Summary
हम गतिविधि आधारित घर पिंजरे की निगरानी के माध्यम से सोने को मापने के एक उच्च प्रवाह पद्धति का वर्णन । इस विधि पारंपरिक ईईजी-आधारित विधियों पर लाभ प्रदान करता है । यह अच्छी तरह से कुल नींद की अवधि के निर्धारण के लिए मान्य है और मानव रोग के कुतर मॉडलों में नींद की निगरानी करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हो सकता है ।
Abstract
परंपरागत रूप से, नींद एक इलॅक्ट्रोसेफेलॉग्राम (ईईजी) द्वारा निगरानी की जाती है । कुतर में ईईजी अध्ययनों से एक लंबी वसूली की अवधि के बाद इलेक्ट्रोड के सर्जिकल आरोपण की आवश्यकता होती है । एक ईईजी रिकॉर्डिंग प्रदर्शन करने के लिए, पशु एक रिसीवर से जुड़ा है, सिर माउंट करने के लिए एक अप्राकृतिक तार बनाने. ईईजी निगरानी समय लेने वाला है, जानवर के लिए जोखिम वहन करती है, और नींद की माप के लिए एक पूरी तरह से प्राकृतिक सेटिंग नहीं है । वैकल्पिक तरीके नींद का पता लगाने के लिए, विशेष रूप से एक उच्च प्रवाह फैशन में, बहुत नींद अनुसंधान के क्षेत्र अग्रिम होगा. यहां, हम गतिविधि के माध्यम से नींद का पता लगाने के लिए एक मांय विधि का वर्णन घर-पिंजरे की निगरानी आधारित है । पिछले अध्ययनों से पता चला है कि इस विधि के माध्यम से नींद मूल्यांकन पारंपरिक ईईजी आधारित उपायों द्वारा परिभाषित नींद के साथ समझौते के एक उच्च डिग्री है । जबकि इस विधि कुल नींद समय के लिए मांय है, यह ध्यान दें कि नींद मुक्केबाज़ी अवधि एक ईईजी जो बेहतर लौकिक संकल्प है द्वारा मूल्यांकन किया जाना चाहिए महत्वपूर्ण है । ईईजी भी तेजी से आंख आंदोलन (शेष) और गैर-शेष नींद अंतर कर सकते हैं, सोने की सही प्रकृति के बारे में और अधिक विस्तार दे रही है । फिर भी, गतिविधि आधारित नींद दृढ़ संकल्प परेशान नींद के कई दिनों का विश्लेषण करने के लिए और एक तीव्र घटना (तनाव की तरह) के लिए एक प्रतिक्रिया के रूप में सोने का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । यहां, हम दैनिक intraperitoneal इंजेक्शन के लिए चूहों की प्रतिक्रिया का पता लगाने के लिए इस प्रणाली की शक्ति दिखाते हैं ।
Introduction
नींद शरीर और मस्तिष्क की बहाली के लिए महत्वपूर्ण कार्य किया है जागना के दैनिक बोझ के बाद1। यह दिखाया गया है कि नींद स्मृति प्रतिधारण और सामान्य मस्तिष्क प्लास्टिक1में एक भूमिका निभाता है. ईईजी सोने के मानक है सो2का पता लगाने । कुतर में, ईईजी निगरानी एक सिर माउंट, जिसके बाद पशु समय की एक अवधि के लिए2को ठीक करने की जरूरत है के लिए चिपका इलेक्ट्रोड के सर्जिकल आरोपण की आवश्यकता है । वसूली के बाद, पशु रिकॉर्डिंग डिवाइस से जुड़ा हुआ है और आदी होना 2 की एक और अवधि दी जाती है । वसूली और आदी होना के इन आवश्यक अवधि के कारण, ईईजी समय लेने और श्रमसाध्य है और यथोचित एक बड़े पैमाने पर प्रदर्शन नहीं किया जा सकता है । इसके अतिरिक्त, इलेक्ट्रोड आरोपण की शल्य प्रक्रिया पशु के लिए एक अंतर्निहित जोखिम वहन करती है. अंत में, ईईजी अध्ययन में स्कोरिंग नींद के लिए डेटा विश्लेषण भी बहुत श्रमसाध्य है । एक वैकल्पिक, गैर इनवेसिव, नींद की निगरानी के उच्च प्रवाह विधि बहुत कुतर नींद अनुसंधान सहायता मिलेगी ।
एक गतिविधि आधारित घर-पिंजरा निगरानी नींद का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया ईईजी अध्ययन की सीमाओं पते । सरल आधार है कि एक निष्क्रिय जानवर की संभावना एक सो जानवर है । यह दिखाया गया है कि ४० निरंतर निष्क्रियता के एस (10 s कछु में बिन्नी) नींद के एक विश्वसनीय उपाय के रूप में एक ईईजी के साथ मापा जाता है (88-94% समझौते के लिए दिखाया गया है)3। घर-पिंजरा निगरानी प्रणालियों ंयूनतम सेटअप समय के साथ पशुओं के बड़े समूहों का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । हमें पता चला है कि यह लगभग एक दिन पशुओं लेता है घर में habituate-पिंजरे की निगरानी प्रणाली4 ईईजी अध्ययन2के लिए आवश्यक वसूली के सप्ताह के विपरीत में व्यक्तिगत आवास के लिए । इसके अलावा, कुछ setups भी इस तरह के मुख्य शरीर का तापमान, हृदय गति, गतिविधि, और खिला के रूप में शारीरिक मापदंडों का पता लगा सकते हैं । तापमान और हृदय की दर एक छोटे ट्रांसमीटर के आरोपण से निर्धारित कर रहे हैं । इन मापदंडों माउस के बारे में अधिक जानकारी प्रदान कर सकते है और नींद रिकॉर्डिंग के साथ समानांतर में इस्तेमाल किया जा सकता है और नींद की हमारी समझ को जोड़ने और यह कैसे प्रभावित होता है ।
हालांकि यह एक शक्तिशाली उपकरण है, वहां डेटा के प्रकार है कि गतिविधि से प्राप्त किया जा सकता है घर पिंजरे की निगरानी के आधार पर कुछ सीमाएं हैं । ईईजी अध्ययन शेष और गैर-शेष नींद के बीच अंतर कर सकते हैं, जो नींद वास्तुकला की गहरी समझ के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है । गतिविधि आधारित घर-पिंजरा निगरानी प्रणाली केवल कुल नींद अवधि के लिए डेटा प्रदान कर सकते हैं । इसके अलावा, हालांकि गतिविधि के लिए उत्पादन घर पर आधारित पिंजरे की निगरानी नींद मुक्केबाज़ी अवधि के बारे में जानकारी देता है, हम सही नहीं है क्योंकि ४० एस अंतराल के अंतर्निहित सीमा के मुक्केबाज़ी की अवधि का आकलन कर सकते है3। इन सीमाओं के बावजूद, घर-नींद की अवधि के पिंजरे की निगरानी एक महत्वपूर्ण जैविक उपाय है कि पशुओं के स्वास्थ्य और व्यवहार5सहित कई बहाव कारकों को प्रभावित कर सकते है प्रदान करता है ।
गतिविधि आधारित घर पिंजरे निगरानी कई अध्ययनों में अपनी बहुमुखी प्रतिभा का संकेत नींद का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया गया है । हम इन अध्ययनों का एक नमूना4,6,7,8,9,10,11,12का हवाला देते हैं । प्रस्तुत विधि के अलावा, गतिविधि आधारित निगरानी के माध्यम से सोने का पता लगाने के अंय तरीके हैं, प्रत्येक अपनी स्वयं की सीमाएं13,14युक्त । इन अध्ययनों से कुछ निर्बाध नींद की लंबी अवधि की जांच (७२ ज), जबकि कुछ 24 एच के ब्लॉक में नींद की जांच इस अध्ययन में, हम हर 24 एच अवधि के लिए दैनिक intraperitoneal (आईपी) इंजेक्शन और नाजुक एक्स सिंड्रोम के एक माउस मॉडल में आवधिक पिंजरे परिवर्तन करने के बाद के लिए नींद विश्लेषण वर्तमान (Fmr1 KO चूहों) । हम Fmr1 KO चूहों को चुना क्योंकि वे नींद कम कर दिया है4 और अति करने के लिए संवेदी सूचना15के लिए प्रतिक्रियाशील होने की कल्पना कर रहे हैं । हमारे डेटा को एक तनावपूर्ण घटना के जवाब में नींद पैटर्न में परिवर्तन का पता लगाने की क्षमता पर प्रकाश डाला । इस विधि चूहों के बड़े साथियों में सोने के बारे में सामान्य जानकारी प्राप्त करने के लिए आदर्श है. विधि नींद पर विशिष्ट आनुवंशिक परिवर्तन के प्रभाव को समझने के लिए उपयोगी हो सकता है, औषधीय उपचार के प्रभाव, या एक तनाव के रूप में घटनाओं के लिए प्रतिक्रियाओं, । इसके अलावा, विधि और अधिक शामिल अध्ययन आरंभ करने से पहले एक प्रतिक्रिया के लिए स्क्रीनिंग का एक सरल साधन प्रदान करता है ।
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Protocol
सभी प्रक्रियाओं को राष्ट्रीय मानसिक स्वास्थ्य पशु देखभाल और उपयोग समिति के द्वारा अनुमोदित किया गया और देखभाल और पशुओं के उपयोग पर राष्ट्रीय स्वास्थ्य दिशानिर्देश के संस्थानों के अनुसार प्रदर्शन किया ।
1. स्लीप डिटेक्शन इकाइयों की स्थापना
- इकाइयों और सॉफ्टवेयर की वांछित संख्या खरीद ।
- मॉनिटरिंग सिस्टम सेट करने के लिए निर्देशों का पालन करें ।
- एक उत्सर्जक के विपरीत एक डिटेक्टर संरेखित करें । सुनिश्चित करें कि अवरक्त बीम की आवक का सामना कर रहे है और एक ही ऊंचाई पर गठबंधन कर रहे हैं ।
- धातु स्टैंड पर वांछित ऊंचाई पर डिटेक्टरों और उत्सर्जन की स्थिति के लिए प्रदान की शिकंजा का प्रयोग करें । इस ऊंचाई समायोजित किया जाना चाहिए ताकि पिंजरे के बिस्तर अवरक्त मुस्कराते हुए के स्तर से नीचे है, लेकिन बीम उचित ऊंचाई पर है जानवर की गतिविधि का पता लगाने । यह 27 सेमी × ३२ सेमी (१०.६२५ में × १२.७५ में) के एक आंतरिक क्षेत्र बनाता है ।
- यदि अधिक शिकंजा की जरूरत है, एक हार्डवेयर की दुकान पर अधिक खरीद (6-32 ¼ पैन सिर पेंच में) ।
- प्रत्येक उत्सर्जक के साथ प्रत्येक डिटेक्टर कनेक्ट । उत्सर्जक रिसीवर से लिंक किए गए हब के लिए कनेक्ट करें । एक्स और वाई दोनों विमानों के लिए यह प्रदर्शन करते हैं । सभी सेटअप के लिए इस चरण को दोहराएँ ।
- प्राप्तकर्ता को प्रदान किए गए USB हब के साथ एक कंप्यूटर से कनेक्ट करें ।
2. सॉफ्टवेयर सेटअप
- विश्लेषण सॉफ़्टवेयर स्थापित करें, और डिफ़ॉल्ट के रूप में प्रदान किए गए हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल चुनें । हार्डवेयर कॉंफ़िगरेशन फ़ाइल केवल कंपनी द्वारा परिवर्तित किया जाना चाहिए ।
- फ़ाइल क्लिक करें । प्रयोग कॉंफ़िगरेशन खोलें। डिफ़ॉल्ट प्रयोग कॉंफ़िगरेशन खोलें ।
- प्रयोग करें | गुण।
- स्कैन टैब क्लिक करें । स्कैन दर को 10 s में बदलें ।
- गतिविधि टैब क्लिक करें । गतिविधि नमूना दर को 10 s में बदलें ।
- फ़ाइल क्लिक करें । प्रयोग के रूप में सहेजें भविष्य के प्रयोगों के लिए इन विंयास सेटिंग्स को बचाने के लिए ।
3. पशु सेटअप
- अकेले साफ पिंजरों में चूहों कि 31 सेमी (१२.२५ में) लंबी और १६.५ सेमी (६.५ में) व्यापक हैं घर । को बिस्तर के निर्माण से माउस को रोकने और बीम निरोधक, 3 मिमी की गहराई पर बिस्तर का उपयोग करें । चूहों के लिए अतिरिक्त नेस्टिंग सामग्री प्रदान न करें ।
- एक तार फीडर है कि मुस्कराते हुए के रास्ते से बाहर पिंजरे के शीर्ष में टिकी हुई है के माध्यम से भोजन और पानी विज्ञापन libitum के लिए उपयोग के साथ चूहों प्रदान करते हैं । यदि आवश्यक हो, खाना फिर से भरना और पानी की बोतलें बदल जब पिंजरों हर 3-5 दिन बदल रहे है अध्ययन की अवधि के दौरान ।
- अवरक्त बीम की स्थापना के अंदर माउस पिंजरे संरेखित करें, यह सुनिश्चित करना है कि यह लगभग पूर्ण कवरेज के लिए मुस्कराते हुए के बीच में टिकी हुई है ।
- कमरे के प्रकाश अंधेरे चक्र सुनिश्चित करने के लिए चूहों की सामान्य आवास की स्थिति के प्रकाश अंधेरे चक्र दर्पण, या परिवर्तन के रूप में प्रयोग के आधार पर वांछित करने के लिए सेट किया गया है ।
4. नशीली दवाओं की तैयारी और इंजेक्शन
- प्राप्त बाँझ पानी और बाँझ cyclodextrin.
- सभी इंजेक्शन के लिए, एक 25.5-30.5 जी hypodermic सुई के साथ एक 1 मिलीलीटर सिरिंज का उपयोग करें । एक नया बाँझ सुई और सिरिंज प्रत्येक माउस के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए.
- इंजेक्शन के बीच का समय कम करने के लिए, सभी सीरिंज अग्रिम में इकट्ठा ।
- cyclodextrin इंजेक्शन के लिए: एक 30% cyclodextrin समाधान बनाने के लिए पानी की 10 मिलीलीटर cyclodextrin के 3 जी जोड़कर cyclodextrin समाधान तैयार करें ।
- आईपी इंजेक्शन के माध्यम से या तो खारा या cyclodextrin के ०.३ मिलीलीटर प्रशासन ।
5. सॉफ्टवेयर नींद रिकॉर्ड करने के लिए
- डिफ़ॉल्ट हार्डवेयर कॉंफ़िगरेशन फ़ाइल खोलें ।
- फ़ाइल क्लिक करें । प्रयोग कॉंफ़िगरेशन खोलें। इच्छित या डिफ़ॉल्ट प्रयोग कॉंफ़िगरेशन खोलें ।
- प्रयोग करें | सेटअप।
- डेटा फ़ाइल सहेजने के लिए स्थान और साथ ही बैकअप फ़ाइल सहेजने के लिए स्थान निर्दिष्ट करें । सॉफ़्टवेयर के लिए आवश्यक है कि डेटा फ़ाइल को विशिष्ट प्रोग्राम फ़ोल्डर के अंतर्गत प्रोग्राम फ़ाइलों में संग्रहीत किया जाए ।
नोट: यह देखते हुए कि कुछ कंप्यूटर्स प्रोग्राम फ़ाइलों को संवेदनशील के रूप में देखते हैं, तो प्रयोग के बाद डेटा फ़ाइल तक पहुंच संभव नहीं हो सकती । इसलिए, यह बैकअप फ़ाइल को स्थानीय कंप्यूटर पर किसी अंय, गैर-संवेदी क्षेत्र में सहेजने के लिए अनुशंसित है । - प्रत्येक स्लीप चैंबर के लिए पशु आईडी नामित और पशु के वजन में प्रवेश अगर वांछित । यदि प्रयोग में किसी कक्ष का उपयोग नहीं किया जा रहा है, तो बॉक्स को अनचेक करने से वह कक्ष निष्क्रिय हो जाएगा. पहचान जानकारी दर्ज किए जाने के बाद, पूर्णक्लिक करें ।
- डेटा फ़ाइल सहेजने के लिए स्थान और साथ ही बैकअप फ़ाइल सहेजने के लिए स्थान निर्दिष्ट करें । सॉफ़्टवेयर के लिए आवश्यक है कि डेटा फ़ाइल को विशिष्ट प्रोग्राम फ़ोल्डर के अंतर्गत प्रोग्राम फ़ाइलों में संग्रहीत किया जाए ।
- फ़ाइल क्लिक करें । प्रयोग सहेजें के रूप में वर्तमान प्रयोग विंयास वांछित फ़ाइल नाम के तहत बचाने के लिए ।
- प्रयोग करें | रिकॉर्डिंग प्रारंभ करने के लिए चलाएँ या F5 . एक 10 s युग के लिए प्रतीक्षा करने के लिए सुनिश्चित करें कि सभी मंडलों गतिविधि उठा रहे हैं । के रूप में पशुओं को सिर्फ इंजेक्शन थे, यह बहुत संभावना है कि पशुओं के लिए पर्याप्त जा रहा है अवरक्त मुस्कराते हुए पता लगाया जाएगा ।
- यदि कोई गतिविधि का पता चला है, माउस पिंजरे को मैंयुअल रूप से स्थानांतरित करने के लिए सुनिश्चित करने के लिए मुस्कराते हुए आंदोलन उठाओ प्रयास करें । गतिविधि अभी भी रिकॉर्ड नहीं है, तो समस्या निवारण जारी रखें या किसी कार्यशील कक्ष में ले जाएं ।
नोट: इंजेक्शन के समाप्त होते ही प्रयोग को चलाएं ।
- यदि कोई गतिविधि का पता चला है, माउस पिंजरे को मैंयुअल रूप से स्थानांतरित करने के लिए सुनिश्चित करने के लिए मुस्कराते हुए आंदोलन उठाओ प्रयास करें । गतिविधि अभी भी रिकॉर्ड नहीं है, तो समस्या निवारण जारी रखें या किसी कार्यशील कक्ष में ले जाएं ।
- एक अपारदर्शी कवर के साथ कंप्यूटर स्क्रीन को कवर करने के लिए प्रकाश ब्लॉक । गतिविधि मीटर पर चमकती रोशनी कवर ।
- 24 ज के लिए प्रयोग चलाएं ।
नोट: इंजेक्शन का प्रदर्शन करने के लिए आवश्यक समय के कारण, यह एक पूर्ण 24 एच नहीं होगा । इंजेक्शन एक ही समय में दैनिक प्रदर्शन किया जाना चाहिए । इंजेक्शन के दौरान नींद नहीं आनी चाहिए । - अगले दिन, इंजेक्शन के समय, प्रयोग करें | रिकॉर्डिंग समाप्त करने के लिए रोकें । फ़ाइल क्लिक करें । निर्यात । प्रत्येक माउस के लिए अपुष्ट डेटा एकत्रित करने के लिए विषय CSVs जनरेट करें ।
नोट: यह निर्यात करने के लिए कुछ समय ले सकता है, इसलिए यह तुरंत करें और फिर कंप्यूटर संसाधित करते समय इंजेक्शन के लिए आगे बढ़ें । - फ़ाइल क्लिक करें । निर्यात । रॉ खोलने के द्वारा प्रत्येक प्रयोग के लिए स्लीप फ़ाइल निर्यात करने के लिए सो जाओ । CDTA डेटा फ़ाइल सॉफ़्टवेयर स्थापित है जो किसी भी कंप्यूटर पर ।
- खोज पैरामीटर गतिविधि स्रोतके अंतर्गत, सुनिश्चित करें कि x-अक्ष और y-अक्ष दोनों बक्सों को चेक किया गया है ।
- के तहत नींद दहलीज कछु, सुनिश्चित करें कि 4 कछु चुने जाते हैं ।
- स्लीप थ्रेशोल्ड गतिविधि थ्रेशोल्डके अंतर्गत, सुनिश्चित करें कि 0 गणनाएं चयनित हैं ।
- प्रकाश/अंधेरे चक्रके तहत, प्रकाश/अंधेरे चक्र के लिए उपयुक्त समय की जाँच करें ।
- विश्लेषण विंडोके अंतर्गत, विश्लेषण के लिए इच्छित समय का चयन करें । इंजेक्शन पढ़ाई के मामले में, दिन को डिफ़ॉल्ट के रूप में छोड़ दें । ExpSTART के रूप में प्रारंभ समय सेट करें । 24 घंटे के लिए 24:00 के रूप में अवधि सेट करें सॉफ्टवेयर का उपयोग कर विश्लेषण ७२ एच की एक अधिकतम के लिए किया जा सकता है ।
- डेटा निर्यात करने के लिए समय बचाने के लिए कॉन्फ़िगरेशन सहेजें ।
- अद्यतनक्लिक करें ।
- CSV फ़ाइल बनाएं क्लिक करें और फ़ाइल को इच्छित स्थान पर सहेजें ।
6. डेटा विश्लेषण
- प्रत्येक रिकॉर्डिंग सत्र के लिए, स्लीप फ़ाइल खोलें । विषय id असाइन करने के लिए, विषय id निर्धारित करने के लिए प्रत्येक कक्ष के लिए व्यक्तिगत CSV फ़ाइल खोलें । रिकॉर्ड मुन्ना सो hh: mm: ss दोनों प्रकाश और सभी जानवरों के लिए अंधेरे चरणों के लिए ।
- रिकॉर्डिंग की विफलता का संकेत करने वाली असंगतता के लिए वैयक्तिक विषय CSV फ़ाइल की जांच करें । उच्च बीम गिनती एक विमान में पाए जाते हैं, लेकिन अन्य विमान पर कोई मायने नहीं देखा जाता है, यह बीम विफलता इंगित करता है ।
नोट: प्रकाश और अंधेरे चरणों के लिए "% स्लीपिंग" कुल रिकॉर्डिंग अवधि पर परिकलित की जाती है, जिसमें हल्के और गहरे चरण दोनों शामिल होते हैं. 12 घंटे प्रकाश/अंधेरे चक्र के लिए, 2 से इस संख्या गुणा 12 एच प्रकाश या अंधेरे चरण में "सो%" पाने के लिए । यह देखते हुए कि इंजेक्शन के अध्ययन के लिए एक पूर्ण 24 एच जाना नहीं था, गणना "% सो" सही नहीं है । सही "% सो" उत्पंन करने के लिए, "मुन्ना सो hh: mm: ss" से "प्रयोग बीता समय": hh: mm: ss, "गुणा 2 द्वारा, और फिर प्रतिशत प्राप्त करने के लिए १०० से गुणा करें । अगर इंजेक्शन प्रकाश चरण में प्रदर्शन किया गया, तो केवल प्रकाश चरण के लिए इस तरीके से समायोजित करने की जरूरत है ।
- रिकॉर्डिंग की विफलता का संकेत करने वाली असंगतता के लिए वैयक्तिक विषय CSV फ़ाइल की जांच करें । उच्च बीम गिनती एक विमान में पाए जाते हैं, लेकिन अन्य विमान पर कोई मायने नहीं देखा जाता है, यह बीम विफलता इंगित करता है ।
- चूंकि विभिंन दिनों और चरणों एक दूसरे के साथ तुलना की जा रही है, प्रत्येक चरण और प्रत्येक दिन के लिए प्रतिशत नींद की अवधि का विश्लेषण ।
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Representative Results
सोने पर दैनिक इंजेक्शन के प्रभाव का निर्धारण करने के लिए और क्या जानवरों के इंजेक्शन के लिए habituate, हम 9:00 am पर लगातार 14 दिनों के लिए दैनिक आईपी इंजेक्शन प्रदर्शन (प्रकाश चक्र 6:00 am पर शुरू हुआ) और 12 Fmr1 KO C57Bl/6J चूहों में नींद की अवधि दर्ज की गई । हम एक विषय के भीतर ' डिजाइन इस्तेमाल किया, लगातार 4 दिनों के लिए सामांय खारा के साथ प्रत्येक जानवर इंजेक्शन (दिन 1-4) और फिर निंनलिखित दस दिनों के लिए 30% cyclodextrin लगातार (दिन 5-14) । Cyclodextrin क्योंकि यह दवा प्रशासन के लिए hydrophobic यौगिकों भंग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है और हम कैसे वाहन इंजेक्शन चूहों में नींद प्रभावित हो सकता है में रुचि रखते थे चुना गया था । रिकॉर्डिंग की लंबी अवधि को देखते हुए, हम भी अध्ययन भर में दो बार प्रति सप्ताह पिंजरों बदल दिया है । पिंजरा परिवर्तन संकेत दिन पर इंजेक्शन के रूप में एक ही समय में प्रदर्शन किया गया । हम इंजेक्शन और पिंजरे परिवर्तन के 14 दिनों में प्रकाश और अंधेरे चरण के लिए औसत प्रतिशत नींद की अवधि की रिपोर्ट (चित्रा 1). जानवरों इंजेक्शन के बिना नींद तंत्र के लिए एक अतिरिक्त आदी होना अवधि प्राप्त नहीं किया । हमें एक महत्वपूर्ण चरण x दिन सहभागिता (F = १६.४६३) (p < ०.००१) मिला, जो यह दर्शाती है कि चौदह दिनों में स्लीप अवधि में भिंनता प्रकाश और अंधेरे चरणों के बीच भिंन होती है । पोस्ट hoct-परीक्षणों से पता चला है कि, प्रकाश चरण में, 1 दिन पर सो अवधि से अलग था कि लगभग सभी अंय दिनों पर । यह भी इंजेक्शन के बिना नींद सेटअप करने के लिए आदी होना के प्रभाव के साथ संगत है 4. इसके अलावा प्रकाश चरण में, 6, 9, और 13 दिनों पर नींद की अवधि (जब पिंजरों आईपी इंजेक्शन के बाद बदल रहे थे) काफी अलग था (p < ०.०५) पड़ोसी दिन का संकेत है कि पिंजरे परिवर्तन नींद की अवधि बदल दिया पर सोने की अवधि से । जबकि वहां मामूली दिन के लिए सोने की अवधि में दिन भिंनता है (जो एक सामांय घटना है), प्रकाश चरण में नींद की अवधि में महत्वपूर्ण कमी जब पिंजरों बदल रहे थे पता चलता है कि पिंजरे में परिवर्तन को प्रभावित करते हैं । वहां cyclodextrin प्रशासन के दिन पर प्रकाश चरण में नींद की अवधि में कोई महत्वपूर्ण अंतर पिंजरे परिवर्तन के बिना था (यानी, दिन 5, 7, 8, 10, 11, 12, और 14) । इन आंकड़ों से संकेत मिलता है कि चूहों आदत एक अपेक्षाकृत कम समय में cyclodextrin के आईपी इंजेक्शन के लिए । अंधेरे चरण में, सो अवधि 2 और 6 दिनों के बीच अलग था (पहला पिंजरा बदल) प्रकाश चरण में नींद की अवधि में कमी के लिए संभावित मुआवजे का सुझाव है कि 6 दिन पर हुई । स्लीप अवधि की एक वैकल्पिक प्रस्तुति जो 2 घंटे में 4 से 6 को विराम देती है, स्लीप अवधि (चित्र 2) पर इंजेक्शन और पिंजरा परिवर्तन का तत्काल प्रभाव दिखाता है ।
चित्र 1: प्रकाश में सोने के समय का प्रतिशत (A) और अंधेरे चरणों (B) को चौदह दिन की रिकॉर्डिंग अवधि में दिखाया जाता है. चूहों या तो खारा (सफेद तीर) या 30% cyclodextrin (काले तीर) के प्रकाश चरण में 9 बजे के दैनिक आईपी इंजेक्शन प्राप्त किया । तीर के आसपास बक्से एक पिंजरे परिवर्तन से संकेत मिलता है । चरण x दिन सहभागिता सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण थी (p < ०.००१) । पोस्ट हॉक टी-परीक्षण सुझाव है कि सोने की अवधि के दूसरे दिन से 1 दिन पर प्रकाश चरण में मतभेद, दोनों सो सेटअप और आईपी इंजेक्शन के लिए आदी होना का संकेत है । सो दिन 6, 9, और 13 अंय दिनों की तुलना में (5 दिन, 7, 8, १० ११, 12, और 14) पर पिंजरे परिवर्तन से कम था । सोने की अवधि निंनलिखित cyclodextrin इंजेक्शन दिन भर में अपेक्षाकृत स्थिर था जब पिंजरों का संकेत है कि चूहों आईपी cyclodextrin इंजेक्शन के लिए आदत नहीं बदल रहे थे । अंक का प्रतिनिधित्व करता है ± 12 चूहों में मतलब (SEM) के मानक त्रुटियों । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 2:2 घंटे भर में नींद की अवधि के प्रतिशत 4 दिन पर खारा इंजेक्शन के बाद शुरुआत और 6 दिन के अंत में समाप्त । प्रत्येक डेटा बिंदु निम्नलिखित एक 2 एच अवधि के दौरान चूहों की औसत नींद के रूप में प्रस्तुत किया जाता है. चूहों या तो खारा (सफेद तीर) या 30% cyclodextrin (काले तीर) के दैनिक आईपी इंजेक्शन प्राप्त किया । इंजेक्शन 9 बजे दिए गए थे और नींद रिकॉर्डिंग 1 के बाद फिर से शुरू-1.5 घंटे के आसपास बक्से तीर एक पिंजरे परिवर्तन का संकेत मिलता है । पिंजरों 9 बजे इंजेक्शन के बाद बदल रहे थे और सो रिकॉर्डिंग 11 बजे फिर से शुरू । ग्रे लाइनों काले लाइनों अंधेरे चक्र में हुई नींद से संकेत मिलता है, जबकि प्रकाश चक्र में हुई नींद है कि संकेत मिलता है । अंक प्रतिनिधित्व 12 चूहों में ± SEM मतलब है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
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Discussion
यहां, हम घर में गतिविधि की निगरानी के आधार पर सोने की अवधि के निर्धारण के लिए एक गैर इनवेसिव, उच्च प्रवाह विधि वर्तमान पिंजरे । कुल नींद समय के आकलन का यह तरीका ईईजी स्टडीज3के खिलाफ मान्य किया गया है. गतिविधि आधारित घर-पिंजरे की निगरानी सरल, इनवेसिव, और पशुओं की बड़ी संख्या में जनसंख्या अध्ययन के लिए लागू है । यह है कि यह नींद के बारे में विस्तृत जानकारी (जैसे नींद मुक्केबाज़ी अवधि और सोने के चरणों के रूप में) नहीं दे सकते में सीमित है ।
विश्लेषण के इस विधि को नुकसान काफी पता लगाने के लिए आसान कर रहे हैं । यह महत्वपूर्ण है कि अध्ययन के दौरान कोई भी किरणें बाधित न हों । इस पिंजरे के एक क्षेत्र में एक बिस्तर के निर्माण के द्वारा हो सकता है । यह 3 मिमी करने के लिए बिस्तर की ऊंचाई को सीमित और अतिरिक्त घोंसले के माल को हटाने से कम किया जा सकता है । बिस्तर की यह राशि पिंजरे नीचे और कम बिस्तर मात्रा को कवर करने के लिए पर्याप्त है चूहों में तनाव के स्तर को प्रभावित नहीं पाया गया है 17. अतिरिक्त नेस्टिंग सामग्री भी बीम निकासी के साथ हस्तक्षेप हो सकता है, और इसलिए प्रदान नहीं किया जाना चाहिए । यह भी सुनिश्चित करने के लिए सभी मुस्कराते हुए सेटअप प्रक्रिया के दौरान ठीक से काम कर रहे है और अध्ययन समाप्त करने और डेटा निकालने से पहले पिंजरों की जांच करने के लिए महत्वपूर्ण है । यदि एक बीम खराब है, नींद की अवधि के एक अनुमान हो सकता है । CSV फ़ाइल को सावधानीपूर्वक देख कर डेटा विश्लेषण चरण के दौरान एक बीम खराबी या एक रुकावट का पता लगाया जा सकता है । दूसरे अक्ष पर किसी भी मायने के बिना एक धुरी पर उच्च गिनती के उदाहरण संकेत मिलता है कि बीम के सेट में से एक खराब या बाधित किया गया था । यह संरेखण मुद्दों (डिटेक्टर उत्सर्जक के साथ ठीक से गठबंधन नहीं) के कारण हो सकता है, कनेक्शन मुद्दों, या उपकरण खराबी । नींद फ़ाइल का विश्लेषण केवल यह जानकारी याद आती है, और नींद की अवधि अगर यह बीम के दोनों दिशाओं के लिए लेखांकन नहीं है आंका जा सकता है ।
घर के एक और विचार-पिंजरे नींद की निगरानी एकल आवास के लिए की जरूरत है । चूहों अकेले सोने की रिकॉर्डिंग का अध्ययन किया जा रहा प्रत्येक माउस के लिए विशिष्ट है सुनिश्चित करने के लिए ईमारत होना चाहिए. इसलिए, नींद के आकलन की अवधि लंबे समय तक सामाजिक अलगाव को रोकने के लिए सीमित किया जाना चाहिए । इसके अतिरिक्त, क्योंकि पशुओं को अकेले घर-पिंजरे की निगरानी के लिए घर की जरूरत है, प्रातः से पहले पशुओं का अध्ययन करना संभव नहीं है । इसके अलावा, हमें पता चला है कि यह habituate के लिए 24 घंटे के बारे में एक आवास घर-पिंजरे निगरानी हालत कई विभिंन युगों में चूहों में लेता है, लेकिन यह आदी होना के लिए परीक्षण करने के लिए आवश्यक हो सकता है अगर अलग उपभेदों या ट्रांसजेनिक चूहोंकि4 अध्ययन किया जा रहा है । वर्तमान अध्ययन के परिणाम भी सुझाव है कि पिंजरे नींद में जुड़े कमी से बचने के लिए प्रयोग भर में नहीं बदला जाना चाहिए ।
इस विधि के लिए ंयूनतम परिश्रम और समय के साथ पशुओं की बड़ी संख्या में सोने का अध्ययन करने की शक्ति है । इसलिए, यह अलग कुतर लाइनों के व्यवहार phenotyping के लिए और नींद पर विभिंन जोड़तोड़ (औषधीय अध्ययन सहित) के प्रभाव का आकलन करने के लिए उपयोगी होने का वादा किया ।
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
लेखक अपने संपादकीय सहायता के लिए NIH अध्येता संपादकीय बोर्ड को स्वीकार करना चाहेंगे. यह शोध NIMH (जिया MH00889) के अंदर रिसर्च प्रोग्राम द्वारा वित्त पोषित किया गया । आरएमएस द्वारा भी एक FRAXA Postdoctoral फेलोशिप का समर्थन किया गया था ।
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS) | Columbus Instruments | Equipment and software to analyze sleep duration | |
Captisol Research Grade | Captisol | RC-0C7-100 | Captisol for dissolving hydrophobic compounds |
30 G BD Needle 1/2 inch | BD | 305106 | Needle for injections |
BD Disposable Syringes | Fisher | 14-823-30 | Syringes for injections |
B6.129P2-Fmr1tm1Cgr/J | Jackson Labs | 3025 | Fmr1 KO mice |
Super Mouse 750 Mouse Cage | Lab Products, Inc. | Homecages for the mice | |
SANI-Chips Bedding | PJ Murphys | Bedding for the mice |
References
- Picchioni, D., Reith, R. M., Nadel, J. L., Smith, C. B. Sleep, plasticity and the pathophysiology of neurodevelopmental disorders: the potential roles of protein synthesis and other cellular processes. Brain sciences. 4, 150-201 (2014).
- Ingvar, M. C., Maeder, P., Sokoloff, L., Smith, C. B. The effects of aging on local rates of cerebral protein synthesis in rats. Monographs in neural sciences. 11, 47-50 (1984).
- Pack, A. I., et al. Novel method for high-throughput phenotyping of sleep in mice. Physiological genomics. 28, 232-238 (2007).
- Sare, R. M., et al. Deficient Sleep in Mouse Models of Fragile X Syndrome. Front Mol Neurosci. 10, (2017).
- Alvarez, G. G., Ayas, N. T. The impact of daily sleep duration on health: a review of the literature. Progress in cardiovascular nursing. 19, 56-59 (2004).
- Kincheski, G. C., et al. Chronic sleep restriction promotes brain inflammation and synapse loss, and potentiates memory impairment induced by amyloid-beta oligomers in mice. Brain, behavior, and immunity. 64, 140-151 (2017).
- Sare, R. M., Levine, M., Hildreth, C., Picchioni, D., Smith, C. B. Chronic sleep restriction during development can lead to long-lasting behavioral effects. Physiology & behavior. 155, 208-217 (2015).
- Moretti, P., Bouwknecht, J. A., Teague, R., Paylor, R., Zoghbi, H. Y. Abnormalities of social interactions and home-cage behavior in a mouse model of Rett syndrome. Human molecular genetics. 14, 205-220 (2005).
- Guzman, M. S., et al. Mice with selective elimination of striatal acetylcholine release are lean, show altered energy homeostasis and changed sleep/wake cycle. Journal of neurochemistry. 124, 658-669 (2013).
- Vecsey, C. G., et al. Daily acclimation handling does not affect hippocampal long-term potentiation or cause chronic sleep deprivation in mice. Sleep. 36, 601-607 (2013).
- Bogdanik, L. P., Chapman, H. D., Miers, K. E., Serreze, D. V., Burgess, R. W. A MusD retrotransposon insertion in the mouse Slc6a5 gene causes alterations in neuromuscular junction maturation and behavioral phenotypes. PloS one. 7, e30217 (2012).
- Angelakos, C. C., et al. Hyperactivity and male-specific sleep deficits in the 16p11.2 deletion mouse model of autism. Autism research: official journal of the International Society for Autism Research. 10, 572-584 (2017).
- Fisher, S. P., et al. Rapid assessment of sleep-wake behavior in mice. Journal of biological rhythms. 27, 48-58 (2012).
- Mang, G. M., et al. Evaluation of a piezoelectric system as an alternative to electroencephalogram/ electromyogram recordings in mouse sleep studies. Sleep. 37, 1383-1392 (2014).
- Chen, L., Toth, M. Fragile X mice develop sensory hyperreactivity to auditory stimuli. Neuroscience. 103, 1043-1050 (2001).