Summary
La privation de sommeil est un outil puissant pour étudier la fonction et la régulation du sommeil. Nous décrivons un protocole pour priver la drosophile du sommeil à l’aide de l’appareil d’annulation du sommeil, et pour déterminer l’étendue du sommeil de rebond induit par la privation.
Abstract
L’homéostasie du sommeil, l’augmentation du sommeil observée après la perte de sommeil, est l’un des critères déterminants utilisés pour identifier le sommeil dans tout le règne animal. En conséquence, la privation de sommeil et la restriction du sommeil sont des outils puissants qui sont couramment utilisés pour fournir un aperçu de la fonction du sommeil. Néanmoins, les expériences de privation de sommeil sont intrinsèquement problématiques en ce que le stimulus de privation lui-même peut être la cause de changements observés dans la physiologie et le comportement. En conséquence, les techniques de privation de sommeil réussies devraient garder les animaux éveillés et, idéalement, entraîner un rebond du sommeil robuste sans induire également un grand nombre de conséquences imprévues. Ici, nous décrivons une technique de privation de sommeil pour Drosophila melanogaster. L’appareil d’annulation du sommeil (SNAP) administre un stimulus toutes les 10 s pour induire une géotaxie négative. Bien que le stimulus soit prévisible, le SNAP empêche efficacement >95% du sommeil nocturne, même chez les mouches avec un taux de sommeil élevé. Il est important de savoir si la réponse homéostatique ultérieure est très similaire à celle obtenue en utilisant la privation de la main. Le moment et l’espacement des stimuli peuvent être modifiés pour minimiser la perte de sommeil et ainsi examiner les effets non spécifiques du stimulus sur la physiologie et le comportement. Le SNAP peut également être utilisé pour restreindre le sommeil et pour évaluer les seuils d’excitation. Le SNAP est une puissante technique de perturbation du sommeil qui peut être utilisée pour mieux comprendre la fonction du sommeil.
Introduction
Le sommeil est presque universel chez les animaux, mais sa fonction reste incertaine. L’homéostasie du sommeil, l’augmentation compensatoire du sommeil après la privation de sommeil, est une propriété déterminante du sommeil, qui a été utilisée pour caractériser les états de sommeil chez un certain nombred’animaux1,2,3,4,5.
Le sommeil à la mouche présente de nombreuses similitudes avec le sommeil humain, y compris une réponse homéostatique robuste à la perte de sommeil4,5. De nombreuses études sur le sommeil à la mouche ont utilisé la privation de sommeil à la fois pour déduire la fonction du sommeil en examinant les conséquences néfastes qui découlent d’un réveil prolongé et pour comprendre la régulation du sommeil en déterminant les mécanismes neurobiologiques contrôlant la régulation homéostatique du sommeil. Ainsi, il a été démontré que les mouches privées de sommeil présentaient des déficiences d’apprentissage et de mémoire6,7,8,9,10, 11,12, plasticité structurelle13,14,15, attention visuelle16, récupération après une lésion neuronale17,18, accouplement et comportements agressifs19, 20, prolifération cellulaire21, et réponses au stress oxydatif22,23 pour n’en nommer que quelques-uns. En outre, les recherches sur les mécanismes neurobiologiques contrôlant le sommeil de rebond ont fourni des informations critiques sur la machinerie neuronale qui constitue l’homéostat du sommeil8,9,23,24,25,26,27,28,29 . Enfin, en plus de révéler des informations fondamentales sur la fonction du sommeil chez les animaux en bonne santé, les études sur la privation de sommeil ont également éclairé les informations sur la fonction du sommeil dans les états malades30,31.
Bien que la privation de sommeil soit indéniablement un outil puissant, avec toute expérience de privation de sommeil, il est important de distinguer les phénotypes qui résultent d’un éveil prolongé, de ceux induits par le stimulus utilisé pour garder l’animal éveillé. La privation de sommeil par privation de main ou manipulation douce est généralement considérée comme établissant la norme pour la privation de sommeil peu perturbatrice. Nous décrivons ici un protocole pour priver les mouches de sommeil à l’aide de l’appareil SNAP (Sleep Nullifying Apparatus). Le SNAP est un dispositif qui délivre un stimulus mécanique aux mouches toutes les 10s, gardant les mouches éveillées en induisant une géotaxie négative (Figure 1). Le SNAP prive efficacement les mouches de >98% du sommeil nocturne, même chez les mouches avec un taux de sommeil élevé8,32. Le SNAP a été calibré sur les mouches sensibles aux chocs, l’agitation des mouches dans le SNAP ne nuit pas aux mouches; la privation de sommeil avec le SNAP induit un rebond comparable à celui obtenu par privation de main7. Le SNAP est donc une méthode robuste pour priver les mouches du sommeil tout en contrôlant les effets du stimulus d’excitation.
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Protocol
1. Préparation expérimentale
- Recueillez les mouches lorsqu’elles s’épuisent dans des flacons, séparant les mouches mâles et femelles.
REMARQUE: Les expériences de sommeil sont généralement menées avec des mouches femelles. Il est important de collecter des femelles vierges. Les femelles accouplées pondent des œufs qui éclosent en larves, ce qui complique l’analyse des données. - Mouches domestiques d’un seul sexe en groupes de <20.
REMARQUE: Les mouches du logement dans un environnement socialement enrichi (groupes de >50) modulent le lecteur de sommeil6,13 mesures potentiellement confondantes du sommeil de rebond. De plus, suite à l’enrichissement social, le sommeil diminuera en quelques jours6. Ainsi, le sommeil de base n’est pas stable, ce qui complique l’analyse du sommeil de rebond. Garder les mouches dans des groupes de <20 évite cette confusion potentielle. - Gardez les mouches dans des flacons pendant 3 à 5 jours dans un environnement contrôlé par la lumière et l’humidité.
REMARQUE: L’âge et la maturité des mouches influencent fortement le sommeil. Le sommeil est élevé chez les mouches d’un jour et se stabilise à l’âge de 3-5 jours de4ans. Les mouches sont généralement maintenues sur une lumière de 12 h: 12 h d’obscurité à 50% d’humidité.
2. Préparation des tubes pour l’enregistrement du sommeil
REMARQUE: Le sommeil est surveillé à l’aide de moniteurs d’activité locomotrice. Un moniteur peut contenir 32 mouches logées individuellement dans des tubes de 5 mm de diamètre. En règle générale, les génotypes sont analysés en groupes de 16 ou 32 mouches.
- Préparez un nombre approprié de tubes avec de la nourriture pour mouches à une extrémité.
REMARQUE: L’alimentation et le métabolisme sont connus pour influencer le sommeil33,34, il est donc particulièrement important de placer les mouches sur le même aliment sur lequel elles ont été élevées. - Scellez l’extrémité des tubes avec de la cire.
REMARQUE: La privation de sommeil et le rebond sont une expérience de cinq jours, et les aliments peuvent se dessécher s’ils ne sont pas correctement scellés. Dans des tubes correctement scellés, les aliments peuvent être conservés pendant 10 jours ou plus. Ainsi, il est essentiel de s’assurer que les extrémités des tubes sont bien scellées. Cependant, les mouches peuvent également rester coincées dans les aliments humides. Ainsi, il est utile de fabriquer des tubes 1 à 2 jours avant le début de l’expérience. - Placez individuellement le sillage, le comportement vole dans des tubes de verre de 65 mm de long pour l’enregistrement du sommeil à l’aide d’un aspirateur et branchez l’extrémité des tubes avec un bouchon en mousse.
REMARQUE: Les mouches ne sont jamais réexposées à l’anesthésie au CO2 lorsqu’elles placent des mouches dans des tubes pour l’enregistrement du sommeil. L’aspirateur est fabriqué à partir de tubes en caoutchouc avec une extrémité recouverte d’étamine et insérée dans une pointe de pipette de 1 mL.
3. Enregistrement du sommeil
- La charge vole dans des tubes dans des moniteurs d’activité pour surveiller le sommeil.
REMARQUE: Les roches SNAP surveillent les allers-retours de -60 ° à + 60 ° toutes les ~ 10 s. Les moniteurs sont maintenus à -60° pendant ~5,9s ; il faut ~2,9 s pour que le plateau contenant les moniteurs passe de -60° à +60° et ~1 s pour revenir de +60° à -60°. La longueur du cycle peut être modifiée au besoin en ajustant la tension fournie au moteur.- Veillez à ce que les tubes soient placés dans les moniteurs d’activité dans la bonne orientation. Dans la bonne orientation, l’extrémité du tube avec de la nourriture est en haut du SNAP pour s’assurer que les mouches ne sont pas poussées dans la nourriture. De plus, l’extrémité avec de la nourriture se trouve sur le côté du moniteur avec la prise d’enregistrement du sommeil. Cela permet aux moniteurs d’activité d’être orientés correctement dans le SNAP pour une privation de sommeil efficace tout en surveillant simultanément l’activité.
- Placez des moniteurs d’activité dans la chambre d’enregistrement pour surveiller le sommeil.
- Surveillez le sommeil pendant au moins deux jours complets pour estimer le sommeil de base.
REMARQUE: Les mouches de jour sont chargées dans des moniteurs d’activité est généralement exclu comme un jour d’adaptation pour permettre aux mouches de s’adapter à être logées dans des tubes. Le sommeil de base est enregistré pendant au moins deux jours complets (48 heures) à partir du matin suivant le jour où les mouches sont chargées. - Enregistrez le nombre d’activités locomotrices des mouches dans des bacs de 1 min entre l’heure des lumières d’un jour donné et les lumières de la veille à l’aide d’un logiciel d’enregistrement d’activité (par exemple, de 8 h à 8 h).
- Estimer le sommeil à partir des données d’activité locomotrice avec des macros personnalisées en utilisant 5 min d’inactivité comme seuil pour un épisode de sommeil35.
REMARQUE: Un certain nombre de mesures du sommeil sont calculées à partir du nombre d’activités locomotrices. Ceux-ci incluent le sommeil en min/h sur 24 h, le temps de sommeil total en 24 h, la durée moyenne et maximale des périodes de sommeil diurne et nocturne36.
4. Privation de sommeil et récupération
- Comme les mouches peuvent être privées de sommeil pendant des durées variables (par exemple, 12 h, 24 h et 36 h) et que le sommeil de récupération peut également être évalué à divers intervalles (par exemple, 6 h, 12 h, 24 h et 48 h), déterminer la durée de récupération en fonction des besoins expérimentaux. La récupération du sommeil peut être visualisée à l’aide d’un graphique de gain ou de perte de sommeil ou en examinant le pourcentage de sommeil récupéré sur un intervalle prédéterminé (par exemple, 6 h).
- Si le sommeil est stable au cours des deux jours de base, le troisième jour, placez des moniteurs d’activité dans le SNAP pour la privation de sommeil pendant la nuit.
REMARQUE: Les mouches présenteront un rebond de sommeil robuste sur une plage de temps de sommeil8,32,37,38, mais le sommeil doit être stable pour évaluer de manière fiable le sommeil de rebond. Le sommeil est stable lorsque la différence de sommeil entre les jours de base est de ± 100 min. - Assurez-vous que les moniteurs d’activité sont fixés en place avec des broches de support de moniteur, des cordons de moniteur branchés et des moniteurs orientés correctement avec l’extrémité avec de la nourriture à l’arrière et des barrières en plastique à l’avant (Figure 1).
REMARQUE: Le SNAP est conçu de manière à ce que la came tourne une fois toutes les 10 s (Figure 1). L’insert en plastique réinitialise les tubes en repoussant les tubes lorsque l’appareil est en position « haut ». La réinitialisation des tubes est importante pour s’assurer que tous les tubes ont toute l’amplitude de mouvement au début de chaque cycle. - Débranchez les moniteurs d’activité et retirez les moniteurs du SNAP immédiatement après que les lumières s’allument après une privation de sommeil pendant la nuit.
REMARQUE: Il est essentiel que la privation de sommeil soit terminée et que les mouches soient mises en convalescence immédiatement après 12 heures de privation de sommeil pendant la nuit. Même un retard de 20 à 30 minutes dans la mise en place des mouches dans la récupération peut interférer avec l’étendue du sommeil de rebond. - Placez les mouches dans une chambre d’enregistrement où elles ne seront pas dérangées pendant deux jours (48 h) pour surveiller le sommeil de récupération.
REMARQUE: Si la chambre d’enregistrement est utilisée pour d’autres expériences, des précautions supplémentaires doivent être prises pour éviter de stimuler les mouches en convalescence. - Calculez la quantité de sommeil perdue. Pour chaque mouche individuelle, calculer la différence horaire entre le sommeil obtenu pendant la privation de sommeil et l’heure correspondante pendant la ligne de base; additionner les différences horaires pour calculer le sommeil total perdu.
- Calculez la quantité de sommeil récupérée. Pour chaque mouche individuelle, calculer la différence horaire entre le sommeil obtenu pendant la récupération et l’heure correspondante pendant la ligne de base; additionner les différences horaires pour calculer le sommeil total gagné.
REMARQUE: La question de savoir si une mouche est réellement privée de sommeil est empirique. Ainsi, l’expérimentateur devrait examiner le pourcentage de sommeil perdu. Si la mouche n’a pas perdu une quantité suffisante de sommeil, elle peut être exclue de l’analyse. Bien que cela puisse être nécessaire pour d’autres approches de privation de sommeil, c’est rarement, voire jamais, requis pour le SNAP. Plus fréquemment, le sommeil peut ne pas être stable chez une mouche donnée avant le début de la privation de sommeil. Si le sommeil n’est pas stable, l’homéostasie ne peut pas être calculée. Nous acceptons une différence maximale de ± 100 min de sommeil calculée avant le début de la privation de sommeil comme candidats à l’inclusion. À l’occasion, le sommeil d’une mouche individuelle est réparti de manière inégale sur la journée de 24 heures (par exemple, certaines personnes peuvent obtenir 60 à 70% de leur quota de sommeil pendant la journée et ne perdre ainsi qu’une petite proportion de leur quota de sommeil de 24 heures lorsqu’elles sont privées pendant 12 heures la nuit). Ces mouches peuvent être évaluées séparément. - Calculer le pourcentage moyen de sommeil récupéré (par rapport à la ligne de base) sur 12 h, 24 h et 48 h de la période de récupération pour chaque génotype.
- À partir des données sur le sommeil, calculez la durée moyenne et maximale de la durée diurne du sommeil au départ et les jours de récupération pour chaque génotype.
REMARQUE: Le sommeil de rebond chez les mouches se caractérise par une augmentation de la quantité de sommeil et une augmentation de la profondeur du sommeil dans les jours de récupération. La consolidation du sommeil est utilisée comme mesure de la profondeur du sommeil. Les seuils d’excitation pourraient également être utilisés comme mesure de la profondeur du sommeil.
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Representative Results
Canton S (Cs) a été utilisé comme une souche de type sauvage. Les mouches ont été maintenues sur un horaire de 12 h de lumière: 12 h d’obscurité et le sommeil a été privé pendant 12 heures pendant la nuit. L’inspection des profils de sommeil des mouches Cs le jour de référence (bs), le jour de privation de sommeil (sd) et deux jours de récupération (rec1 et rec2)(Figure 2A)suggère que les mouches ont été effectivement privées de sommeil dans le SNAP et ont récupéré le sommeil pendant la journée conformément aux rapports observés dans la littérature4,5. L’efficacité du SNAP pour garder les mouches éveillées est également observée dans l’activité élevée (300-350 comptes / h) manifestée par les mouches pendant la privation de sommeil (Figure 2B). En effet, le suivi du nombre d’activités des mouches pendant la privation de sommeil peut être un baromètre utile de l’efficacité du protocole de privation et/ou une mesure indirecte de la pulsion de sommeil. Lorsque la privation de sommeil est inefficace, les mouches ne sont pas aussi actives pendant la période de privation. Les mouches qui sont sous un entraînement de sommeil élevé s’endorment rapidement après chaque stimulus et ne traversent pas le tubeautant 35. L’angle d’inclinaison de l’appareil et la vitesse de la chute sont essentiels pour s’assurer que les mouches sont efficacement maintenues éveillées sans les blesser. Chaque laboratoire peut optimiser l’angle et la vitesse en ajustant le ressort(Figure 1B)et/ou la taille et la forme de la came(Figure 1C et Figure 1D,à droite).
Pour estimer quantitativement l’efficacité de la privation de sommeil et de la récupération, le sommeil perdu pendant la privation puis retrouvé dans les jours de récupération a été calculé pour chaque mouche individuelle (Figure 2C). Fait important, il n’y a pas eu de changement significatif dans le sommeil de base entre le jour de privation et le jour de base (voir 0-12 h dans la figure 2C), ce qui indique que le sommeil est stable chez ces mouches. Une grande différence de sommeil au cours de cette période de 12 heures (p. ex., ± 100 minutes) suggérerait que le sommeil n’était pas stable. Le SNAP privait effectivement les mouches de >98% de leur sommeil nocturne. Les mouches ont récupéré environ 20% de leur sommeil au cours des 12 premières heures et n’ont pas récupéré de sommeil supplémentaire pendant la nuit, comme indiqué précédemment. Cependant, les mouches ont commencé à récupérer le sommeil le lendemain de sorte qu’elles ont récupéré environ 36% de leur sommeil en 48 h de récupération (Figure 2D). 30 à 40% de sommeil récupéré sur 48 h est assez typique pour les mouches sauvages privées de sommeil en utilisant le SNAP.
L’homéostasie du sommeil se caractérise à la fois par une augmentation de la durée du sommeil et par une augmentation de la profondeur du sommeil pendant la période de récupération suivant la privation. La consolidation diurne du sommeil est couramment utilisée comme lecture de la profondeur du sommeil. La consolidation du sommeil peut être évaluée comme la durée moyenne du sommeil sur toute la journée(Figure 2E). Cependant, à mesure que la pression du sommeil est dissipée pendant la récupération, la durée moyenne du sommeil sera réduite au fur et à mesure que la journée progresse. Ainsi, il est souvent utile d’examiner également les changements dans la durée maximale du sommeil, ce qui peut fournir une mesure plus sensible(Figure 2F).
| Méthode de privation de sommeil | Nombre total d’articles | % papiers / technique | Récupération moyenne évaluée |
| CASSER | 52 | 37.14% | 33 ± 3 |
| Vortexer/Secousse aléatoire | 49 | 35.00% | 18 ± 3 |
| Privation des mains | 9 | 6.43% | 36 ± 11 |
| SD thermogénétique | 15 | 10.71% | 36 ± 12 |
| Quelconque | 15 | 10.71% | 29 ± 10 |
Tableau 1 : Enquête sur les différentes méthodes de privation de sommeil utilisées dans la littérature. Seuls 116 /254 papiers utilisaient la privation de sommeil. Le nombre d’articles utilisant chaque méthode = « Nombre total d’articles ». La fraction des papiers utilisant chaque méthode = « % papiers / technique ». La durée moyenne de récupération évaluée pour chaque méthode = « Récupération moyenne évaluée ». SD - Privation de sommeil. SNAP - Appareil d’annulation du sommeil
| Longueur de la DS | Total des études |
| < 6 h | 12 |
| 6 h | 23 |
| >6 h & < 12 h | 17 |
| 12 h | 69 |
| >12 h & <24 h | 7 |
| 24 h | 19 |
| > 24 h | 9 |
| DT chronique | 4 |
| Tout SD | 160 |
Tableau 2. Durée de la privation de sommeil réalisée dans différentes études. SD - Privation de sommeil
Graphique 1. Le Sleep Nullifying APparatus (SNAP). A) Vue de face de l’appareil. Le SNAP peut accueillir 8 moniteurs d’activité sur deux rangées ; les broches du support retiennent les moniteurs en place. Les jambes peuvent être ajustées pour aider à positionner l’appareil à la bonne orientation. B) Vue rapprochée du moteur et du ressort qui secouent l’appareil d’avant en arrière. Le moteur tourne une came qui incline l’appareil vers la position « vers le haut » et comprime le ressort. Le dégagement du ressort de la compression ramène l’appareil à la position « bas ». C) Gauche - Vue latérale de l’appareil en position « bas ». Les broches du support restreignent les moniteurs; un emplacement pour cordon de moniteur garantit que les cordons de moniteur sont maintenus en place. Les coussinets aident à amortir l’impact de l’appareil qui s’accroche à la position « bas ». Droite - Vue rapprochée de la caméra. D) Vue latérale gauche de l’appareil en position « haut ». Droite - La rotation dans le sens inverse des aiguilles d’une montre de la came incline l’appareil en position « haut ». Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Graphique 2. Résultats expérimentaux. A)Les diagrammes de sommeil des mouches Cs pendant les quatre jours de l’expérience: le jour de référence (bs), le jour de privation de sommeil (sd) et deux jours de récupération (rec1 et rec2). B)Nombre moyen d’activité locomotrice des mouches le jour de la privation de sommeil. Les mouches ont été privées de sommeil des heures 12-24. C)Évolution temporelle de la privation de sommeil et de la récupération. Les mouches Cs ont été privées de sommeil des heures 12 à 24 et ont été autorisées à récupérer de l’heure 24 à 72. Le SNAP a effectivement privé les mouches de >98% de sommeil, qui a été partiellement récupéré en 48 h (n = 12 mouches, Mesures répétées ANOVA pour le temps, F [70,1470]= 12,97, p < 10-15). D) Pourcentage de sommeil récupéré sur 48 h. Les mouches ont récupéré ~ 20% de leur sommeil sur 12 h, et ~ 36% de leur sommeil sur 48 h. E) Consolidation du sommeil pour chaque jour de l’expérience mesurée par la durée moyenne du sommeil pendant la journée. Le sommeil est plus consolidé le premier jour de récupération par rapport à la ligne de base (p <0,05, test t). F)Consolidation du sommeil pour chaque jour de l’expérience mesurée par la durée maximale du sommeil pendant la journée. Le sommeil est plus consolidé le premier jour de récupération par rapport à la ligne de base (p <0,05, test t). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
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Discussion
Le sommeil chez la drosophile a été caractérisé indépendamment en 2000, par deux groupes4,5. Dans ces études pionnières, les mouches ont été privées de sommeil par une manipulation douce (c’est-à-dire une privation de main) et il a été démontré qu’elles présentaient une réponse homéostatique robuste à la privation de sommeil pendant la nuit. Il est important de savoir si toute expérience de privation de sommeil permet de contrôler les effets confusionux potentiels de la méthode utilisée pour garder l’animal éveillé. Les études sur la privation des mains établissent la référence pour les études sur l’homéostasie des mouches en tant que moyen peu perturbateur de priver les mouches de sommeil. Le SNAP prive efficacement les mouches de sommeil de >98% du sommeil nocturne et, surtout, induit un rebond du sommeil comparable à celui obtenu avec la privation de main4,7.
Depuis les études fondamentales définissant le sommeil chez les mouches, un certain nombre de méthodes ont été développées pour évaluer l’homéostasie du sommeil chez les mouches de manière à haut débit7,9,39,40,41. Nous avons interrogé environ 250 articles sur le sommeil chez les mouches et avons constaté que ~46% de ces articles publiés ont rapporté utiliser la privation de sommeil pour évaluer la régulation ou la fonction du sommeil(tableau 1). Un certain nombre de méthodes différentes ont efficacement induit un rebond du sommeil chez les mouches. Fait intéressant, parmi les études qui ont évalué le rebond du sommeil, les protocoles utilisés pour la privation de sommeil et le rebond du sommeil différaient. Plus précisément, la durée de la privation de sommeil (tableau 2) et la durée pour laquelle le rebond a été évalué (tableau 1) variaient considérablement, ce qui pourrait compliquer les comparaisons des résultats obtenus avec différents protocoles. Le rebond du sommeil chez les mouches est connu pour persister jusqu’à 48 heures après la privation de sommeil5. En conséquence, nous pensons qu’une description détaillée des effets d’une manipulation du sommeil donnée sur l’homéostasie est mieux obtenue lorsque le rebond homéostatique est évalué sur une période de récupération de 48 heures.
Il est important de noter que priver les mouches de sommeil pendant la journée n’augmente pas systématiquement la pulsion de sommeil4. Par conséquent, commencer un protocole de privation de sommeil de 24 heures à l’allumement et continuer jusqu’au lendemain n’améliorerait pas davantage le sommeil de récupération par rapport à un protocole de privation de sommeil de 12 heures commençant à l’extinction des lumières. En fait, le rebond calculé du sommeil peut être plus faible car il inclura le sommeil diurne non régulé par l’homéostatique en plus du sommeil nocturne. L’observation selon laquelle la privation diurne de sommeil n’induit pas de rebond homéostatique peut cependant être utilisée pour contrôler les effets confusionnels potentiels de la méthode de privation de sommeil. Ainsi, les mouches privées de sommeil pendant la nuit dans le SNAP sont comparées aux mouches qui reçoivent un stimulus comparable dans la journée7.
En plus d’être utilisé pour la privation totale de sommeil, en modifiant la fréquence du stimulus, le SNAP peut également être utilisé pour restreindre et fragmenter de manière chronique le sommeil7,42, imitant ainsi les conditions de perte de sommeil chronique chez l’homme. De plus, en délivrant des stimuli par paliers de fréquence croissante, le SNAP peut également être utilisé pour mesurer les seuils d’excitation8. Le SNAP est donc un moyen facile de priver et de restreindre efficacement le sommeil des mouches, d’évaluer la réponse homéostatique et de mesurer d’autres caractéristiques du sommeil.
Le SNAP peut tenir dans un incubateur à mouches de laboratoire standard, mais dérangera certainement les mouches de l’incubateur qui ne font pas partie de l’expérience. Heureusement, le SNAP peut être placé dans un endroit isolé pour priver les mouches de sommeil sans perturber les autres expériences en cours. Étant donné que le sommeil de récupération est fragile, il faut veiller à ce que le sommeil de récupération ait lieu dans un endroit calme.
En complément des études sur la privation de sommeil, des outils génétiques et pharmacologiques ont été développés pour améliorer le sommeil chez les mouches8,43,44. Ainsi, la capacité de moduler facilement le sommeil de manière bidirectionnelle permettra à la recherche sur le sommeil des mouches de continuer à fournir des informations approfondies sur la régulation et la fonction du sommeil.
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Disclosures
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Acknowledgments
Ce travail a été soutenu par les subventions NIH 5R01NS051305-14 et 5R01NS076980-08 à PJS.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Locomotor activity tubes | |||
| Fisher Tissue Prep Wax | Thermo Fisher | 13404-122 | Wax used for sealing tubes |
| Glass tubes | Wale Apparatus | 244050 | We cut 5mm diameter Pyrex glass tubes into 65mm long tubes to record sleep. Pre-cut tubes can also be purchased. |
| Nutri Fly Bloomington Formulation fly food | Genesee Scientific | 66-113 | Labs might use their own fly food recipe. It is important that sleep be recorded on the same food that flies were reared in. |
| Rotary glass cutting tool | Dremel Multi Pro | 395 | Used to cut 65mm long glass tubes |
| Monitoring Sleep | |||
| DAM System and DAMFileScan software | Trikinetics | Software used to acquire data from DAM monitors and save the acquired data in an appropriate format | |
| Data acquisition computer | Lenovo | Idea Centre AIO3 | A equivalent computer from any manufacturer can substitute |
| Drosophila Activity Monitors | Trikinetics | DAM2 | These monitors are used to record flies' locomotor activity |
| Environment Monitor | Trikinetics | DEnM | Not essential, but an easy way to monitor environmental conditions in the chamber where sleep is recorded |
| Light Controller | Trikinetics | LC4 | A convenient way to control the timing of when the SNAP is turned on and off |
| Power Supply Interface Unit for DAM | Trikinetics | PSIU-9 | Required for data acquisition computers to record Trikinetics locomotor acitvity data |
| RJ11 connector | 7001-64PC | Multicomp | DAM monitors accept RJ11 jacks |
| Splitters | Trikinetics | SPLT5 | Used to connect upto 5 DAM monitors |
| Telephone cable wire | Radioshack | 278-367 | Phone cables to acquire data from DAM monitors |
| Sleep Deprivation | |||
| Power supply | Gw INSTEK | GPS-30300 | Power supply for the SNAP |
| Sleep Nullifying Apparatus | Washington University School of Medicine machine shop |
References
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