Artykuł metodologiczny

Model przewlekłej fragmentacji snu wykorzystujący wibrujący wirnik orbitalny do wywoływania deficytu poznawczego i zachowań podobnych do lęku u młodych myszy typu dzikiego

DOI:

10.3791/61531

⸱

22 września 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

W tym artykule

Podsumowanie

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

Prezentowany tutaj jest protokół dla modelu przewlekłej fragmentacji snu (CSF) osiągnięty przez elektrycznie sterowany wirnik orbitalny, który może wywołać potwierdzony deficyt poznawczy i zachowanie podobne do lęku u młodych myszy typu dzikiego. Model ten można zastosować do badania patogenezy przewlekłych zaburzeń snu i zaburzeń pokrewnych.

Streszczenie

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

Zaburzenia snu są powszechne w populacjach jako przewlekła choroba lub zdarzenie, na które się skarżysz. Sugeruje się, że przewlekłe zaburzenia snu są ściśle związane z patogenezą chorób, zwłaszcza chorób neurodegeneracyjnych. Niedawno odkryliśmy, że 2-miesięczna fragmentacja snu zainicjowała podobne do choroby Alzheimera (AD) zmiany behawioralne i patologiczne u młodych myszy typu dzikiego. W niniejszym artykule przedstawiamy ustandaryzowany protokół mający na celu osiągnięcie przewlekłej fragmentacji snu (CSF). Krótko mówiąc, płyn mózgowo-rdzeniowy był indukowany przez wirnik orbitalny wibrujący z prędkością 110 obr./min i działający z powtarzalnym cyklem 10 s-on, 110 s-off, podczas fazy światła (8:00–20:00) nieprzerwanie przez okres do 2 miesięcy. Upośledzenie uczenia się przestrzennego i pamięci, zachowanie podobne do lęku, ale nie podobne do depresji u myszy jako konsekwencje modelowania płynu mózgowo-rdzeniowego, oceniano za pomocą labiryntu wodnego Morrisa (MWM), rozpoznawania nowych obiektów (NOR), testu otwartego pola (OFT) i testu wymuszonego pływania (FST). W porównaniu z innymi manipulacjami snu, protokół ten minimalizuje wysiłek związany z obsługą i maksymalizuje wydajność modelowania. Wytwarza stabilne fenotypy u młodych myszy typu dzikiego i może być potencjalnie generowany do różnych celów badawczych.

Wprowadzenie

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

Zaburzenia snu są coraz częstsze zarówno u pacjentów z zaburzeniami snu, jak i u zdrowych osób z zaburzeniami snu. Zaobserwowano, że pacjenci z chorobami neurodegeneracyjnymi, przewlekłym bólem, stresem emocjonalnym, chorobami układu oddechowego, chorobami układu moczowego itp., zwykle skarżą się na nieprzyjemne doświadczenia związane ze snem1,2,3,4,5. Obturacyjny bezdech senny (OBS), okresowe ruchy kończyn podczas snu (PLMS), bezsenność przy utrzymaniu snu i inne zaburzenia snu są najczęstszymi przyczynami, które wywołują fragmentację snu6,7. W krajach rozwiniętych OBS występuje od ponad 5% do 9% w populacji dorosłych i 2% w populacji dzieci8,9,10. Tymczasem coraz większy odsetek zdrowej populacji doświadcza zaburzeń snu z powodu nadużywania smartfonów, nieregularnych nawyków związanych ze snem, irytujących dźwięków i obowiązków zawodowych, takich jak nocne zmiany dla opiekunów. Uznaje się, że sen jest ważny dla usuwania odpadów mózgowych11,12, konsolidacja pamięci13,14, równowaga metaboliczna15,16, wśród wielu innych procesów fizjologicznych. Jednak nadal pozostaje w dużej mierze niejasne, czy długotrwałe zaburzenia snu powodują nieodwracalne zmiany patogenezy u zdrowych ludzi i czy jest to etiologia, czy czynnik przyczyniający się do rozwoju chorób ośrodkowego układu nerwowego, takich jak choroby neurodegeneracyjne w ciągu kilku lat. Naszym celem jest przedstawienie modelu eksperymentalnego, który generuje stabilny i wyraźny deficyt poznawczy i zachowanie podobne do lęku u młodych myszy typu dzikiego po 2-miesięcznym leczeniu fragmentacji snu. Model ten zostanie zastosowany do udzielenia odpowiedzi na pytania naukowe wymienione powyżej.

Zaburzenia snu są wymienione jako potencjalny czynnik ryzyka rozwoju choroby Alzheimera (AD) lub demencji. Kang i wsp. jako pierwsi odkryli i opisali zaostrzenie patologii AD przez 6 godzin ostrej deprywacji snu17. Następnie wiele innych badań wykazało, że brak lub fragmentacja snu może pogorszyć patogenezę w modelach transgenicznych myszy z AD18,19,20. Jednak bardzo niewielu badaczy badało konsekwencje zaburzeń snu u młodych myszy typu dzikiego; to znaczy, czy zaburzenia snu powodują zachowanie podobne do AD, czy zmiany patologiczne u młodych myszy typu dzikiego. W naszej ostatniej publikacji informowaliśmy, że 2 miesiące fragmentacji snu wywołały wyraźny deficyt pamięci przestrzennej i zachowania podobne do lęku, a także zwiększoną wewnątrzkomórkową akumulację amyloidu-β (Aβ) zarówno w korze, jak i hipokampie u 2-3 miesięcznych myszy typu dzikiego21. Zaobserwowaliśmy również zmienione poziomy ekspresji markerów szlaku endosom-autofagosom-lizosom i aktywacji mikrogleju, co było podobne do zmian patologicznych zgłaszanych u myszy APP / PS1 21,22.

Ten przedstawiony protokół fragmentacji snu (SF) został zweryfikowany przez Sinton et al.23 i zmodyfikowany przez Li et al.24. Krótko mówiąc, wirnik orbitalny wibrujący z prędkością 110 obr./min przerywa sen na 10 s co 2 minuty w fazie światła (8:00–20:00). Zmiana struktury snu w tym modelu została wcześniej scharakteryzowana za pomocą elektrofizjologicznych zapisów snu i opisana przez Li et al.24, co wskazuje na znaczne wydłużenie czasu budzenia i zmniejszenie snu z szybkimi ruchami gałek ocznych (REM) podczas fazy light-ON, przy czym całkowity czas snu i czuwania (w ciągu 24 godzin) nie uległ zmianie po ponad 4 tygodniach modelowania24. Obecnie najczęściej stosowanymi modelami manipulacji snem są całkowite uśpienie lub częściowa deprywacja snu. Całkowita deprywacja snu jest zwykle wykonywana przez długotrwałe, delikatne obchodzenie się ze zwierzęciem lub wystawianie go na działanie nowych obiektów, alternatywnie poprzez ciągłe obracanie drążka lub bieżni do biegania25,26,27,28,29. Ze względów etycznych całkowita deprywacja snu trwa zwykle krócej niż 24 godziny. Najczęściej stosowanym modelem częściowej deprywacji snu jest metoda platformy wodnej, która przede wszystkim abluje sen REM30,31,32. Inne podejścia, wykorzystujące bieżnię lub drążek, który przesuwa się wzdłuż dna klatki, mogą wywołać fragmentację snu, gdy są włączone w stałych odstępach czasu33,34,35,36,37,38. Warto zauważyć, że SF przerywa sen i sporadycznie powoduje pobudzenie na wszystkich etapach snu24. Jedną z głównych zalet tego modelu CSF z zastosowaniem wirnika orbitalnego jest to, że może być wykonywany w sposób ciągły przez miesiące, automatycznie sterowany przez maszyny, co pozwala uniknąć częstego codziennego przetwarzania, z wyjątkiem regularnego monitorowania. Co więcej, aparatura pozwoliłaby na jednoczesne modelowanie wielu klatek myszy w ramach umundurowanych interwencji. Podczas całych sesji modelowania myszy są trzymane w swoich domowych klatkach ze zwykłą ściółką i materiałami do gniazdowania, podczas gdy niektóre inne metody wymagają ekspozycji na zróżnicowane środowisko i nieunikniony stres.

Fragmentacja snu była wcześniej charakteryzowana metodą manipulacji snem, która naśladuje częste pobudzenia podczas fazy snu i znaczne odbicie snu podczas fazy czuwania. W niektórych literaturach CSF był uważany za model zwierzęcy dla OSA39,40. W tym badaniu uzasadnienie wybranej częstotliwości pobudzenia na 30 razy na godzinę opiera się na obserwacji wskaźników pobudzenia u pacjentów z umiarkowanym do ciężkiego bezdechem sennym. Zaobserwowano, że 4-tygodniowa fragmentacja snu znacznie zwiększyła opóźnienie pobudzenia hiperkapnicznego i próg pobudzenia dotykowego, który mógł trwać co najmniej 2 tygodnie po wyzdrowieniu24. Ten fenotyp został wyjaśniony poprzez ujawnienie redukcji aktywacji c-fos w neuronach noradrenergicznych, oreksynergicznych, histaminergicznych i cholinergicznych aktywnych w odpowiedzi na hiperkapnię, a także zmniejszone projekcje katecholaminergiczne i oreksynergiczne do kory obręczy24. Należy jednak pamiętać, że najważniejszą cechą OBS jest niedotlenienie spowodowane niedrożnością dróg oddechowych, co skutkuje zakłóceniami snu41,42. Zaburzenia snu i powtarzające się niedotlenienie wzajemnie oddziałują na siebie w patogenezie OBS. Dlatego sama fragmentacja snu może nie być w stanie w pełni zademonstrować wszystkich kluczowych cech OBS u myszy.

Tutaj prezentujemy ustandaryzowany protokół do modelowania przewlekłej fragmentacji snu u młodych myszy typu dzikiego. Deficyt poznawczy oraz zachowania lękowe i depresyjne po leczeniu płynu mózgowo-rdzeniowego oceniano za pomocą labiryntu wodnego Morrisa, rozpoznawania nowych obiektów, testu otwartego pola i testu wymuszonego pływania. Ważne jest, aby pamiętać, że model ten powinien być traktowany jako całość, która generuje fenotypy rozregulowanego wzorca snu, deficytu poznawczego i zachowań podobnych do lęku. Obecny model może być potencjalnie zastosowany, ale nie tylko, do następujących celów: 1) Dalsze badanie funkcjonalnych lub molekularnych mechanizmów patogenezy indukowanych przez przewlekłe zaburzenia snu u młodych myszy bez predyspozycji genetycznych, 2) Identyfikacja bezpośredniej ścieżki prowadzącej do neurodegeneracji zainicjowanej przez zaburzenia snu, 3) Badanie terapii w celu poprawy fenotypów wywołanych przewlekłymi zaburzeniami snu, 4) Badanie wewnętrznych mechanizmów ochronnych / kompensacyjnych u myszy typu dzikiego po przewlekłych zaburzeniach snu, 5) Do zastosowania do badania regulacji snu i czuwania oraz mechanizmów przejścia między stanami.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

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

Ten protokół został zatwierdzony przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Szpitala Tongji, Tongji Medical College, Uniwersytetu Nauki i Technologii Huazhong.

1. Badania przesiewowe myszy i przygotowanie do eksperymentu

  1. Do całego eksperymentu wybierz dorosłe samce myszy typu dzikiego (8–10 tygodni) o wadze 20–28 g.
    UWAGA: Myszy C57BL/6 typu dzikiego pochodzą z Centrum Badawczego Zwierząt Laboratoryjnych Hubei w Hubei w Chinach.
  2. Losowo przypisz wszystkie myszy do płynu mózgowo-rdzeniowego i grupy kontrolnej. Trzymaj 3–5 myszy w każdej klatce, aby uniknąć stresu związanego z izolacją społeczną. Liczba myszy trzymanych w klatkach kontrolnych jest dopasowywana do liczby myszy trzymanych w sparowanych klatkach płynu mózgowo-rdzeniowego.
    UWAGA: Myszy w tych samych klatkach grupowych są łączone w celu przeprowadzenia uzupełniających eksperymentów behawioralnych.
  3. Umieść klatki kontrolne w tym samym pomieszczeniu co klatki płynu mózgowo-rdzeniowego, aby otaczające środowisko i efekty pracy były identyczne.
  4. Ponumeruj i oznacz myszy w każdej grupie na ich uszach za pomocą kolczyka do celów monitorowania.
  5. Utrzymuj temperaturę i wilgotność otoczenia w zakresie od 21–23 °C do 35–60 %.
  6. Utrzymuj otoczenie w 12-godzinnym cyklu światło-ciemność (8:00–20:00 przy włączonym świetle, 20:00–8:00 przy wyłączonym świetle), aby uniknąć stronniczego wpływu na normalny rytm snu u myszy.
  7. Zminimalizuj hałas i zakłócenia, gdy badacz jest obecny w pomieszczeniu modelarskim.
  8. Zapewnij myszom wystarczającą ilość pożywienia i wody. Używaj długich dysz z końcówkami zaworów kulowych na butelkach z wodą, aby zapobiec wyciekom wody podczas ruchów platformy. Przymocuj butelkę z wodą na górze klatki za pomocą sprężyny, aby uniknąć przemieszczenia butelki podczas pracy wirnika.

2. Przygotowanie i ustawienie wirnika orbitalnego

  1. Przygotuj elektrycznie sterowany wirnik orbitalny z powiększoną platformą (67 cm x 110 cm), na której można umieścić maksymalnie 10 klatek.
  2. Ustaw wirnik orbitalny włączony w fazie światła (8:00–20:00) kontrolowanej przez timer programu, czyli czas, w którym myszy wykazują większość swojego dziennego snu.
  3. Ustaw wirnik orbitalny z prędkością 110 obr./min i powtarzalnym cyklem 10 s-on, 110 s-off kontrolowanym za pomocą timera półprzewodnikowego.
    UWAGA: Nośność platformy wynosi 50 kg. Stała amplituda drgań horyzontu wirnika wynosi 2,5 cm.
  4. Przymocuj klatki płynu mózgowo-rdzeniowego na górze platformy wirnika za pomocą grubych sprężyn, aby zapobiec przemieszczaniu się koszyków podczas obrotu platformy.

3. Modelowanie i monitorowanie przewlekłej fragmentacji snu

  1. Umieść klatki płynu mózgowo-rdzeniowego i myszy kontrolnych w pomieszczeniu do modelowania na tydzień przed eksperymentami, aby umożliwić myszom przystosowanie się do otaczającego środowiska.
  2. Na początku modelowania upewnij się, że wszystkie myszy mają swobodny dostęp do pożywienia i wody podczas rotacji orbity.
  3. Na początku modelowania należy obserwować przez co najmniej 1 godzinę, aby upewnić się, że wirnik orbitalny pracuje na biegu.
  4. W okresie modelowania sprawdź, czy wirnik orbitalny działa prawidłowo, a myszy warunkują warunki co 2 dni, aby zapewnić myszom wystarczającą ilość pożywienia i wody. Zmieniaj ściółki w klatkach co tydzień.
  5. W okresie modelowania waż myszy co tydzień o 8:00 rano podczas zmiany ściółki. Usuń myszy ze znaczną utratą masy ciała z modelowania, a także z grup eksperymentalnych.
    UWAGA: Znaczna utrata masy ciała jest definiowana jako waga mniejsza niż 20 g utrzymująca się przez 2 tygodnie.
  6. Podczas całych sesji modelowania należy usunąć agresora, jeśli taki istnieje, z klatki, a także z grup eksperymentalnych.
  7. Po zakończeniu modelowania kontynuuj konserwację i karmienie myszy w oryginalnym pomieszczeniu.

4. Test labiryntu wodnego Morrisa (MWM)

  1. Przygotowanie do badania
    1. Przygotować aparaturę w okrągłym zbiorniku wypełnionym ciepłą wodą (20–23 °C).
    2. Zawieś cztery znaki o różnych kształtach i kolorach na kurtynie otaczającej czołg w czterech kierunkach ćwiartki jako odniesienie do odległego widzenia. Spraw, aby woda wydawała się nieprzezroczysta poprzez dodanie mleka w proszku.
    3. Zlokalizuj platformę pośrodku południowo-zachodniego kwadrantu.
  2. Test treningowy
    1. Poddaj myszy czterem kolejnym próbom między 8:00 a 12:00 każdego dnia przez 5-dniowy okres treningowy.
    2. Wypuść każdą mysz do wody skierowaną do ściany bocznej w jednej z czterech ćwiartek w czterech próbach. W każdej próbie pozwól myszy pływać przez 60 sekund, aby znaleźć platformę. Jeśli mysz nie jest w stanie dotrzeć do platformy w ciągu 60 sekund, poprowadź ją na platformę i pozostań tam przez 15 sekund.
    3. Użyj systemu śledzenia wideo, aby automatycznie rejestrować opóźnienie ucieczki myszy, aby znaleźć ukrytą platformę.
  3. Test sondy
    1. Test sondą należy przeprowadzić szóstego dnia po 5 dniach treningowych.
    2. Usuń platformę. Zwolnij każdą mysz z północno-wschodniego kwadrantu i pozwól jej pływać przez 60 sekund
    3. Użyj systemu śledzenia wideo, aby automatycznie rejestrować dane śledzenia myszy.

5. Test rozpoznawania nowych obiektów (NOR)

  1. Faza znajoma
    1. Umieść myszy w zbiorniku (długość 30 cm, szerokość 28 cm, wysokość 35 cm) w kolejności, która zawiera dwie kopie obiektów (A1 i A2). Pozwól myszom na swobodną eksplorację (10 minut na próbę).
    2. Użyj systemu śledzenia wideo, aby automatycznie rejestrować dane śledzenia myszy.
  2. Faza testowa
    1. Próbę próbną należy przeprowadzić po upływie 1 godziny opóźnienia w stosunku do znanej fazy. Zamień jeden z oryginalnych obiektów na nowy obiekt ("powieść") w zbiorniku, zachowując drugi bez zmian. Wróć myszy do zbiornika i pozwól im eksplorować przez 5 minut na próbę.
    2. Użyj systemu śledzenia wideo, aby automatycznie rejestrować czas spędzony na eksploracji każdego obiektu przez każdą mysz.
      UWAGA: Eksploracja obiektu jest określana przez lizanie, wąchanie, żucie lub poruszanie wibrysami przy jednoczesnym skierowaniu nosa w stronę obiektu i w odległości mniejszej niż 1 cm od niego. Wskaźnik dyskryminacji (DI) oblicza się za pomocą równania (TN − TF)/(TN + TF), gdzie TN = czas spędzony na odkrywaniu "nowego" obiektu, a TF = czas spędzony na odkrywaniu "znajomego" obiektu.

6. Test w otwartym polu (OFT)

  1. Przygotuj aparaturę zbiornika (30 cm x 28 cm x 35 cm).
  2. Podczas testu umieść każdą mysz na środku zbiornika i pozwól jej swobodnie eksplorować przez 5 minut. Wyczyść zbiornik 75% etanolem po każdej próbie, aby uniknąć pozostałości po poprzedniej myszy.
  3. Użyj systemu śledzenia wideo, aby automatycznie rejestrować dane śledzenia myszy.

7. Test wymuszonego pływania (FST)

  1. Przygotować aparaturę w postaci otwartego cylindrycznego naczynia, w którym znajduje się woda (20–23 °C) o głębokości 15 cm.
  2. Podczas testu umieść każdą mysz w cylindrze i pozwól jej pozostać tam przez 6 minut.
  3. Użyj systemu ścieżek wideo, aby automatycznie zarejestrować czas bezruchu w ciągu ostatnich 4 minut testu przez każdą mysz.
    UWAGA: Mysz jest zdeterminowana, aby być nieruchomą, gdy przestaje się szarpać i unosi się w wodzie, wykonując tylko te ruchy, które są konieczne, aby utrzymać głowę nad wodą.

8. Analiza danych

  1. Analizuj dane za pomocą oprogramowania do analizy statystycznej (np. GraphPad Prism 6.0).
  2. Wyraż wszystkie dane jako średnią ± SEM.
  3. Porównaj opóźnienie ucieczki w teście MWM między dwiema grupami przy użyciu dwukierunkowej ANOVA z powtarzanymi pomiarami, a następnie posttestami Bonferroniego. Inne porównania między płynem mózgowo-rdzeniowym a grupami kontrolnymi są określane za pomocą niesparowanych testów t.
  4. Rozważ różnice znaczące, jeśli P < 0,05 we wszystkich testach.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

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

Wszystkie reprezentatywne wyniki i dane liczbowe zostały odtworzone z naszej ostatniej publikacji21. Ponowne wykorzystanie rycin było dozwolone w pierwotnym czasopiśmie.

Cały projekt eksperymentalny jest zilustrowany w porządku czasu, który wskazuje czas modelowania płynu mózgowo-rdzeniowego, testów behawioralnych MWM, NOR, OFT i FST (Rysunek 1A). Co tydzień otrzymywaliśmy wagi myszy od płynu mózgowo-rdzeniowego i grup kontrolnych, aby monitorować ic...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

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

Krytyczne kroki w obecnym protokole obejmują ustawienie maszyn do fragmentacji snu o zoptymalizowanych parametrach zgodnie z celem badania oraz utrzymanie myszy w komfortowym i cichym środowisku życia przez cały czas trwania sesji modelowania. Ważne jest również, aby zdecydować o właściwym czasie przerwania lub zatrzymania fragmentacji snu i zorganizować testy behawioralne dla tych myszy. Podobnie jak w przypadku innych modeli manipulacji snem, ważne jest, aby wykonać protokół w dedykowanym pomieszczeniu z kontrolowanymi...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

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

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Podziękowania

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

Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (61327902-6 do W. Wanga i 81801318 do F.F. Dinga). Dziękujemy dr Sigrid Veasy za stworzenie eksperymentalnego systemu SF i uprzejme dostarczenie szczegółów technicznych. Dziękujemy dr Maiken Nedergaard za pouczające komentarze do powiązanych eksperymentów.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
System śledzenia zachowań w dowolnym labiryncieStoelting, Inc, USA-Systemśledzenia wideo, który służył do rejestrowania śledzenia zachowania myszy.
Myszy C57BL/6JHubei Research Center for Laboratory Animals, Hubei, Chiny.-zdrowe samce myszy C57BL/6J w wieku 10-12 tygodni zakupiono w Hubei Research Center for Laboratory Animals
Graphpad Prism 6.0 SoftwareGraphpad Software, Inc.USA-Dorysowania wykresów statystycznych użyto oprogramowania Graphpad Prism 6.0.
System labiryntu wodnego MorrisShanghai XinRuan Information Technology Co., Ltd., ChinyXR-XM101System został użyty do wykonania testu labiryntu wodnego Morris
Orbial rotor ShanghaiShiPing Laboratory Equipment Co., Ltd, ChinySPH-331Wirnik orbitalny został wykorzystany do ustalenia modelu fragmentacji przewlekłego snu
Zegar półprzewodnikowyOMRON Corporation, Kioto, JaponiaH3CR-F8-300Czas półprzewodnikowy został wykorzystany do kontrolowania częstotliwości i czasu pracy wirnika
Drewniany zbiornik bez połysku-długość 30 cm, szerokość 28 cm, wysokość 35 cm Zbiornik został użyty do przeprowadzenia testu w terenie otwartym i testu rozpoznawania nowych obiektów

Bibliografia

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

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

wodny labirynt Morrisatest rozpoznawania nowych obiekt wtest otwartego polatest wymuszonego p ywania

Powiązane artykuły