Methodenartikel

Een chronisch slaapfragmentatiemodel met trillende orbitale rotor om cognitieve tekorten en angstachtig gedrag op te wekken bij jonge wilde muizen

DOI:

10.3791/61531

⸱

22 september 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neurology, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430000, China, 2Key Laboratory of Neurological Diseases of Chinese Ministry of Education, The School of Basic Medicine, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430000,China, 3Department of Pharmacology, School of Basic Medical Science; State Key Laboratory of Medical Neurobiology, Institutes of Brain Science and Collaborative Innovation Center for Brain Science, Fudan University, Shanghai 200032, China

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier gepresenteerd is een protocol voor chronische slaapfragmentatie (CSF) model bereikt door een elektrisch bestuurde orbitale rotor, die bevestigde cognitieve tekorten en angst-achtig gedrag bij jonge wilde muizen zou kunnen induceren. Dit model kan worden toegepast om de pathogenese van chronische slaapstoornissen en gerelateerde aandoeningen te onderzoeken.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Slaapstoornissen komen over het algemeen vaak voor bij populaties als een chronische ziekte of een geklaagde gebeurtenis. Chronische slaapstoornissen worden voorgesteld om nauw verbonden te zijn met de pathogenese van ziekten, met name neurodegeneratieve ziekten. We ontdekten onlangs dat 2 maanden slaapfragmentatie de ziekte van Alzheimer (AD)-achtige gedrags- en pathologische veranderingen in jonge wilde muizen initieerde. Hierin presenteren we een gestandaardiseerd protocol om chronische slaapfragmentatie (CSF) te bereiken. Kortom, CSF werd geïnduceerd door een orbitale rotor die trilde bij 110 tpm en werkte met een repetitieve cyclus van 10 s-on, 110 s-off, tijdens light-ON fase (8:00 AM-8:00 PM) continu gedurende maximaal 2 maanden. Beperkingen van ruimtelijk leren en geheugen, angstachtig maar niet depressie-achtig gedrag bij muizen als gevolgen van CSF-modellering, werden geëvalueerd met Morris waterdoolhof (MWM), Nieuwe objectherkenning (NOR), Open veldtest (OFT) en Geforceerde zwemtest (FST). In vergelijking met andere slaapmanipulaties minimaliseert dit protocol de hanteringsarbeid en maximaliseert het de modelleringsefficiëntie. Het produceert stabiele fenotypen bij jonge wilde muizen en kan mogelijk worden gegenereerd voor verschillende onderzoeksdoeleinden.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Slaapstoornissen komen steeds vaker voor, zowel bij patiënten met slaapverstoortende aandoeningen als bij gezonde mensen met slaapverstoortende voorvallen. Er is waargenomen dat patiënten met neurodegeneratieve ziekten, chronische pijn, emotionele stress, aandoeningen van het ademhalingssysteem, urinewegaandoeningen, enz., meestal klagen over onaangename slaapervaringen1,2,3,4,5. Obstructieve slaapapneu (OSA), periodieke bewegingen van ledematen in de slaap (PLMS), slaapbehoud slapeloosheid onder andere slaapstoornissen zijn de meest voorkomende oorzaken, die slaapfragmentatie veroorzaken6,7. In ontwikkelde landen heeft OSA een prevalentie van meer dan 5% tot 9% in de volwassen bevolking en 2% in de kinderpopulatie8,9,10. Ondertussen is er een toenemend deel van de gezonde bevolking die slaapstoornissen ervaart als gevolg van overmatig gebruik van smartphones, onregelmatige slaapgewoonten, vervelende geluiden en werktaken, zoals nachtdiensten voor zorgverleners. Slaap wordt erkend als belangrijk voor de opruiming van hersenafval11,12,geheugenconsolidatie13,14,metabole balans15,16, naast vele andere fysiologische processen. Toch blijft het grotendeels onbekend of langdurige slaapstoornissen aanleiding geven tot onomkeerbare pathogeneseveranderingen bij gezonde mensen, en of het de etiologie is of een bijdragende factor voor het ontwikkelen van ziekten van het centrale zenuwstelsel, zoals neurodegeneratieve ziekten in een paar jaar later. Ons doel is om een experimenteel model te rapporteren dat stabiel en duidelijk cognitief tekort en angstachtig gedrag genereert bij jonge wilde muizen na een slaapfragmentatiebehandeling van 2 maanden. Dit model zou worden toegepast voor het beantwoorden van de hierboven genoemde wetenschappelijke vragen.

Slaapstoornissen worden vermeld als een potentiële risicofactor voor het ontwikkelen van de ziekte van Alzheimer (AD) of dementie. Kang et al. vonden en beschreven voor het eerst de exacerbatie van AD-pathologie met 6 uur acuut slaaptekort17. Daarna meldden vele andere studies dat slaaptekort of fragmentatie pathogenese in transgene AD-muizenmodellen18,19,20zou kunnen verergeren . Zeer weinig onderzoekers hebben echter het gevolg van slaapstoornissen bij jonge wilde muizen bestudeerd; dat wil zeggen, of slaapstoornissen aanleiding geven tot AD-achtig gedrag of pathologische veranderingen bij jonge wilde muizen. In onze recente publicatie meldden we dat 2 maanden slaapfragmentatie een duidelijk ruimtelijk geheugentekort en angstachtig gedrag veroorzaakte, evenals verhoogde intracellulaire Amyloid-β (Aβ) accumulatie zowel in cortex als hippocampus bij 2-3 maanden oude wilde muizen21. We hebben ook gewijzigde expressieniveaus van endosome-autophagosome-lysosome pathway markers en microglia activatie waargenomen, wat vergelijkbaar was met de pathologische veranderingen gerapporteerd in APP/PS1 muizen21,22.

Dit gepresenteerde slaapfragmentatieprotocol (SF) werd gevalideerd door Sinton et al.23 en gewijzigd door Li et al.24. Kortom, een orbitale rotor die trilt bij 110 tpm onderbreekt de slaap gedurende 10 s elke 2 minuten tijdens de light-ON fase (8:00-20:00 uur). Verandering van de slaapstructuur in dit model werd eerder gekenmerkt door elektrofysiologische slaapopnamen en gerapporteerd door Li et al.24, wat wijst op een significante toename van de waaktijd en afname van de snelle oogbeweging (REM) slaap tijdens de light-ON fase, waarbij de totale slaap - en waaktijden (in 24 uur) na meer dan 4 weken modelleren niet werden beïnvloed24. Momenteel zijn totale slaap of gedeeltelijk slaaptekort de meest gebruikte slaapmanipulatiemodellen. Totale slaaptekort wordt meestal uitgevoerd door langdurig zacht te hanteren of het dier bloot te stellen aan nieuwe objecten, als alternatief door continu een staaf of een lopende loopband te draaien25,26,27,28,29. Om ethische redenen is het totale slaaptekort meestal korter dan 24 uur. Het meest toegepaste gedeeltelijke slaaptekortmodel is de waterplatformmethode, die voornamelijk remslaap30,31,32afneemt. Andere benaderingen met behulp van een loopband of een staaf die langs de bodem van de kooi veegt , kunnen slaapfragmentatie veroorzaken wanneer deze met vaste intervallen wordt ingesteld33,34,35,36,37,38. Het is opmerkelijk dat SF de slaap onderbreekt en met tussenpozen opwinding veroorzaakt in alle slaapfasen24. Een van de prominente voordelen van dit CSF-model dat orbitale rotor toepast, is dat het maandenlang continu kan worden uitgevoerd, automatisch bestuurd door machines, waardoor frequente verwerkingsarbeid dagelijks wordt vermeden, behalve voor regelmatige monitoring. Bovendien zou het apparaat het mogelijk maken om tegelijkertijd meerdere kooien muizen te modelleren onder geüniformeerde interventies. Tijdens hele modelleringssessies worden muizen gehuisvest in hun huiskooien met gebruikelijke beddengoed en nestmaterialen, terwijl sommige andere methoden blootstelling aan gediversifieerde omgevingen en onvermijdelijke stress vereisen.

Slaapfragmentatie werd eerder gekenmerkt door de slaapmanipulatiemethode, die frequente opwindingen nabootst tijdens de slaapfase en aanzienlijke slaaprebound tijdens de waakfase. In sommige literatuur werd CSF beschouwd als het diermodel voor OSA39,40. In deze studie is de reden van de gekozen frequentie van opwinding 30 keer per uur gebaseerd op de observatie van opwindingsindexcijfers bij patiënten met matige tot ernstige slaapapneu. Er werd waargenomen dat 4 weken slaapfragmentatie de hypercapnische opwindingslatentie en de tactiele opwindingsdrempel aanzienlijk verhoogde, die ten minste 2 weken na herstel kon duren24. Dit fenotype werd verklaard door het onthullen van c-fos activering vermindering van noradrenerge, orexinergic, histaminergic, en cholinerge wake-actieve neuronen in reactie op hypercapnie, evenals verminderde catecholaminergic en orexinergic projecties in de cingulate cortex24. Het is echter noodzakelijk op te merken dat het belangrijkste kenmerk in OSA hypoxie is veroorzaakt door luchtwegobstructie, wat resulteert in slaapverstoring41,42. Slaapstoornissen en herhaalde hypoxie interageren wederkerig met elkaar in OSA pathogenese. Daarom kan slaapfragmentatie alleen mogelijk niet alle belangrijke kenmerken van OSA bij muizen volledig aantonen.

Hierin presenteren we een gestandaardiseerd protocol om chronische slaapfragmentatie bij jonge wilde muizen te modelleren. Cognitieve tekorten en angst-achtige evenals depressie-achtige gedragingen na CSF behandeling werden geëvalueerd door Morris water doolhof, Nieuwe objectherkenning, Open veld test, en Gedwongen zwemmen test. Het is belangrijk op te merken dat dit model als een geheel moet worden genomen dat fenotypen van gereguleerd slaappatroon, cognitief tekort en angstachtig gedrag genereert. Het huidige model kan mogelijk worden toegepast, maar niet beperkt tot, tot de volgende doeleinden: 1) Verder onderzoek van de functionele of moleculaire pathogenesemechanismen veroorzaakt door chronische slaapstoornissen bij jonge muizen zonder genetische aanleg, 2) Het identificeren van de directe route die leidt tot neurodegeneratie geïnitieerd door slaapstoornissen, 3) Het verkennen van de therapieën voor het verbeteren van fenotypen veroorzaakt door chronische slaapstoornissen, 4) Het bestuderen van de intrinsieke beschermende / compenserende mechanismen bij wilde muizen bij chronische slaapstoornissen, 5) Toe te passen voor het bestuderen van slaap-waakregulatie en staatsovergangsmechanismen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit protocol werd goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee van het Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology.

1. Muizenscreening en voorbereiding op het experiment

  1. Selecteer wilde volwassen (8-10 weken oude) mannelijke muizen met een gewicht van 20-28 g voor het hele experiment.
    OPMERKING: Wilde type C57BL/6 muizen worden verkregen van het Hubei Research Center for Laboratory Animals, Hubei, China.
  2. Wijs willekeurig alle muizen toe aan het CSF en de controlegroep. Huis 3-5 muizen in elke kooi om sociale isolatiestress te voorkomen. Het aantal muizen dat in de controlekooien is gehuisvest, komt overeen met het aantal muizen in de gekoppelde CSF-kooien.
    OPMERKING: Muizen in dezelfde groepskooien worden samengevoegd om vervolggedragsexperimenten uit te voeren.
  3. Lokaliseer de controlekooien in dezelfde ruimte met de CSF-kooien om de omgeving en arbeidseffecten identiek te houden.
  4. Nummer en markeer de muizen in elke groep op hun oren met behulp van een oormerk voor bewakingsdoeleinden.
  5. Houd de omgevingstemperatuur en luchtvochtigheid tussen 21–23 °C en 35%–60 % aan.
  6. Behoud de omgeving in een licht-donkercyclus van 12 uur (08:00-20:00 uur light-ON, 20:00-08:00 uur light-OFF), om bevooroordeeld effect op het normale slaapritme bij muizen te voorkomen.
  7. Minimaliseer het geluid en de interferentie terwijl de onderzoeker aanwezig is in de modelleringsruimte.
  8. Voorzie muizen van voldoende voedsel en water. Gebruik lange nozzles met kogelkraanpunten op waterflessen om waterlekkage op de platformbewegingen te voorkomen. Bevestig de waterfles bovenop de kooi met een veer om de ontwrichting van de fles tijdens het draaien van de rotor te voorkomen.

2. Voorbereiding en instelling van de orbitale rotor

  1. Bereid een elektrisch geregelde orbitale rotor voor met vergroot platform (67 cm x 110 cm), waarop hooguit 10 kooien kunnen worden geplaatst.
  2. Stel de orbitale rotor in tijdens de light-ON-fase (08:00-20:00 uur) die wordt bestuurd door een programmatimer, de tijd waarin muizen het grootste deel van hun dagelijkse slaap vertonen.
  3. Stel de orbitale rotor in met een snelheid van 110 tpm en een repetitieve cyclus van 10 s-on, 110 s-off bestuurd met een solid-state timer.
    OPMERKING: Het laadvermogen van het platform is 50 kg. De vaste amplitude van het trillen van de rotorhorizon is 2,5 cm.
  4. Bevestig de CSF-kooien bovenop het rotorplatform door dikke veren om ontwrichting van kooien bij platformrotaties te voorkomen.

3. Chronische slaapfragmentatie modellering en monitoring

  1. Plaats kooien van het CSF en de controlemuizen een week voorafgaand aan experimenten in de modelleringsruimte om muizen zich aan te laten passen aan de omgeving.
  2. Zorg er aan het begin van de modellering voor dat alle muizen gratis toegang hebben tot voedsel en water tijdens orbitale rotaties.
  3. Neem aan het begin van de modellering ten minste 1 uur in acht om ervoor te zorgen dat de orbitale rotor in de versnelling werkt.
  4. Controleer tijdens het modelleren of de orbitale rotor goed werkt en dat muizen om de 2 dagen in staat zijn om ervoor te zorgen dat muizen voldoende voedsel en water hebben. Verander beddengoed van kooien wekelijks.
  5. Weeg tijdens de modelleringsperiode de muizen wekelijks om 08:00 uur bij het verschonen van het beddengoed. Verwijder de muizen met aanzienlijk gewichtsverlies uit de modellering, en ook uit de experimentele groepen.
    OPMERKING: Significant gewichtsverlies wordt gedefinieerd als een gewicht van minder dan 20 g gedurende 2 weken.
  6. Verwijder tijdens de hele modelleringssessies de eventuele agressor uit de kooi en ook uit de experimentele groepen.
  7. Na het beëindigen van het modelleren, blijf de muizen in de oorspronkelijke kamer onderhouden en voeden.

4. Morris waterdoolhof (MWM) test

  1. Voorbereiding op de test
    1. Bereid het apparaat voor van een cirkelvormige tank gevuld met warm water (20-23 °C).
    2. Hang vier borden met verschillende vormen en kleuren op het gordijn rondom de tank in vier kwadrantenrichtingen als de verre visiereferentie. Laat het water ondoorzichtig lijken door toevoeging van poedermelk.
    3. Zoek een platform in het midden van het zuidwestelijke kwadrant.
  2. De trainingstest
    1. Onderwerp muizen aan vier opeenvolgende proeven tussen 08:00 en 00:00 uur elke dag gedurende een trainingsperiode van 5 dagen.
    2. Laat elke muis in het water met uitzicht op de zijwand in een van de vier kwadranten in vier proeven. Laat de muis in elke proef 60 s zwemmen om het platform te vinden. Als de muis niet binnen 60 s op het platform kan aankomen, leid hem dan naar het platform en blijf daar 15 s.
    3. Gebruik een videotrackingsysteem om automatisch de ontsnappingslatentie van muizen op te nemen om het verborgen platform te vinden.
  3. De sondetest
    1. Voer de sondetest uit op de zesde dag na 5 trainingsdagen.
    2. Verwijder het platform. Laat elke muis los van het noordoostelijke kwadrant en laat hem 60 s zwemmen
    3. Gebruik een videotrackingsysteem om automatisch de trackgegevens van muizen op te nemen.

5. Nieuwe objectherkenningstest (NOR)

  1. De vertrouwde fase
    1. Plaats muizen in een tank (lengte 30 cm, breedte 28 cm, hoogte 35 cm) in volgorde, die twee kopieën van objecten bevat (A1 en A2). Laat de muizen vrij verkennen (10 minuten per proef).
    2. Gebruik een videotrackingsysteem om automatisch de trackgegevens van muizen op te nemen.
  2. De testfase
    1. Voer de testtest uit na een vertraging van 1 uur van de bekende fase. Vervang een van de originele objecten door een nieuw object ("roman") in de tank, waardoor het andere object ongewijzigd blijft. Breng de muizen terug naar de tank en laat hem 5 minuten per proef verkennen.
    2. Gebruik een videotrackingsysteem om automatisch de tijd vast te leggen die elke muis besteedt aan het verkennen van elk object.
      OPMERKING: De verkenning van het object wordt bepaald door vibrissae te likken, snuiven, kauwen of bewegen terwijl de neus naar en minder dan 1 cm van het object wordt gericht. De Discriminatie Index (DI) wordt berekend met de vergelijking (TN − TF)/(TN + TF), waarbij TN = tijd besteed aan het verkennen van het "nieuwe" object en TF = tijd besteed aan het verkennen van het "bekende" object.

6. Open veldtest (OFT)

  1. Bereid het apparaat van een tank voor (30 cm x 28 cm x 35 cm).
  2. Plaats tijdens de test elke muis in het midden van de tank en laat hem 5 minuten vrij verkennen. Reinig de tank na elke proef met 75% ethanol om de resteffecten van de vorige muis te voorkomen.
  3. Gebruik een videotrackingsysteem om automatisch de trackgegevens van muizen op te nemen.

7. Geforceerde zwemtest (FST)

  1. Bereid het apparaat voor van een open cilindrisch vat, dat water (20-23 °C) bevat dat 15 cm diep is.
  2. Plaats tijdens de test elke muis in de cilinder en laat hem daar 6 minuten staan.
  3. Gebruik een videotracksysteem om automatisch de immobiliteitstijd tijdens de laatste 4 minuten van de test door elke muis op te nemen.
    OPMERKING: De muis is vastbesloten om onbeweeglijk te zijn wanneer hij stopt met worstelen en in het water drijft, waardoor hij alleen bewegingen maakt die nodig zijn om zijn hoofd boven water te houden.

8. Gegevensanalyse

  1. Analyseer gegevens met behulp van statistische analysesoftware (bijv. GraphPad Prism 6.0).
  2. Druk alle gegevens uit als het gemiddelde ± SEM.
  3. Vergelijk de escape latency in MWM test tussen twee groepen met behulp van tweerichtings ANOVA met herhaalde metingen gevolgd door Bonferroni posttests. Andere vergelijkingen tussen het CB en de controlegroepen worden bepaald door middel van ongepaarde t-tests.
  4. Houd rekening met verschillen die significant zijn als P < 0,05 in alle tests.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle representatieve resultaten en cijfers zijn overgenomen uit onze recente publicatie21. Het hergebruik van de cijfers werd toegestaan door het oorspronkelijke tijdschrift.

Het volledige experimentele ontwerp wordt geïllustreerd in de volgorde van de tijd, wat de timing van CSF-modellering, gedragstests van MWM, NOR, OFT en FST (figuur 1A) aangeeft. We kregen elke week gewichten van muizen van het CSF en de controlegroepen, om hun algemen...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kritieke stappen in het huidige protocol zijn onder meer het instellen van slaapfragmentatiemachines met de geoptimaliseerde parameters volgens het onderzoeksdoel en het onderhouden van de muizen in een comfortabele en rustige leefomgeving gedurende de hele modelleringssessies. Het is ook cruciaal om de juiste timing te bepalen om slaapfragmentatie te onderbreken of te stoppen en gedragstests voor die muizen te regelen. Net als andere slaapmanipulatiemodellen is het belangrijk om het protocol uit te voeren in een special...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen te hebben.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (61327902-6 aan W. Wang en 81801318 aan F.F. Ding). We erkennen Dr. Sigrid Veasy voor het opzetten van het SF experimentele systeem en het vriendelijk verstrekken van technische details. We erkennen Dr. Maiken Nedergaard voor leerzame opmerkingen voor gerelateerde experimenten.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Any-maze gedragsvolgsysteemStoelting,Inc,USA-Een video-volgsysteem dat werd gebruikt om het gedragsspoor van muizen op te nemen.
C57BL/6J muizenHubei Research Center for Laboratory Animals, Hubei, China.-gezonde mannelijke C57BL/6J muizen van 10-12 weken oud werden gekocht bij Hubei Research Center for Laboratory Animals
Graphpad Prism 6.0 SoftwareGraphpad Software,Inc.USA-Graphpad Prism 6.0 software werd gebruikt om statistische grafieken te tekenen.
Morris water maze systeemShanghai XinRuan Information Technology Co.,Ltd,ChinaXR-XM101Het systeem werd gebruikt om de Morris water maze test uit te voeren
Orbitale rotorShanghai ShiPing Laboratory Equipment Co.,Ltd,ChinaSPH-331De orbitale rotor werd gebruikt om het chronische slaapfragmentatiemodel te vestigen
Solid state timerOMRON Corporation, Kyoto, JapanH3CR-F8-300De solid state timer werd gebruikt om de frequentie en tijd van het rotorlopen te regelen
Houdingloze houten tank--lengte 30 cm, breedte 28 cm, hoogte 35 cm De tank werd gebruikt om open veldtest en novelle objectherkenningstest uit te voeren

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Peter-Derex, L., Yammine, P., Bastuji, H., Croisile, B. Sleep and Alzheimer's disease. Sleep Medicine Reviews. 19, 29-38 (2015).
  2. Mathias, J. L., Cant, M. L., Burke, A. L. J. Sleep disturbances and sleep disorders in adults living with chronic pain: a meta-analysis. Sleep Medicine. 52, 198-210 (2018).
  3. Murphy, M. J., Peterson, M. J. Sleep Disturbances in Depression. Sleep Medicine Clinics. 10 (1), 17-23 (2015).
  4. Walter, L. M., et al. Sleep disturbance in pre-school children with obstructive sleep apnoea syndrome. Sleep Medicine. 12 (9), 880-886 (2011).
  5. Helfand, B. T., et al. The relationship between lower urinary tract symptom severity and sleep disturbance in the CAMUS trial. Journal of Urology. 185 (6), 2223-2228 (2011).
  6. Kimoff, R. J. Sleep fragmentation in obstructive sleep apnea. Sleep. 19 (9), Suppl 61-66 (1996).
  7. Dhondt, K., et al. Sleep fragmentation and periodic limb movements in children with monosymptomatic nocturnal enuresis and polyuria. Pediatric Nephrology. 30 (7), Berlin, Germany. 1157-1162 (2015).
  8. Young, T., Peppard, P. E., Gottlieb, D. J. Epidemiology of obstructive sleep apnea: a population health perspective. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 165 (9), 1217-1239 (2002).
  9. Peppard, P. E., et al. Increased prevalence of sleep-disordered breathing in adults. American Journal of Epidemiology. 177 (9), 1006-1014 (2013).
  10. Marcus, C. L., et al. Diagnosis and management of childhood obstructive sleep apnea syndrome. Pediatrics. 130 (3), 714-755 (2012).
  11. Xie, L., et al. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science. 342 (6156), New York, N.Y. 373-377 (2013).
  12. Benveniste, H., et al. The Glymphatic System and Waste Clearance with Brain Aging: A Review. Gerontology. 65 (2), 106-119 (2019).
  13. Stickgold, R., Walker, M. P. Memory consolidation and reconsolidation: what is the role of sleep. Trends in Neurosciences. 28 (8), 408-415 (2005).
  14. Stickgold, R. Sleep-dependent memory consolidation. Nature. 437 (7063), 1272-1278 (2005).
  15. Aalling, N. N., Nedergaard, M., DiNuzzo, M. Cerebral Metabolic Changes During Sleep. Current Neurology and Neuroscience Reports. 18 (9), 57(2018).
  16. Rempe, M. J., Wisor, J. P. Cerebral lactate dynamics across sleep/wake cycles. Frontiers in Computational Neuroscience. 8, 174(2014).
  17. Kang, J. E., et al. Amyloid-beta dynamics are regulated by orexin and the sleep-wake cycle. Science. 326 (5955), New York, N.Y. 1005-1007 (2009).
  18. Minakawa, E. N., et al. Chronic sleep fragmentation exacerbates amyloid beta deposition in Alzheimer's disease model mice. Neuroscience Letters. 653, 362-369 (2017).
  19. Qiu, H., et al. Chronic Sleep Deprivation Exacerbates Learning-Memory Disability and Alzheimer's Disease-Like Pathologies in AβPP(swe)/PS1(ΔE9) Mice. Journal of Alzheimer's Disease : JAD. 50 (3), 669-685 (2016).
  20. Holth, J. K., et al. The sleep-wake cycle regulates brain interstitial fluid tau in mice and CSF tau in humans. Science. 363 (6429), New York, N.Y. 880-884 (2019).
  21. Xie, Y., et al. Chronic sleep fragmentation shares similar pathogenesis with neurodegenerative diseases: Endosome-autophagosome-lysosome pathway dysfunction and microglia-mediated neuroinflammation. CNS Neuroscience & Therapeutics. 26 (2), 215-227 (2020).
  22. Ba, L., et al. Distinct Rab7-related Endosomal-Autophagic-Lysosomal Dysregulation Observed in Cortex and Hippocampus in APPswe/PSEN1dE9 Mouse Model of Alzheimer's Disease. Chinese Medical Journal (England). 130 (24), 2941-2950 (2017).
  23. Sinton, C. M., Kovakkattu, D., Friese, R. S. Validation of a novel method to interrupt sleep in the mouse. Journal of Neuroscience Methods. 184 (1), 71-78 (2009).
  24. Li, Y., et al. Effects of chronic sleep fragmentation on wake-active neurons and the hypercapnic arousal response. Sleep. 37 (1), 51-64 (2014).
  25. Misrani, A., et al. Differential effects of citalopram on sleep-deprivation-induced depressive-like behavior and memory impairments in mice. Progress Neuro-psychopharmacology & Biological Psychiatry. 88, 102-111 (2019).
  26. Xu, A., et al. Roles of hypothalamic subgroup histamine and orexin neurons on behavioral responses to sleep deprivation induced by the treadmill method in adolescent rats. Journal of Pharmacological Sciences. 114 (4), 444-453 (2010).
  27. Saito, L. P., et al. Acute total sleep deprivation potentiates amphetamine-induced locomotor-stimulant effects and behavioral sensitization in mice. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 117, 7-16 (2014).
  28. Spano, G. M., et al. Sleep Deprivation by Exposure to Novel Objects Increases Synapse Density and Axon-Spine Interface in the Hippocampal CA1 Region of Adolescent Mice. The Journal of Neuroscience : The Official Journal of the Society for Neuroscience. 39 (34), 6613-6625 (2019).
  29. Morrow, J. D., Opp, M. R. Sleep-wake behavior and responses of interleukin-6-deficient mice to sleep deprivation. Brain, Behavior, and Immunity. 19 (1), 28-39 (2005).
  30. Arthaud, S., et al. Paradoxical (REM) sleep deprivation in mice using the small-platforms-over-water method: polysomnographic analyses and melanin-concentrating hormone and hypocretin/orexin neuronal activation before, during and after deprivation. Journal of Sleep Research. 24 (3), 309-319 (2015).
  31. Aleisa, A. M., Alzoubi, K. H., Alkadhi, K. A. Post-learning REM sleep deprivation impairs long-term memory: reversal by acute nicotine treatment. Neuroscience Letters. 499 (1), 28-31 (2011).
  32. Zagaar, M., Dao, A., Alhaider, I., Alkadhi, K. Regular treadmill exercise prevents sleep deprivation-induced disruption of synaptic plasticity and associated signaling cascade in the dentate gyrus. Molecular and Cellular Neurosciences. 56, 375-383 (2013).
  33. McKenna, J. T., et al. Sleep fragmentation elevates behavioral, electrographic and neurochemical measures of sleepiness. Neuroscience. 146 (4), 1462-1473 (2007).
  34. Tartar, J. L., et al. Hippocampal synaptic plasticity and spatial learning are impaired in a rat model of sleep fragmentation. The European Journal of Neuroscience. 23 (10), 2739-2748 (2006).
  35. Guzman-Marin, R., Bashir, T., Suntsova, N., Szymusiak, R., McGinty, D. Hippocampal neurogenesis is reduced by sleep fragmentation in the adult rat. Neuroscience. 148 (1), 325-333 (2007).
  36. Nair, D., et al. Sleep fragmentation induces cognitive deficits via nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase-dependent pathways in mouse. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 184 (11), 1305-1312 (2011).
  37. McCoy, J. G., et al. Experimental sleep fragmentation impairs attentional set-shifting in rats. Sleep. 30 (1), 52-60 (2007).
  38. Dumaine, J. E., Ashley, N. T. Acute sleep fragmentation induces tissue-specific changes in cytokine gene expression and increases serum corticosterone concentration. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 308 (12), 1062-1069 (2015).
  39. Carreras, A., et al. Chronic sleep fragmentation induces endothelial dysfunction and structural vascular changes in mice. Sleep. 37 (11), 1817-1824 (2014).
  40. Khalyfa, A., et al. Circulating exosomes potentiate tumor malignant properties in a mouse model of chronic sleep fragmentation. Oncotarget. 7 (34), 54676-54690 (2016).
  41. Ferreira, C. B., Cravo, S. L., Stocker, S. D. Airway obstruction produces widespread sympathoexcitation: role of hypoxia, carotid chemoreceptors, and NTS neurotransmission. Physiological Reports. 6 (3), (2018).
  42. Tripathi, A., et al. Intermittent Hypoxia and Hypercapnia, a Hallmark of Obstructive Sleep Apnea, Alters the Gut Microbiome and Metabolome. mSystems. 3 (3), (2018).
  43. D'Hooge, R., De Deyn, P. P. Applications of the Morris water maze in the study of learning and memory. Brain Research. Brain Research Reviews. 36 (1), 60-90 (2001).
  44. Vorhees, C. V., Williams, M. T. Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory. Nature Protocols. 1 (2), 848-858 (2006).
  45. Vogel-Ciernia, A., Wood, M. A. Examining object location and object recognition memory in mice. Current Protocols in Neuroscience. 69, 1-17 (2014).
  46. Kraeuter, A. K., Guest, P. C., Sarnyai, Z. The Open Field Test for Measuring Locomotor Activity and Anxiety-Like Behavior. Methods in Molecular Biology. 1916, Clifton, N.J. 99-103 (2019).
  47. Porsolt, R. D., Bertin, A., Blavet, N., Deniel, M., Jalfre, M. Immobility induced by forced swimming in rats: effects of agents which modify central catecholamine and serotonin activity. European Journal of Pharmacology. 57 (2-3), 201-210 (1979).
  48. Hauglund, N. L., Kusk, P., Kornum, B. R., Nedergaard, M. Meningeal Lymphangiogenesis and Enhanced Glymphatic Activity in Mice with Chronically Implanted EEG Electrodes. The Journal of Neuroscience : The Official Journal of the Society for Neuroscience. 40 (11), 2371-2380 (2020).
  49. Nguyen-Michel, V. H., et al. Rapid eye movement sleep behavior disorder or epileptic seizure during sleep? A video analysis of motor events. Seizure. 58, 1-5 (2018).
  50. Zimmerman, J. E., Raizen, D. M., Maycock, M. H., Maislin, G., Pack, A. I. A video method to study Drosophila sleep. Sleep. 31 (11), 1587-1598 (2008).
  51. Abad, J., et al. Automatic Video Analysis for Obstructive Sleep Apnea Diagnosis. Sleep. 39 (8), 1507-1515 (2016).
  52. Sandlund, C., Hetta, J., Nilsson, G. H., Ekstedt, M., Westman, J. Impact of group treatment for insomnia on daytime symptomatology: Analyses from a randomized controlled trial in primary care. International Journal of Nursing Studies. 85, 126-135 (2018).
  53. Shekleton, J. A., Rogers, N. L., Rajaratnam, S. M. Searching for the daytime impairments of primary insomnia. Sleep Medicine Reviews. 14 (1), 47-60 (2010).
  54. Dixon, L. J., Lee, A. A., Gratz, K. L., Tull, M. T. Anxiety sensitivity and sleep disturbance: Investigating associations among patients with co-occurring anxiety and substance use disorders. Journal of Anxiety Disorders. 53, 9-15 (2018).
  55. Press, Y., Punchik, B., Freud, T. The association between subjectively impaired sleep and symptoms of depression and anxiety in a frail elderly population. Aging Clinical and Experimental Research. 30 (7), 755-765 (2018).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Morris water mazeherkenning van nieuwe objectenopenveldtestgeforceerde zwemtest

Gerelateerde artikelen