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Neuroscience

और कृन्तकों में गतिविधि पहिया चल रहा है में circadian लय का विश्लेषण रिकॉर्डिंग

doi: 10.3791/50186 Published: January 24, 2013

Summary

स्वैच्छिक में circadian लय पहिया चल रहा स्तनधारियों में गतिविधि कसकर मस्तिष्क में एक मास्टर घड़ी की आणविक दोलनों के लिए मिलकर कर रहे हैं. जैसे, व्यवहार में इन दैनिक लय इस circadian घड़ी के कामकाज पर आनुवंशिक, औषधीय, और पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

Abstract

जब कृन्तकों उनके घर पिंजरे में एक पहिया करने के लिए चल रहा नि: शुल्क उपयोग कर सकते है, इस चक्र के स्वैच्छिक उपयोग 1-5 दिन के समय पर निर्भर करेगा. चूहों, hamsters और चूहों सहित रात कृन्तकों, रात के दौरान सक्रिय रहे हैं और अपेक्षाकृत दिन के दौरान निष्क्रिय. कई अन्य व्यवहार और शारीरिक उपायों भी प्रदर्शन दैनिक लय है, लेकिन कृन्तकों में चल रहा पहिया गतिविधि मास्टर circadian घड़ी, hypothalamus के suprachiasmatic नाभिक (SCN) के उत्पादन के एक विशेष रूप से विश्वसनीय और सुविधाजनक उपाय के रूप में कार्य करता है. सामान्य में, एक entrainment बुलाया प्रक्रिया के माध्यम से चल रहा है पहिया गतिविधि के दैनिक पैटर्न स्वाभाविक रूप से पर्यावरण प्रकाश अंधेरे चक्र (;: 12 घंटा अंधेरे जैसे 12 घंटा प्रकाश LD चक्र) के साथ पंक्ति में होगा. हालांकि circadian लय endogenously व्यवहार में पैटर्न है कि एक ~ 24 घंटे की अवधि के प्रदर्शन और लगातार अंधेरे में जारी रहती है उत्पन्न कर रहे हैं. इस प्रकार, एक LD चक्र के अभाव में, और चल पहिया गतिविधि की रिकॉर्डिंग विश्लेषण कर सकते हैंसमय के दिन व्यक्तिपरक निर्धारित करने के लिए प्रयोग किया जाता है. क्योंकि इन लय circadian घड़ी द्वारा निर्देशित कर रहे हैं समय के दिन व्यक्तिपरक circadian समय (सीटी) के रूप में जाना जाता है. इसके विपरीत, जब एक LD चक्र मौजूद है, समय के दिन कि पर्यावरण LD चक्र द्वारा निर्धारित किया जाता है zeitgeber समय (ZT) कहा जाता है.

हालांकि चल पहिया गतिविधि में circadian लय आमतौर पर SCN 6-8 घड़ी से जुड़े होते हैं, मस्तिष्क और शरीर 9-14 के कई अन्य क्षेत्रों में circadian oscillators भी दैनिक गतिविधि लय के नियमन में शामिल किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, भोजन अग्रिम गतिविधि में दैनिक लय 15,16 SCN की आवश्यकता नहीं होती है और इसके बजाय, अतिरिक्त SCN 17-20 oscillators की गतिविधि में परिवर्तन के साथ सहसंबद्ध होते हैं. इस प्रकार, न केवल मास्टर SCN घड़ी के उत्पादन के बारे में है, लेकिन यह भी अतिरिक्त SCN oscillators के गतिविधि पर चल रहा पहिया गतिविधि रिकॉर्डिंग महत्वपूर्ण व्यवहार जानकारी प्रदान कर सकते हैं. नीचे हम DescrIBE उपकरण और रिकॉर्ड, विश्लेषण और प्रयोगशाला कृन्तकों में circadian हरकत गतिविधि लय प्रदर्शित तरीकों का इस्तेमाल किया.

Protocol

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1. पशु आवास

  1. केज: आदेश में चल पहिया एक व्यक्ति कृंतक की गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए, प्रत्येक पिंजरे एक एकल कृंतक और चल पहिया घर चाहिए. क्योंकि चल रहे पहिए संवर्धन के एक रूप माना जा सकता है, किसी भी अध्ययन में सभी कृन्तकों एक चल पहिया के लिए इसी तरह की पहुंच होनी चाहिए.
  2. बिस्तर परिवर्तन: पशु से निपटने के रूप में के रूप में अच्छी तरह से पिंजरों या बिस्तर में परिवर्तन circadian 21-23 लय पर सभी गैर रोशनी का प्रभाव हो सकता है, तो, जाल फर्श के साथ पिंजरों आदर्श होते हैं क्योंकि वे जानवर के साथ संपर्क कम से कम. इस तरह के एक ट्रे प्रणाली की उपलब्धता के बावजूद, बिस्तर में परिवर्तन एक प्रयोग के महत्वपूर्ण चरणों के दौरान बचा जाना चाहिए. विकल्प अब स्थायी बिस्तर, जो अधिक निराला पिंजरे परिवर्तन के लिए अनुमति होगी या छद्म यादृच्छिक अनुसूची पर बदलते पिंजरों का उपयोग शामिल है.
  3. अलगाव बक्से पिंजरों: अलगाव बक्से है कि ध्वनि तनु, प्रकाश सह रहे हैं में रखा जाना चाहिए, और ntrolled हवादार. आकार और अलगाव बक्से के विन्यास पर निर्भर करता है, प्रत्येक बॉक्स के भीतर पिंजरों की संख्या आम तौर पर 1-8 से लेकर जाएगा. जब एक एकल अलगाव बॉक्स में कई पिंजरों आवास, एक पता है कि विभिन्न odors और अन्य जानवरों से आने लगता है व्यक्ति पशुओं के circadian व्यवहार पर confounding प्रभाव हो सकता है किया जाना चाहिए. इन समस्याओं से बचने के लिए, एक अलगाव बॉक्स प्रति एक पिंजरे घर के लिए प्रयास करना चाहिए.
  4. वेंटिलेशन: पर्याप्त हवा का प्रवाह कृन्तकों के लिए एक आरामदायक घर का माहौल बक्से बनाने के लिए जरूरी है. प्रत्येक बॉक्स में प्रशंसक hooded हो, इतनी के रूप में बॉक्स के बाहर से अंदर तक पहुंचने से रोकने के लिए प्रकाश चाहिए. इसके अलावा, प्रशंसकों को आम तौर पर बॉक्स से हवा निकाल देंगे और यह कमरे में उड़ा. लघु प्रकाश तंग vents हवा कई बिंदुओं से अलगाव बक्से में प्रवेश करने की अनुमति देते हैं, और असहज हवाएं से बचने में मदद. सत्यापित करने के लिए कि वहाँ पर्याप्त वेंटिलेशन, अलगाव बॉक्स के अंदर तापमान (जबकई घंटे के लिए) पर रोशनी के साथ बंद हुए लगभग कमरे में तापमान जहां यह स्थित है के लिए समान होना चाहिए.
  5. प्रकाश: पर्यावरण प्रकाश की तीव्रता सभी पिंजरों में ही होना चाहिए. प्रत्येक पिंजरे के ऊपर एक ही स्थान पर एक ही प्रकाश व्यवस्था, और हमेशा एक ही ब्रांड / बल्ब के प्रकार का उपयोग करें. पिंजरे स्तर पर मध्यम तीव्रता रोशनी (100-300 लक्स) का प्रयोग करें. जरूरत से ज्यादा उच्च रोशनी स्तर है, जो अधिक व्यवहार पर प्रत्यक्ष परिवर्तन circadian प्रणाली, से प्रति (जैसे मास्किंग) प्रकाश के बजाय करने के लिए कारण का उत्पादन होने की संभावना हैं से बचें.
  6. अंधेरे / मंद लाल प्रकाश व्यवस्था: यदि यह संभाल या अंधेरे में जानवरों (जैसे लगातार अंधेरे या रात में) का इलाज करने के लिए आवश्यक है, रात दृष्टि काले चश्मे का उपयोग किया जाना चाहिए. वैकल्पिक रूप से, क्योंकि circadian प्रणाली अपेक्षाकृत लाल तरंगदैर्य असंवेदनशील है, मंद लाल प्रकाश इस्तेमाल किया जा सकता है. विशिष्ट लाल बत्ती का उपयोग यह सुनिश्चित करने के Alte नहीं करता है के लिए परीक्षण किया जाना चाहिएr चल पहिया (जैसे मास्किंग) गतिविधि या circadian घड़ी समायोजित (उदाहरण के लिए एक चरण में बदलाव का उत्पादन).

2. डाटा संग्रह (चित्रा 1 देखें - Vitalview हार्डवेयर विन्यास)

  1. पहियों चल रहा है: व्यास और पहिया के चल रहा ergonomics 24 उपयोग के राशि बदल जाएगा. इस प्रकार, चूहों के लिए छोटे और लाइटर पहियों का उपयोग करने के लिए, और चूहों के लिए बड़ा भारी पहियों. जब धोने और पुन: स्थापित पहियों सुनिश्चित करने के लिए, कि पहियों unobstructed, नहीं "लड़खड़ा" करते हैं, और रिकॉर्डिंग सूक्ष्म स्विच पहिया के प्रत्येक मोड़ से सक्रिय कर रहे हैं कि स्पिन करने में सक्षम हैं.
  2. : चल पहिया के प्रत्येक क्रांति एक चुंबकीय या यांत्रिक माइक्रो स्विच माइक्रो स्विच सक्रिय करना चाहिए. स्विच सूक्ष्म से सूचना एक चैनल के माध्यम से फैलता है और एक कंप्यूटर द्वारा दर्ज की गई जो बिन समय पर डेटा (जैसे हर 2, 5, 6, या 10 मिनट) कर सकते हैं.
  3. कंप्यूटर हार्डवेयर: हमारे runniएनजी पहिया रिकॉर्डिंग Vitalview, एक हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर प्लेटफार्म मिनी मित्तर (द्वारा विकसित के साथ बना रहे हैं http://www.minimitter.com/vitalview_software.cfm ). हालांकि, वहाँ ClockLab, Actimetrics (द्वारा विकसित रूप में इस तरह के अन्य रिकॉर्डिंग प्लेटफार्मों रहे हैं http://www.actimetrics.com/ClockLab/ ). दोनों प्लेटफार्मों के साथ एक ही कंप्यूटर फाइल में कई एकल चैनल स्रोतों से डेटा (जैसे एक भी एक एकल चल रहा व्हील द्वारा सक्रिय माइक्रो स्विच) लाने के लिए. अलग - अलग चैनलों से डाटा तो रेखांकन किया जा सकता है एक बाद की तारीख में अलग से विश्लेषण किया है.

3. डेटा रिकॉर्डिंग

  1. फ़ाइलें: ऊपर उल्लेख किया सॉफ्टवेयर प्लेटफार्मों एकल चैनलों को अलग इतना है कि अलग - अलग फाइल चल पहिया प्रत्येक अभिलेख के लिए बनाया जाता है के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. इस तरह के डेटा सबसे अच्छा visualized और विशेष रूप से designe साथ रेखांकन(Minimitter, मोड़ या) Actiview, Circadia या Clocklab (Actimetrics, Wilmette, आईएल) है जो सभी periodograms और actograms का उत्पादन कर सकते हैं के रूप में विकास कार्यक्रमों. हालांकि, एकल चैनल फ़ाइलें भी खोला जा सकता है एक्सेल (माइक्रोसॉफ्ट, रेडमंड, WA) के रूप में सामान्य स्प्रेडशीट प्रोग्राम्स का उपयोग विश्लेषण.
  2. Circadian (सीटी) समय की गणना: 12 सीटी की परिभाषा है, निशाचर कृन्तकों में गतिविधि चलाने पहिया की शुरुआत. 24 घंटे दिन के साथ समानांतर सम्मेलन द्वारा, एक circadian दिन 24 circadian घंटा में टूट गया है. तदनुसार, अगर circadian मुक्त चलने की अवधि 24 घंटे 30 मिनट के रूप में दीवार घड़ी से मापा है, सीटी 0 CT12 के बाद लगभग 12 घंटे 15 मिनट घटित होगा.

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Representative Results

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  1. कंप्यूटर प्रोग्राम: विशेष कंप्यूटर प्रोग्राम actograms और circadian अवधि की गणना की पीढ़ी में आम तौर पर इस्तेमाल कर रहे हैं. इन कार्यक्रमों में शामिल हैं, लेकिन सीमित (या, झुको, Minimitter) और Circadia, Actiview नहीं.
  2. : Actograms Actograms चल पहिया गतिविधि के दैनिक पैटर्न के एक ग्राफिक चित्रण प्रदान करते हैं. (X-अक्ष = 24 घंटे) एक योजना बनाई है और डबल प्लॉट किए जाते हैं (x-अक्ष = घंटा 48) actograms हैं. दोनों तरीकों साजिश ऊपर से नीचे तक अनुक्रमिक दिन, लेकिन डबल प्लॉट किए जाते actograms साजिश प्रत्येक क्षैतिज रेखा पर दो दिनों के. विशेष रूप से, डबल actograms "दूसरे दिन तक प्रत्येक पंक्ति के सही है, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से 2 क्षैतिज रेखा के शुरू में दिखाने के लिए, और इतने पर प्लॉट किए जाते हैं. डबल की साजिश रचने के लिए विशेष रूप से गैर-24 घंटा लय कल्पना मददगार है.
  3. Periodogram: एक periodogram समय चल रहा है पर पहिया गतिविधि के एक वर्णक्रम विश्लेषण से निर्माण किया है. Periodograms रिश्तेदार पाउ ​​दिखाने के लिएपूर्व निर्धारित समय के एक श्रृंखला के लिए एर, और आमतौर पर मुक्त चलने की अवधि निर्धारित करने के लिए किया जाता है.
  4. परिणाम: प्रयोगशाला में, कृन्तकों आम तौर पर एक 24 घंटा LD चक्र के तहत आते हैं. इन शर्तों के तहत गतिविधि की लय entrained है, जैसे कि चल पहिया गतिविधि के दैनिक पैटर्न सटीक 24 घंटा LD चक्र के साथ गठबंधन किया है. चित्रा 2A, बाईं तरफ actogram डबल प्लॉट किए जाते हैं, एक चूहा है कि एक ही समय में प्रत्येक दिन सक्रिय हो गया की गतिविधि चल पहिया से पता चलता है, के बाद जल्द ही पर्यावरण रोशनी बंद कर दिया गया है. सही पर periodogram 24 घंटे में एक मजबूत पीक, एक सटीक 24 घंटा LD चक्र entrainment के साथ संगत दिखाता है चित्रा 2B एक चूहा है कि लगातार अंधेरे में रखे थे चलाने का पहिया उपयोग दिखाता है. इस मामले में, प्रत्येक दिन चल पहिया गतिविधि के दैनिक शुरुआत थोड़ा बाद में हुआ, एक दाहिनी ओर बहाव "" बनाने. यह दाहिनी ओर बहाव "" यह इंगित करता है कि अंतर्जात circadian अवधि अधिक था हैn 24 घंटा, लेकिन यह periodogram है कि इस अवधि के quantifies में चोटी पर है. Periodogram के अनुसार, अधिकतम शक्ति 24.33 घंटा में मनाया जाता है. स्वचालित periodogram विश्लेषण के विपरीत, चित्रा 3 मैन्युअल रूप से मुक्त चल चल पहिया गतिविधि की शुरुआत के समय का उपयोग अवधि की गणना करने के लिए एक विधि को दिखाता है. यह महत्वपूर्ण है को एहसास है कि हाथ से अवधि की गणना और यह एक periodogram गणना के साथ थोड़ा अलग परिणाम हो सकता है.
    कई मायनों में चल पहिया गतिविधि के दैनिक पैटर्न बाधित हो सकता है चित्रा 4 चल रहा पहिया गतिविधि के एक अतालता पैटर्न, SCN का एक electrolytic घाव द्वारा उत्पादित दिखाता है. प्रयोग के इस प्रकार का पहला सबूत है कि SCN 'मास्टर' circadian घड़ी 7,8 निहित के कुछ प्रदान की है. सही पर periodogram equivalently circadian रेंज (20-30 घंटा) में सभी अवधि के लिए कम शक्ति दिखाने के द्वारा गतिविधि के इस अतालता पैटर्न की पुष्टि करता है. circadचल पहिया उपयोग के इआन पैटर्न भी लगातार प्रकाश में आवास चूहों द्वारा बाधित किया जा सकता है 5 चित्रा प्रकाश व्यवस्था पहले से ही वर्णित शर्तों के कई क्रमिक रूप से उजागर चूहे से एक actogram से पता चलता है. सबसे पहले, चूहा लगातार अंधेरे में रखे थे और लगभग 24.33 घंटा की चल पहिया गतिविधि लय का प्रदर्शन. दूसरा, पर्यावरण प्रकाश पर रखा गया था और चूहे एक निरंतर प्रकाश वातावरण में रखे थे. लगातार प्रकाश SCN आधारित घड़ी को बाधित करने के लिए और चल पहिया गतिविधि के arrhythmic पैटर्न, एक SCN घाव के लिए इसी तरह की उपज के लिए जाना जाता है. प्रकाश द्वारा इस व्यवधान, तथापि, 2-3 सप्ताह के दौरान धीरे - धीरे होता है. इसलिए, जब चल पहिया रिकॉर्ड लगातार प्रकाश में प्रारंभिक 3 हफ्तों के बाद का विश्लेषण किया जाता है, periodogram एक चोटी उपज नहीं करता है. अंत में, तीसरे चरण में चूहे वापस एक घंटा 12 पर रखा गया था: 12 घंटा LD चक्र और चल रहा पहिया गतिविधि लय लगभग तुरंत ठीक हो.
    चलने की राशि, और दिन के समय यह occurs, पर्यावरणीय कारकों से भी चालाकी से किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, अगर कृन्तकों उपवास कर रहे हैं और एक अस्थायी प्रतिबंधित भोजन प्रत्येक दिन दिया, इस प्रतिबंधित खिला अनुसूची भोजन अग्रिम गतिविधि के एक दैनिक मुक्केबाज़ी प्रेरित करेगा. यह "अग्रिम" कहा जाता है क्योंकि यह दैनिक भोजन के आगमन से पहले होता है, और विशेष रूप से स्पष्ट है जब भोजन के दिन के बीच में दिया जाता है, एक समय था जब रात में कृन्तकों अपेक्षाकृत निष्क्रिय हैं. उदाहरण के लिए, यदि एक प्रयोग के प्रत्येक दिन एक एकल 2 घंटा भोजन प्रदान करता है, खाद्य ZT 4 (4 घंटा बाद रोशनी पर बदल गया) पर पिंजरे में जोड़ा जा सकता है और ZT ​​6 (2 घंटे बाद) पर हटा दिया. इसके अलावा, तार जाल फर्श पिंजरों में भी इस प्रकार के परीक्षण के लिए फायदेमंद है क्योंकि यह असंभव चूहों भोजन को छिपाने के लिए और के लिए इसे बाद में स्टोर, इस प्रकार सुनिश्चित करना है कि चूहे वास्तव में लगता है निर्धारित आहार का समय के भीतर सभी भोजन के लिए बनाता है. अंत में, एक सटीक गतिविधि चल पहिया रिकॉर्डिंग के मुख्य लाभ में से एक यह है कि यह संबंध के लिए अनुमति देता हैcircadian घड़ी जीन की अभिव्यक्ति की अभिव्यक्ति में चल पहिया गतिविधि और दैनिक दोलनों मस्तिष्क और शरीर के बीच में बनाया.
  5. आम नुकसान:
    1. कई सॉफ्टवेयर प्लेटफार्मों स्वतः डेलाइट सेविंग समय परिवर्तन के लिए समायोजित करें. जब वार्षिक समय में परिवर्तन के समय में एक प्रयोग का आयोजन, यकीन है कि यह विकल्प बंद रिकॉर्डिंग के रूप में के रूप में अच्छी तरह से कंप्यूटर के ऑपरेटिंग सिस्टम सॉफ्टवेयर में बदल गया है. यह रक्षा रिकॉर्डिंग और बाहरी प्रकाश चक्र के बीच फ़र्क से बचने के लिए मदद करनी चाहिए.
    2. डेटा या व्यवहार में अप्रत्याशित परिवर्तन में विसंगतियों पर जांच करने में सक्षम हो, सटीक और हर बॉक्स खोलने के समय और तारीख के साथ एक पाठ फ़ाइल रखने के लिए, भोजन और पानी, बिस्तर परिवर्तन, प्रयोगात्मक अभिव्यक्ती, और किसी भी अन्य व्यवधान है कि हो सकता है. सटीक शुरू और अंत डेटा रिकॉर्डिंग के समय भी इस फाइल में उल्लेख किया जाना चाहिए.
    3. यह महत्वपूर्ण है कि नियमित रूप से जाँच करें कि रोशनी पर और बंद एक बदल रहे हैंउम्मीद बार टी. कई समस्याओं, शक्ति और प्रकाश बल्बों बाहर outages सहित जला दिया हो सकता है. कुछ चल पहिया प्लेटफार्मों प्रकाश सेंसर के साथ लैस हैं, लेकिन दूसरों को प्रकाश व्यवस्था की स्थिति को सत्यापित नहीं करते.

चित्रा 1
चित्रा 1. Vitalview हार्डवेयर विन्यास एक कृंतक पहिया चल रहा है, जो हर क्रांति के साथ एक सूक्ष्म स्विच को सक्रिय करने के लिए डिज़ाइन किया गया है के साथ शुरू होता है. यह जानकारी तो QA4 मॉड्यूल के लिए यात्रा और DP24 dataport relayed और अंततः कंप्यूटर द्वारा Vitalview सुसज्जित दर्ज है. कंप्यूटर प्रत्येक चैनल से चल रहा है - पहिया क्रांतियों हर 10 मिनट राशियाँ, इन डेटा एक actogram या periodogram रूप में बाद में देखा जा सकता है. कैसे रोशनी स्थापित कर रहे हैं, इस पर निर्भर करता है, वे एक ही Vitalview से दूर या तो नियंत्रित कर सकते हैंकंप्यूटर से सुसज्जित या दीवार किसी भी इलेक्ट्रॉनिक्स की दुकान से खरीदा टाइमर द्वारा.

चित्रा 2
चित्रा 2 प्रतिनिधि और एक घंटा 12 में रखे पुरुष Wistar चूहों के लिए actograms periodograms: 12 घंटा LD चक्र (ए) और (बी) लगातार अंधेरे में. डबल - प्लॉट किए जाते actograms (बाएँ स्तंभ) शीर्ष के साथ प्रकाश व्यवस्था की स्थिति, एक्स अक्ष के साथ गतिविधि चल पहिया के 48 घंटा, साजिश और ऊपर से नीचे तक अनुक्रमिक दिनों वर्णन. (सही कॉलम) Periodograms चल रहा पहिया डेटा actograms में सचित्र पर एक वर्णक्रमीय विश्लेषण प्रदर्शन चित्रा 1A एक चूहे के व्यवहार है कि एक 24 घंटा LD चक्र के तहत रखे थे दिखाता है. चूहे इन शर्तों के तहत प्रत्येक दिन एक ही समय में सक्रिय हो जाता है, एक सटीक periodogram में 24 घंटा शिखर दिखा चित्रा 1B कि लगातार अंधेरे में रखे थे एक चूहे के व्यवहार दिखाता है. Thes के तहत ई शर्तों चूहा सक्रिय थोड़ा बाद में प्रत्येक दिन था, इसलिए actogram में दाहिनी ओर बहाव और periodogram में 24.33 घंटा शिखर.

चित्रा 3
चित्रा 3. अवधि भी हाथ से extrapolated किया जा सकता है. पहले दैनिक गतिविधि की शुरुआत (लाल रेखा) पर आधारित सबसे अच्छा फिट की एक रेखा खींचना. अगले घंटे / दिन में ढलान की गणना करने के लिए याद है, कि अगर लय <24 घंटा ढलान एक नकारात्मक मूल्य होगा, और अंत में 24 घंटे. इस प्रक्रिया है कि जानवर के लिए circadian अवधि के एक अनुमान प्रदान करेगा. इस मामले में, 4 hr/10 दिन पता चलता है कि पशु सक्रिय होता जा रहा है लगभग 0.4 घंटे बाद प्रत्येक दिन (0.4 ढलान घंटा / दिन). इसलिए, circadian अवधि लगभग 24.4 घंटे (या के बारे में 24 घंटे और 24 मिनट) है. सीटी के एक सटीक भविष्यवाणी करने के लिए किसी भी हेरफेर कि सीटी के अनुसार अनुसूचित है मुक्त चलने की अवधि की आवश्यकता है.

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SCN की चित्रा 4. Electrolytic घावों चल पहिया गतिविधि के arrhythmic पैटर्न का उत्पादन होगा. इस मामले में चूहे लगातार अंधेरे में रखे है और, क्योंकि 'मास्टर' circadian घड़ी lesioned किया गया है, चूहे चल पहिया गतिविधि में एक अंतर्जात circadian ताल दिखाने में विफल रहता है. सही पर periodogram यह पुष्टि की है कि वहाँ circadian रेंज में कोई महत्वपूर्ण लय है.

चित्रा 5
5 चित्रा प्रकाश की स्थिति पहिया गतिविधि चलाने के पैटर्न पर मजबूत प्रभाव है. इस रिकॉर्ड में चूहे शुरू में लगातार अंधेरे (डीडी) के तहत रखे है, के रूप में रिकॉर्ड के छायांकित भाग द्वारा चिह्नित. इस conditi के तहतपर, circadian घड़ी 24.33 घंटा की अवधि के साथ एक चल रहा पहिया गतिविधि में circadian ताल, periodogram (शीर्ष सही) द्वारा दिखाया ड्राइव. अगला, चूहे निरंतर प्रकाश (डालूँगा) के तहत रखे है, के रूप में actogram के सफेद भाग द्वारा चिह्नित किया जाता है. इस शर्त के तहत अंतर्जात circadian घड़ी धीरे धीरे 2-3 सप्ताह से अधिक बाधित है, और के रूप में (बीच सही) periodogram चूहे अतालता हो जाता द्वारा दिखाया गया. अंत में, सामान्य घंटा 12: 12 घंटा LD चक्र बहाल किया गया था और गतिविधि चल पहिया ताल एक सटीक लय के साथ 24 घंटे के रूप में बहाल किया गया periodogram (नीचे सही) दिखाया.

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Discussion

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दैनिक गतिविधि लय की निगरानी चल रहे पहिए का उपयोग रात में कृन्तकों में मास्टर circadian घड़ी के उत्पादन का आकलन करने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया और विश्वसनीय तरीका है. पहिया चल रहा है गतिविधि, तथापि, केवल व्यवहार और शरीर विज्ञान है कि लगातार नजर रखी जा सकती है के कई पहलुओं में से एक है. हालांकि चल पहिया गतिविधि के विशाल बहुमत रात के दौरान होता है, कुल जागना के 30% से अधिक दिन 25,26 के दौरान होता है. अन्य endpoints सामान्य गतिविधि, खाद्य बिन दृष्टिकोण, पीने, नींद, और शरीर के तापमान सहित circadian लय का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. इस प्रकार, अध्ययन की प्रकृति पर निर्भर करता है, शोधकर्ताओं ने एक साथ कई लय रिकॉर्ड कर सकते हैं.

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Disclosures

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

Acknowledgments

लेखकों de la recherche एन SANTE (FRSQ) क्यूबेक, कनाडा के स्वास्थ्य अनुसंधान संस्थान (CIHR), प्राकृतिक विज्ञान और कनाडा के इंजीनियरिंग रिसर्च काउंसिल () NSERC Fonds से वेतन पुरस्कार, उपकरण अनुदान, संचालन और धन स्वीकार करना चाहते हैं, और Concordia विश्वविद्यालय के अनुसंधान अध्यक्षों कार्यक्रम (CRUC), के रूप में के रूप में अच्छी तरह से डॉ. जेन स्टीवर्ट से इस पांडुलिपि पर विचारशील प्रतिक्रिया.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Vitalview Card & Software Mini Mitter #855-0030-00 (Bend, OR, USA)
DP24 Dataport Mini Mitter #840-0024-00 (Bend, OR, USA)
QA4-Module Mini Mitter #130-0050-00 (Bend, OR, USA)
Magnetic Switch Mini Mitter #130-0015-00 (Bend, OR, USA)
C-50 Cable assembly Mini Mitter #060-0045-10 (Bend, OR, USA)
Rat running wheel assembly Mini Mitter #640-0700-00 (Bend, OR, USA)
Cage and tray support Mini Mitter #640-0400-00 (Bend, OR, USA)
Useable cut away cage Mini Mitter #664-2154-00 (Bend, OR, USA)
Grid floor for cage Mini Mitter #676-2154-00 (Bend, OR, USA)
Waste tray Mini Mitter #684-2154-00 (Bend, OR, USA)
Lamp housing Microlites Scientific #R-101 (Toronto, ON, Canada)
4W Fluorescent lamps Microlites Scientific #F4T5/CW (Toronto, ON, Canada)
Isolation chambers Custom built 28"H x 20"W x 28"D ½" Black Melamine.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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और कृन्तकों में गतिविधि पहिया चल रहा है में circadian लय का विश्लेषण रिकॉर्डिंग
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Verwey, M., Robinson, B., Amir, S. Recording and Analysis of Circadian Rhythms in Running-wheel Activity in Rodents. J. Vis. Exp. (71), e50186, doi:10.3791/50186 (2013).More

Verwey, M., Robinson, B., Amir, S. Recording and Analysis of Circadian Rhythms in Running-wheel Activity in Rodents. J. Vis. Exp. (71), e50186, doi:10.3791/50186 (2013).

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