O aparelho de anulação do sono: um método altamente eficiente de privação do sono Drosophila

A homeostase do sono, o aumento do sono após a perda de sono, é uma característica definidora do sono. A privação e a restrição do sono são, portanto, ferramentas poderosas para estudar a regulação e a função do sono. Este protocolo priva e restringe as moscas com eficiência, minimizando possíveis fatores de confusão.

O SNAP priva as moscas de mais de 95% do sono, mesmo em moscas com alto desejo de dormir. É importante ressaltar que a agitação das moscas com o SNAP não prejudica as moscas e induz um rebote comparável ao obtido com a privação das mãos, que é um padrão para a privação de sono minimamente perturbadora. Visualizar como o SNAP mantém as moscas acordadas ajudará os investigadores a usar e otimizar esse protocolo.

Comece coletando moscas fechadas em frascos, separando machos e fêmeas. Alojar as moscas em grupos de menos de 20 e mantê-las por três a cinco dias em um ambiente com luz e umidade controladas. Prepare um número adequado de tubos com comida de mosca em uma extremidade e sele a extremidade com cera.

Coloque individualmente as moscas acordadas nos tubos usando um aspirador e tampe os tubos com uma rolha de espuma. Carregue os tubos em monitores de atividade para monitorar o sono, certificando-se de que os tubos sejam colocados na orientação correta. A extremidade do tubo de comida deve estar na parte superior do SNAP para garantir que as moscas não sejam empurradas para dentro da comida.

Coloque monitores de atividade na câmara de gravação e monitore o sono por pelo menos dois dias inteiros para estimar o sono inicial. Salve as contagens de atividade locomotora de moscas em caixas de um minuto desde a hora das luzes em um determinado dia até as luzes no dia anterior usando o software de registro de atividades. Estime o sono a partir dos dados de atividade locomotora com macros personalizadas usando cinco minutos de inatividade como limite para uma sessão de sono.

Se o sono for estável durante os dois dias iniciais, coloque monitores de atividade no SNAP para privação de sono durante a noite no terceiro dia. Certifique-se de que os monitores de atividade estejam presos no lugar com os pinos do suporte do monitor. Os cabos do monitor estão conectados e os monitores orientados corretamente.

Assim que as luzes se acenderem após a privação de sono durante a noite, desconecte os monitores de atividade e retire-os do SNAP imediatamente. Coloque as moscas em uma câmara de gravação onde elas não serão perturbadas por dois dias para monitorar o sono de recuperação. Para cada mosca individual, calcule a diferença horária entre o sono obtido durante a privação de sono e a hora correspondente durante a linha de base e, em seguida, some as diferenças horárias para calcular o sono total perdido.

Em seguida, calcule a diferença horária entre o sono obtido durante a recuperação e a hora correspondente durante a linha de base e, em seguida, some as diferenças horárias para calcular o sono total ganho. Calcule a porcentagem média de sono recuperado em 12, 24 e 48 horas do período de recuperação para cada genótipo. Por fim, calcule a duração média e máxima do período de sono diurno nos dias de linha de base e recuperação para cada genótipo.

As moscas foram privadas de sono no SNAP e recuperaram o sono durante o dia. A eficácia do SNAP em manter as moscas acordadas foi demonstrada com a alta atividade exibida pelas moscas durante a privação de sono. Para estimar quantitativamente a eficácia da privação de sono e da recuperação, o sono perdido durante a privação e depois recuperado nos dias de recuperação foi calculado para cada mosca individual.

É importante ressaltar que não houve mudança significativa no sono basal entre o dia de privação e o dia basal, indicando que o sono é estável nessas moscas. O SNAP efetivamente privou as moscas de mais de 98% de seu sono noturno. As moscas recuperaram aproximadamente 20% do sono nas primeiras 12 horas e não recuperaram o sono adicional durante a noite.

Eles começaram a recuperar o sono no dia seguinte e recuperaram 36% do sono em 48 horas. A homeostase do sono é caracterizada pelo aumento da duração do sono e pelo aumento da profundidade do sono durante o período de recuperação. A consolidação do sono diurno é comumente usada como uma leitura da profundidade do sono.

A consolidação do sono pode ser avaliada como a duração média do sono durante todo o dia. No entanto, como a pressão do sono é dissipada durante a recuperação, a duração média do sono é reduzida. Mudanças na duração máxima do período de sono podem fornecer uma métrica mais sensível.

Este procedimento pode ser facilmente modificado para minimizar a perda de sono, controlando assim os efeitos inespecíficos do estímulo. O SNAP pode ser configurado para restringir o sono, imitando assim a perda crônica de sono em humanos. Também pode ser usado para medir os limiares de excitação.

A privação do sono usando o SNAP produziu informações importantes sobre a função do sono por meio de estudos que examinam as consequências negativas da perda de sono. Ao identificar manipulações que interferem na expressão do sono rebote, a privação do sono com o SNAP também ajudou a elucidar os mecanismos homeostáticos que regulam o sono.