Аппарат для обнуления сна: высокоэффективный метод лишения сна дрозофилы

Гомеостаз сна, увеличение продолжительности сна после потери сна, является определяющей характеристикой сна. Таким образом, лишение сна и ограничение сна являются мощными инструментами для изучения регуляции и функционирования сна. Этот протокол эффективно лишает сна и ограничивает количество мух, сводя к минимуму возможные путаницы.

SNAP лишает мух более 95% сна даже у мух с высоким инстинктом сна. Важно отметить, что возбуждение мух с помощью SNAP не причиняет им вреда и не вызывает рикошета, сравнимого с тем, который достигается при депривации рук, что является стандартом для минимально разрушительного лишения сна. Визуализация того, как SNAP поддерживает мух в сознании, поможет следователям использовать и оптимизировать этот протокол.

Начните со сбора закрывающих мушек в флаконы, разделяя самцов и самок. Размещайте мух группами менее 20 человек и держите их в течение трех-пяти дней при освещении и влажности в помещении с контролируемой влажностью. Подготовьте соответствующее количество трубочек с кормом для мух на одном конце и заклейте конец воском.

Самостоятельно поместите бодрствующих мушек в трубки с помощью аспиратора и закупорьте трубки поролоновой пробкой. Загрузите трубки в мониторы активности для контроля сна, убедившись, что трубки расположены в правильной ориентации. Конец трубки с кормом должен находиться в верхней части SNAP, чтобы мухи не попали в пищу.

Поместите мониторы активности в камеру записи и отслеживайте сон в течение как минимум двух полных дней, чтобы оценить исходный уровень сна. Сохраняйте данные о двигательной активности мух в одноминутных контейнерах с момента зажигания света в определенный день до зажечь свет в предыдущий день с помощью программного обеспечения для записи активности. Оценивайте сон на основе данных о двигательной активности с помощью пользовательских макросов, используя пять минут бездействия в качестве порогового значения для приступа сна.

Если сон стабилен в течение двух исходных дней, поместите мониторы активности в SNAP для ночного лишения сна на третий день. Убедитесь, что мониторы активности закреплены на месте с помощью штифтов держателя монитора. Кабели мониторов подключены к сети, а мониторы ориентированы правильно.

Как только свет загорится после ночного недосыпания, отключите мониторы активности и немедленно выньте их из SNAP. Поместите мух в записывающую камеру, где их будут беспокоить в течение двух дней, чтобы следить за восстановительным сном. Для каждой отдельной мухи рассчитайте часовую разницу между сном, полученным во время лишения сна, и соответствующим часом во время исходного уровня, а затем суммируйте почасовые разницы, чтобы рассчитать общую потерю сна.

Затем рассчитайте часовую разницу между сном, полученным во время восстановления, и соответствующим часом во время исходного уровня, а затем суммируйте часовые разницы, чтобы рассчитать общее количество заработанного сна. Рассчитайте средний процент восстановления сна за 12, 24 и 48 часов восстановительного периода для каждого генотипа. Наконец, вычислите среднюю и максимальную продолжительность дневного сна в исходные и восстановительные дни для каждого генотипа.

Мухи были лишены сна в SNAP и восстановили сон в течение дня. Эффективность SNAP в поддержании бодрости мух была продемонстрирована высокой активностью, проявляемой мухами во время лишения сна. Чтобы количественно оценить эффективность депривации сна и восстановления, сон, потерянный во время депривации, а затем восстановленный в дни восстановления, был рассчитан для каждой отдельной мухи.

Важно отметить, что не было существенных изменений в исходном сне между днем депривации и исходным днем, что указывает на то, что сон у этих мух стабилен. Программа SNAP фактически лишила мух более 98% ночного сна. Мухи восстановили примерно 20% своего сна в течение первых 12 часов и не восстановили дополнительный сон в течение ночи.

Они начали восстанавливать сон на следующий день и восстановили 36% своего сна в течение 48 часов. Гомеостаз сна характеризуется как увеличением продолжительности сна, так и увеличением глубины сна в период восстановления. Консолидация дневного сна обычно используется для считывания глубины сна.

Консолидацию сна можно оценить как среднюю продолжительность сна в течение всего дня. Однако, поскольку давление во время сна рассеивается во время восстановления, средняя продолжительность сна сокращается. Изменения в максимальной продолжительности сна могут обеспечить более чувствительный показатель.

Эту процедуру можно легко модифицировать для минимизации потери сна, таким образом, контроля неспецифических эффектов стимула. SNAP может быть настроен на ограничение сна, тем самым имитируя хроническую потерю сна у людей. Его также можно использовать для измерения порогов возбуждения.

Лишение сна с помощью SNAP позволило получить важную информацию о функции сна благодаря исследованиям, в которых изучаются негативные последствия потери сна. Выявляя манипуляции, которые мешают выражению восстановленного сна, депривация сна с помощью SNAP также помогла выяснить гомеостатические механизмы, регулирующие сон.