고 솔리드 스테이트 타이머를 사용하여 로터 속도를 110초 켜기, 110초 끄기 주기를 반복하는 동안 분당 110회전으로 설정합니다. 두꺼운 스프링을 사용하여 로터 플랫폼 상단에 CSF 케이지를 고정하여 플랫폼 회전 시 케이지의 탈구를 방지하고 궤도 회전 중에 음식과 물의 접근이 유지되는지 확인합니다.

모델 시스템을 설정한 후 최소 1시간 동안 케이지를 관찰하여 궤도 로터가 적절하게 작동하는지 확인합니다. 모델링 기간 동안 침구를 교체할 때 매주 오전 8:00에 마우스의 무게를 측정하고 필요에 따라 케이지에서 공격자를 제거합니다.

모델링 기간이 끝나면 모델링 룸에서 쥐를 계속 수용하고 먹이를 줍니다. Morris Water Maze 테스트를 수행하려면 오전 8:00에서 오후 12:00 사이에 수행합니다.

5일 동안 매일 한 번에 한 마리의 쥐를 섭씨 20-23도의 물로 채워진 원형 탱크에 각 시험의 4개 사분면 중 하나에 풀어줍니다. 시험이 진행되는 동안 비디오 추적 시스템을 사용하여 각 마우스가 플랫폼으로 헤엄쳐 가려고 할 때 탈출 대기 시간을 기록합니다. 마우스가 60초 이내에 플랫폼을 찾을 수 없으면 동물을 플랫폼으로 안내하십시오.

케이지로 되돌리기 전에 15초 동안 플랫폼에 그대로 두십시오. 훈련 후 6일째 되는 날, 물탱크에서 플랫폼을 제거하고 쥐를 북동쪽 사분면에서 풀어 동물당 마지막으로 60초 동안 수영합니다. CSF 모델링 후에는 대조군과 실험군 간의 생쥐 체중 차이가 관찰되지 않습니다.

CSF 그룹은 대조 동물에 비해 Morris Water Maze 행동 시험에서 5일 동안 플랫폼을 찾는 데 있어 감소된 능력을 보였습니다. 프로브 테스트에서 CSF 마우스는 목표 사분면에서 비례적으로 훨씬 적은 시간을 보냈으며, 관찰 가능한 수영 속도 차이 없이 이전 플랫폼 위치를 더 적게 횡단했습니다. 새로운 물체 인식 테스트의 익숙한 단계에서, CSF와 대조군 간의 총 탐사 시간 또는 두 그룹의 물체 A1과 A2 사이의 탐사 시간에는 큰 차이가 없습니다.

테스트 단계에서 CSF 마우스의 변별지수는 대조군에 비해 현저히 감소합니다. 이러한 대표적인 오픈 필드 테스트 및 강제 수영 테스트 평가에서 CSF 그룹은 대조군보다 테스트 중 중앙 구역에서 보낸 시간이 적었습니다. CSF 마우스는 또한 탱크 내에서 더 긴 총 이동 거리를 보였는데, 이는 모델링 후 자발적인 활동이 증가했음을 시사합니다.

그럼에도 불구하고, CSF 모델링은 강제 수영 테스트를 받은 두 그룹 간의 부동성 시간에서 유의미하지 않은 차이로 확인된 바와 같이 우울증과 유사한 행동을 유도하지 않았습니다. 적절한 진동 주기를 선택하고 지속 시간을 모델링하고 CSF 처리 및 표현형 식별을 위한 적절한 타임라인을 선택하는 것이 이 실험의 성공에 중요합니다. 전통적인 수면 부족 프로토콜은 많은 작업을 필요로 하며 대부분 급성 또는 단기 모델링을 위한 것입니다.

이 프로토콜은 경미하지만 오래 지속되는 수면 장애의 병리학적 메커니즘을 연구할 수 있게 해줍니다.