Name: Uyku Faresinde Spektral Gücün ve İnsanın Yavaş yavaş Dinamiklerinin Nicelleştirilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-02T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 56 s
Description: Öğrenin farelerde non-REM uykusunda nöral ve kardiyak aktivitelerin koordinasyonunu incelemek için polisomnografi yöntemini. Bu teknik uyku kırılganlığını ve dış uyaranlara yanıtı analiz ederek uyku bozuklukları araştırmalarına katkı sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu makalenin yazımına ve özenle okunmasına katkılarından ötürü tüm laboratuar üyelerine teşekkür ediyoruz. Tartışmaları teşvik ettiği için Paul Franken&#39;e, cerrahi protokol hakkında faydalı yorumlar için Dr. Gisèle Ferrand&#39;a ve gürültüye maruz kalma için orijinal Labview çalıştırılabilir dosyalarını sunma konusunda Dr. Jean-Yves Chatton&#39;a minnettarız. Finansman İsviçre Ulusal Bilim Vakfı (Hibe 31003A_146244 ve 31003A_166318) ve Etat de Vaud tarafından sağlandı.

<ol><li>Lecci, S., et al. <a target="_blank" href="http://advances.sciencemag.org/content/3/2/e1602026">Coordinated infra-slow neural and cardiac oscillations mark fragility and offline periods in mammalian sleep.</a> Sci Adv. 3 (2), 1602026(2017).</li>
<li>Rechtschaffen, A., Kales, A. <a target="_blank" href="http://www.clinph-journal.com/article/0013-4694(69)90021-2/abstract">A manual of standardized terminology, techniques and scoring system for sleep of human subjects.</a> U.S. Department of Health, Education, and Welfare. , Washington, DC. (1968).</li>
<li>Blake, H., Gerard, R. W. <a target="_blank" href="http://ajplegacy.physiology.org/content/119/4/692">Brain potentials during sleep.</a> Am J Physiol. 119, 692-703 (1937).</li>
<li>Rechtschaffen, A., Hauri, P., Zeitlin, M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/5963124">Auditory awakening threshold in REM and NREM sleep stages.</a> Percept Mot Skills. 22 (3), 927-942 (1966).</li>
<li>Achermann, P., Borbély, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-frequency+%28%3C+1+Hz%29+oscillations+in+the+human+sleep+electroencephalogram%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Low-frequency (< 1 Hz) oscillations in the human sleep electroencephalogram.</a> Neuroscience. 81 (1), 213-222 (1997).</li>
<li>Aeschbach, D., Borbély, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((All-night+dynamics+of+the+human+sleep+EEG%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Sleep+Res%22%5BJournal%5D)">All-night dynamics of the human sleep EEG.</a> J. Sleep Res. 2 (2), 70-81 (1993).</li>
<li>Astori, S., Wimmer, R. D., Lüthi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manipulating+sleep+spindles--expanding+views+on+sleep%2C+memory%2C+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Manipulating sleep spindles--expanding views on sleep, memory, and disease.</a> Trends Neurosci. 36 (12), 738-748 (2013).</li>
<li>Brown, R. E., Basheer, R., McKenna, J. T., Strecker, R. E., McCarley, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+sleep+and+wakefulness%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Control of sleep and wakefulness.</a> Physiol Rev. 92 (3), 1087-1187 (2012).</li>
<li>Buzsáki, G., Wang, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+gamma+oscillations%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of gamma oscillations.</a> Annu Rev Neurosci. 35, 203-225 (2012).</li>
<li>Rasch, B., Born, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((About+sleep%27s+role+in+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">About sleep's role in memory.</a> Physiol Rev. 93 (2), 681-766 (2013).</li>
<li>Halász, P., Bòdizs, R. <a target="_blank" href="https://www.kobo.com/us/en/ebook/dynamic-structure-of-nrem-sleep">Dynamic structure of NREM sleep</a>. , Springer. (2013).</li>
<li>Terzano, M. G., Parrino, L., Spaggiari, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cyclic+alternating+pattern+sequences+in+the+dynamic+organization+of+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr+Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The cyclic alternating pattern sequences in the dynamic organization of sleep.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 69 (5), 437-447 (1988).</li>
<li>Gottesmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+seven+sleep-waking+stages+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Biobehav+Rev%22%5BJournal%5D)">Detection of seven sleep-waking stages in the rat.</a> Neurosci Biobehav Rev. 16 (1), 31-38 (1992).</li>
<li>Benington, J. H., Kodali, S. K., Heller, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scoring+transitions+to+REM+sleep+in+rats+based+on+the+EEG+phenomena+of+pre-REM+sleep%3A+an+improved+analysis+of+sleep+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep%22%5BJournal%5D)">Scoring transitions to REM sleep in rats based on the EEG phenomena of pre-REM sleep: an improved analysis of sleep structure.</a> Sleep. 17 (1), 28-36 (1994).</li>
<li>Sullivan, D., Mizuseki, K., Sorgi, A., Buzsáki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+sleep+spindles+and+theta+oscillations+in+the+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Comparison of sleep spindles and theta oscillations in the hippocampus.</a> J Neurosci. 34 (2), 662-674 (2014).</li>
<li>Vas, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+adaptation+of+REM+sleep+latency%2C+intermediate+stage+and+theta+power+effects+of+escitalopram+after+chronic+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Transm+%28Vienna%29%22%5BJournal%5D)">Differential adaptation of REM sleep latency, intermediate stage and theta power effects of escitalopram after chronic treatment.</a> J Neural Transm (Vienna). 120 (1), 169-176 (2013).</li>
<li>Schiffelholz, T., Aldenhoff, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+object+presentation+affects+sleep-wake+behavior+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Lett%22%5BJournal%5D)">Novel object presentation affects sleep-wake behavior in rats.</a> Neurosci Lett. 328 (1), 41-44 (2002).</li>
<li>Wimmer, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustaining+sleep+spindles+through+enhanced+SK2-channel+activity+consolidates+sleep+and+elevates+arousal+threshold%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Sustaining sleep spindles through enhanced SK2-channel activity consolidates sleep and elevates arousal threshold.</a> J Neurosci. 32 (40), 13917-13928 (2012).</li>
<li>Fernandez, L. M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+dynamic+spatiotemporal+organization+of+low-frequency+activities+during+behavioral+states+in+the+mouse+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Highly dynamic spatiotemporal organization of low-frequency activities during behavioral states in the mouse cerebral cortex.</a> Cereb Cortex. , (2016).</li>
<li>Franken, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+vs.+short-term+processes+regulating+REM+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22J+Sleep+Res%22%5BJournal%5D)">Long-term vs. short-term processes regulating REM sleep.</a> J Sleep Res. 11 (1), 17-28 (2002).</li>
<li>Feige, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+microstructure+of+sleep+in+primary+insomnia%3A+an+overview+and+extension%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Psychophysiol%22%5BJournal%5D)">The microstructure of sleep in primary insomnia: an overview and extension.</a> Int J Psychophysiol. 89 (2), 171-180 (2013).</li>
<li>Parrino, L., Halasz, P., Tassinari, C. A., Terzano, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CAP%2C+epilepsy+and+motor+events+during+sleep%3A+the+unifying+role+of+arousal%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep+Med+Rev%22%5BJournal%5D)">CAP, epilepsy and motor events during sleep: the unifying role of arousal.</a> Sleep Med Rev. 10 (4), 267-285 (2006).</li>
<li>Akinseye, O. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+as+a+mediator+in+the+pathway+linking+environmental+factors+to+hypertension%3A+a+review+of+the+literature%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Hypertens%22%5BJournal%5D)">Sleep as a mediator in the pathway linking environmental factors to hypertension: a review of the literature.</a> Int J Hypertens. 2015, 926414(2015).</li>
<li>Campbell, K., Muller-Gass, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+extent+of+processing+of+near-hearing+threshold+stimuli+during+natural+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep%22%5BJournal%5D)">The extent of processing of near-hearing threshold stimuli during natural sleep.</a> Sleep. 34 (9), 1243-1249 (2011).</li>
<li>Nir, Y., Vyazovskiy, V. V., Cirelli, C., Banks, M. I., Tononi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Auditory+responses+and+stimulus-specific+adaptation+in+rat+auditory+cortex+are+preserved+across+NREM+and+REM+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Auditory responses and stimulus-specific adaptation in rat auditory cortex are preserved across NREM and REM sleep.</a> Cereb Cortex. 25 (5), 1362-1378 (2015).</li>
<li>Dang-Vu, T. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interplay+between+spontaneous+and+induced+brain+activity+during+human+non-rapid+eye+movement+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Interplay between spontaneous and induced brain activity during human non-rapid eye movement sleep.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 108 (37), 15438-15443 (2011).</li>
<li>Elton, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Event-related+potentials+to+tones+in+the+absence+and+presence+of+sleep+spindles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Sleep+Res%22%5BJournal%5D)">Event-related potentials to tones in the absence and presence of sleep spindles.</a> J Sleep Res. 6 (2), 78-83 (1997).</li>
<li>McKinney, S. M., Dang-Vu, T. T., Buxton, O. M., Solet, J. M., Ellenbogen, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covert+waking+brain+activity+reveals+instantaneous+sleep+depth%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Covert waking brain activity reveals instantaneous sleep depth.</a> PLoS One. 6 (3), 17351(2011).</li>
<li>Mang, G. M., Franken, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+and+EEG+phenotyping+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Mouse+Biol%22%5BJournal%5D)">Sleep and EEG phenotyping in mice.</a> Curr Protoc Mouse Biol. 2 (1), 55-74 (2012).</li>
<li>Borbély, A. A., Tobler, I., Hanagasioglu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+sleep+deprivation+on+sleep+and+EEG+power+spectra+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Effect of sleep deprivation on sleep and EEG power spectra in the rat.</a> Behav Brain Res. 14 (3), 171-182 (1984).</li>
<li>Jurysta, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+chronic+primary+insomnia+on+the+heart+rate--EEG+variability+link%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The impact of chronic primary insomnia on the heart rate--EEG variability link.</a> Clin Neurophysiol. 120 (6), 1054-1060 (2009).</li>
<li>Silvani, A., Calandra-Buonaura, G., Benarroch, E. E., Dampney, R. A. L., Cortelli, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bidirectional+interactions+between+the+baroreceptor+reflex+and+arousal%3A+an+update%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep+Med%22%5BJournal%5D)">Bidirectional interactions between the baroreceptor reflex and arousal: an update.</a> Sleep Med. , (2015).</li>
</ol>

Yazarlar, rakip mali çıkarlarının olmadığını beyan ettiler.

Burada, EEG, EMG ve EKG değişkenlerini bütünleyen REM dışı uykunun sürekli bir zamansal profilini nasıl oluşturacağımızı göstereceğiz. Bu, REM uykusu olmayan 1 sırasında yüksek ve düşük gürültüye karşı düzenlenen daha önce tanınmayan zaman ölçeğini tanımlamaya yardımcı olabilen, fare uykusunun bütünleyici bir tanımını geliştirmeye yönelik ilk adımdır. Benzer bir geçici yapı, insan olmayan REM uykusunda benzer bir analizle tarif edildi 1 . Burad...

Memeli uykusu, dinlenme davranışsal bir halidir ve çevresel uyarılara karşı dirençlidir. Bu belirgin tekdüzeliğe rağmen, polisomnografik ve otonomik parametreler, uykunun çeşitli temporal ve mekansal ölçeklerde niteliksel ve niceliksel olarak farklı sinirsel ve somatik durumlar arasında hareket ettiğini göstermektedir 1 . On dakika sonra onlarca dakika REM ve REM uyku modu arasında geçiş olur. REM uykusu, EEG&#39;de büyük amplitüd, düşük frekans aktivitesi ve yaklaşık 0.5-4 Hz civarında bir spektral zirve eşliğinde bulunurken, REM uykusu teta bandında (6-10 Hz) düzenli EEG aktivitesini gösterir Kas atoni 2 . REM dışı uykuda, insanlar ışıktan (S2) ve derin yavaş dalga uykudan (SWS) dönerler. Bunların adlandırma anlaşıldığı gibi, bu iki aşama daha düşük gösterir ve daha yüksek uyarılma, sırasıyla 4, 3 eşikleri ve bunlar düşük frequ yoğunluğu yönünden farklılıkYavaş dalga aktivitesi (SWA; 0.75 - 4 Hz) olarak adlandırılan kortikal EEG gücünü saptayın. Düzensizlik, S2 ve SWS&#39;nin bireysel sezişleri boyunca, dakikadan saniyeye kadar zaman ölçeğinde devam eder ve SWA&#39;nın değişken varlığı ile 5 , 6 sezonu boyunca kapsamlı olarak belgelenmiş olduğu gibi, aynı zamanda EEG ve alan potansiyel ritimleri ile de belgelenmiştir Sigma bandında (10-15 Hz) ve gama ritimlerinde (80 - 120 Hz) iş mili dalgaları da dahil olmak üzere daha yüksek frekanslar (bir inceleme için bkz. 7 , 8 , 9 , 10 ). İnsanlardaki uyku kortikal durumunu, ince olmaktan ziyade spektrumun uç noktalarına kaydırır. REM dışı uyku için bunlar SWA&#39;nın baskınlığından yaklaşık uyandırma benzeri aktiviteye kadar geniş bir aralıkta yüksek frekanslı bileşen 11 <suP&gt;, 12 . Kemirgenler ve kedilerde, REM dışındaki uyku aşamasına bölünmese de, ara uyku (IS) olarak adlandırılan kısa bir süre REM uykusu başlangıcından 13 önce ortaya çıkar. Sırasında, iki uyku arasında bir karışımı gösteren, hipokamp teta aktivitesi ve ponto-geniculo-oksipital dalgalar, örneğin mil dalgaları ve SWA olmayan REM uyku imzalar, hala mevcut olsa da, başlatmak olarak REM uykusu özellikleri, 15, 14 belirtmektedir. Yine de, antidepresanlar 16 tarafından modüle edildiğinden ve önceki uyanma esnasında yeni nesne sunumu vasıtasıyla işlevsel olarak ayırt edilebilir 17 ve uyarılma eşiğinin ayarlanmasına katkıda bulunur 18 . Dahası, serbestçe hareket eden sıçanların EEG ve EMG parametrelerinin durum uzayı grafikleri, REM olmayan uyku, REM uykusu ve uyanıklık arasında kesintisiz 14 noktaların bir kümesini göstermektedir. SWA&#39;da, uyanıklık ya da REM uykusuna girmeden, 14 , 19 ve 20 numaralı konsolide olmayan bir REM uykusu sırasında düşük frekans bileşenlerinin ve yüksek frekans bileşenlerinin göreli varlığında önemli dalgalanmalara neden olan sporadik düşüşler de vardır. Son olarak, non-REM uykusu sırasında SWA değişken frekansları ve daha yüksek frekanslı ritimler, yalnızca zamanla değil, aynı zamanda kortikal alanlar arasındaki genlik ve senkronizasyonda bölgesel farklılıkları göstermektedir 19 . Memeli non-REM uykusu üniforma uzaktır. Bununla birlikte, bu tür düzensizliğin işlev ve davranışsal özniteliklerden farklı durumlara yol açıp açmadığı açık değildir. Birkaç uyku bozukluğu türünde, sürekli uyku, kendiliğinden uyanma ve uygunsuz motor davranışı ile bozulur. Dahası, spektral analizler, EEG 21&#39;deki daha yüksek frekansların göreli varlığında değişikliklerVe nefes alma ve kalp atışı oranları gibi otonomik parametrelerde 22 . Dengeli uyku durumlarının düzenli sırası bozulur ve kortikal ve / veya otonomik uyanış unsurları kontrolsüz bir şekilde girer. Bu nedenle, uyku durumlarının sürekliliğini anlamak, hastalık için muhtemel bir önem taşır. Ek olarak, kentsel çevrede uykunun çevresel gürültüye maruz kalması genel sağlık riskleri ile ilişkilidir ve uyku esnasında artan hassasiyet anlarını belirlemek çok önemlidir 23 . Uykuda insanlarda davranışsal uyarılma deneyleri, hafif non-REM uykusu (S2 evresi) ve REM uykusu ile karşılaştırılabilir ve daha düşük uyarılma eşikleri 4 gösterirken, SWA baskınlı olmayan REM uykusundan (S3 evresi) uyanmanın en zor olduğunu göstermektedir. Kısa ses uyarılarının kortikal işlenmesi, REM uykusu, S2 ve S3 24 ,25 , bu duruma özgü kortikal aktivite kalıplarının duyusal işlemenin ilk evrelerini modüle ettiğini gösterir. İnsanlarda REM dışındaki uyku için, gürültüye tepki olarak uyanma eğilimi, EEG 26 , 27 , 28&#39;de işmili dalgalarının ve alfa ritimlerinin varlığına göre değişir. Iğ sırasında Talamokortikal ritmisitesi duyusal işleme 7&#39;nin zayıflama katkıda bulunduğu düşünülen her iki talamik ve kortikal seviyelerde geliştirilmiş sinaptik inhibisyonu ile eşlik eder. Gürültüye karşı dirençli ve hassas dönemler nasıl düzenlenir ve belirleyicileri nelerdir? Hem farelerde hem de insanda nöral ritimlerde kızılötesi yavaş, 0.02 Hz&#39;lik bir salınım tespit ettik. Bu 0,02 Hz&#39;lik salınımın fazına bağlı olarak, fareler harekete geçiren uyarılara değişken uyarı gösterdi, uyanma ya da uyumaGürültü. İlginç olarak, bu salınım otonom sinir sistemi, harici uyaranlara 1 Sleep&#39;in açığına modülasyonu katılır belirten kalp atışı oranı ile doğru orantılıydı. Hafıza ile ilgili hipokampal ritimler de bu ritim içinde organize edildi ve en çarpıcı biçimde, gücünün insanlardaki bellek konsolidasyonunun kalitesi ile korelasyona girdi. 0.02 Hz salınım, çevreye duyarlılığı ve dahili bellek işlemeyi modüle eden, kemirgen ve insan olmayan REM uykusunun düzenleyici bir ilkesi gibi görünmektedir. Bu durum, işlevselliğini tanımak ve potansiyel güvenlik açığı alanlarını belirlemek için uyku durumlarının çok parametrik ve sürekli değerlendirilmesine olan ihtiyacı vurguluyor. Burada, kombinasyon halinde EEG / ECoG ve EMG-EKG ölçümleri için farelerin cerrahi implantasyonu, duyusal uyaranlara maruz kalma,Analiz rutinleri. Bu prosedür, uykuyu farklı temel uyku fonksiyonlarının ard arda yürütülürken sürekli olarak değişen ancak son derece organize edilmiş uyanıklık hali olarak görüntülemek için bir temel oluşturmaktadır. Daha genel olarak, bu prosedür, hem sağlık hem de hastalık hallerinde uyku esnasında davranışsal bir sonucun öncesinde bulunan spektral ve otonom özellikleri elde etmeyi amaçlayan yaklaşımlara uygulanabilir.

<table><tbody><tr><td>2 bileşenli epoksi yapıştırıcı</td><td>Henkel</td><td>Loctite EA 3450</td><td></td></tr><tr><td>Emilebilir Dikiş Elyafı (Prolen)</td><td>Ethicon</td><td>5-0 FS-3</td><td></td></tr><tr><td>Adson Forseps</td><td>FST</td><td>11006-12</td><td></td></tr><tr><td>Antiseptik çubuk</td><td>VWR</td><td>149-0332</td><td></td></tr><tr><td>Attane Isofluran</td><td>Piramal</td><td>Isofluran 250mL</td><td></td></tr><tr><td>Konnektörler 3 x 2 kanallı</td><td>ENA AG</td><td>2.316</td><td>Raster 2,54 x 2,54 mm; boyut 5 x 8 x 9 mm; pim boyutu 5 mm; http://www.ena.ch/</td></tr> <tr><td>Dragonfly komütatörü</td><td>Dragonfly</td><td>Model #SL-10</td><td></td></tr><tr><td>EMBLA amplifikatör</td><td>EMBLA</td><td>A10 amplifikatör</td><td></td></tr><tr><td>İnce makas</td><td>FST</td><td>14108-09</td><td></td></tr><tr><td>Düz Başlı Altın kaplama çelik vida</td><td>J.I. Morris</td><td>FF00CE125</td><td>https://jimorrisco.com/</td></tr><tr><td>Altın tel</td><td>CMSA</td><td>T.69 5gr</td><td></td></tr> <tr><td>http://www.cmsa.ch/en/ Hemostatik sünger</td><td>Pfizer</td><td>Gelfoam</td><td></td></tr><tr><td>iyot bazlı dezenfektan (Betadine)</td><td>Mundipharma</td><td>standart solüsyon 60mL</td><td></td></tr><tr><td>Komet matkap çeliği 1/005PM104</td><td>UNOR AG</td><td>22310</td><td></td></tr><tr><td>Matlab Analiz Yazılımı</td><td>MathWorks</td><td>R2016b</td><td>https://ch.mathworks.com/products/matlab.html</td></tr><tr><td></td><td>Microdrill Güzel Bilim Araçları</td><td>96758</td><td></td></tr><tr><td>Fare Gazı Anestezi Baş Tutucu</td><td>Kopf Aletleri</td><td>Model 923-B</td><td>http://kopfinstruments.com/product/model-923-b-mouse-gas-anesthesia-head-holder/</td></tr> <tr><td>Oftalmik merhem</td><td>Pharmamedica</td><td>VITA-POS</td><td></td></tr><tr><td>Paladur (sıvı)</td><td>UNOR AG</td><td>2260215</td><td>diş çimentosu için</td></tr><tr><td>Palavit (toz)</td><td>UNOR AG</td><td>5410929</td><td>diş çimentosu için</td></tr><tr><td>Küçük Hayvan Stereotaksik Çerçeve</td><td>Kopf Aletleri</td><td>Model 930</td><td>http://kopfinstruments.com/product/model-930-small-animal-stereotaxic-frame-assembly/</td></tr> <tr><td>Lehim teli</td><td>Stannol</td><td>593072</td><td></td></tr><tr><td>Sıcaklık kontrolörü - Mini rektal prob</td><td>Phymep</td><td>4090502</td><td>http://www.phymep.com/produit/dc-temperature-controller/</td></tr> <tr><td>Sıcaklık kontrolörü - ısıtma yastığı</td><td>Phymep</td><td>4090205</td><td>http://www.phymep.com/produit/dc-temperature-controller/</td></tr></tbody></table>

uyku faresinde spektral gücün ve İnsanın yavaş yavaş dinamiklerinin nicelleştirilmesi

Quantifying Infra-slow Dynamics of Spectral Power and Heart Rate in Sleeping Mice

Uyanıklık, hızlı olmayan göz hareketi (non-REM) uykusu ve REM uykusu: Üç ihtiyatlılık durumu memelilerin yaşamına hâkim. Serbest hareket eden hayvanlarda davranışın daha fazla sinirsel korelasyonu tanımlandığından, bu üçlü alt bölüm çok basitleşir. Uyanıklık sırasında, küresel ve lokal kortikal aktivitelerin toplulukları, pupil çapı ve sempatovagal denge gibi çevresel parametrelerle birlikte çeşitli derecelerde uyarılma tanımlar. Uykunun da beyin devletlerinin bir sürekliliğini oluşturduğu belirsizliğini koruyor; duyusal uyaranlara ve uyanmaya eğilimli olma derecesine ve belki de diğer uyku işlevlerine kademeli olarak değişen ve periferal fizyolojik durumların nasıl değiştiği. Uyku esnasında birden çok parametrenin izlenmesine yönelik yöntemlerin geliştirilmesi ve bu işlevsel niteliklerin takımyıldızlarına atıf yapılmasının araştırılması, uykudaki uyumu çok işlevli bir süreç olarak inceltmenin merkezinde olup, bunun sonucunda pek çok faydalı etki önceden bulunmalıdırecuted. Uyku durumlarını karakterize eden yeni parametrelerin belirlenmesi, uyku bozukluklarında yeni teşhis yollarına fırsatlar açacaktır. Standart polisomnografik kayıt teknikleri kullanılarak elektroensefalogram (EEG) / elektrokortikogram (ECoG), elektromyogram (EMG) ve elektrokardiyogram (EKG) sinyallerinin birleşik izleme ve analizi vasıtasıyla fare olmayan REM uyku durumlarının dinamik varyasyonlarını tanımlamak için bir prosedür sunmaktayız. Bu yaklaşımı kullanarak, fare olmayan REM uykusunun, harici uyaranlara yüksek ve düşük kırılganlık aralıklarıyla 25 sn aralıklarla eşzamanlı sinir ve kalp salınımları döngüleri halinde düzenlendiğini bulduk. Bu nedenle, merkezi ve otonom sinir sistemleri, konsolide non-REM uykusu sırasında davranışsal olarak farklı uyku durumlarını oluşturmak üzere koordine edilir. Biz, serbestçe uyku fareindeki bu döngüleri izlemek için polisomnografi ( yani EKG ile birlikte EEG / EMG) izlem için cerrahi manipülasyonlar sunuyoruz, quanti için analizDinamikleri ve uyanma olasılıklarındaki rollerini değerlendirmek için akustik uyarı protokolleri. Yaklaşımımız insan uykusuna zaten genişletilmiş ve memelilerde REM dışı uyku durumlarının ortak düzenleyici ilkelerini ortaya çıkarmayı vaat ediyor.

Şekil 2 A (üst panel), açıklandığı gibi implante edilen polisomnografik elektrotlar aracılığıyla kaydedilen 100 dakikalık spontan uyku-uyanıklık davranışlarını göstermektedir (bkz. Şekil 1 ). REM dışı uyku başlangıcında EEG ve EMG genliklerinde artış ve azalmalar açıkça görülebilir. Aralıklı REM uykusu, EEG amplitüdünde bir azalma ve EMG tonusunda bu sıkıştırılmış zaman ölçeğinde görünmeyen bir azalma ile işaret...

Burada, akustik uyarılara karşı uyku tepkisini modüle eden, farelerde non-REM uykusunda sinirsel ve kardiyak değişkenlerin zamansal dinamiklerini tanımlamak için deneysel ve analitik prosedürleri sunuyoruz.

Uyku Faresinde Spektral Gücün ve İnsanın Yavaş yavaş Dinamiklerinin Nicelleştirilmesi

Three vigilance states dominate mammalian life: wakefulness, non-rapid eye movement (non-REM) sleep, and REM sleep. As more neural correlates of behavior ...

Bu prosedürün genel amacı, fare non-REM uykusu sırasında nöral ve kardiyak aktivitelerin nasıl koordine edildiğini tanımlamaktır. Elektroensefalografik, elektromiyografik ve elektrokardiyografik sinyalleri izleyerek ve analiz ederek. Bu yöntem, uyku alanındaki önemli soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir.Uykunun iki temel ve evrimsel olarak korunmuş ihtiyacı nasıl uzlaştırdığı gibi. Hangileri hem sürekli hem de kırılgan olmalıdır. Bu tekniğin temel avantajı, REM dışı uykuyu dış uyaranlara verilen değişken davranışsal tepkilere dayanan yeni bir şekilde puanlamak için standart polisomnografi kullanmasıdır.Bu yöntem için ilk olarak, uyuyan farelerin uyanma ve uyuma gibi gürültüye değişken tepkiler gösterdiğini gözlemlediğimizde aklımıza geldi. Genel olarak, bu yönteme yeni olan kişiler, cerrahi beceriyi, çıplak minimal deneyleri ve ilerleyen analizleri birleştirdiği için mücadele edeceklerdir. Bu yöntemin görsel gösterimi, bu alanda yeni olan birkaç temel adım nedeniyle kritik öneme sahiptir.Özellikle davranışsal tasarım ve veri analizi ile ilgili olarak. Bu tekniğin etkileri, insanlarda uyku bozukluklarının teşhisine kadar uzanır. Çünkü son derece kırılgan olan uyku anlarını tanımlar.Prosedüre başlamak için, her biri altın kaplı çelik bir vidanın üzerine lehimlenmiş 0,5 santimetre uzunluğunda altın tel parçaları kullanarak EEG ekojeolektrodlarına hazırlanın. Sonra onları% 70 etanol ile temizleyin. Daha sonra, üç ila dört santimetre uzunluğunda altın tellere sahip iki EMG-EKG elektrotu hazırlayın.Telleri bir ucundan bir santimetre 90 derecelik bir açıyla bükün ve diğer ucunda bir bobin hazırlayın. İki uç arasında, beyincik ve lambda arasındaki kemiğin yüzey profiline karşılık gelen küçük bir eğrilik oluşturmak için teli bükün. Bundan sonra, tabandaki hem dişi hem de erkek pimlerin konektörünü bantla kaplayarak altı kanallı bir dişi-erkek başlı konektör hazırlayın.Daha sonra lehimleme işlemini kolaylaştırmak için köşelerdeki pimlere biraz kalay ekleyin. Bu adımda, ağzı konumlandırarak anestezi uygulanmış bir hayvanı stereotaksik cihazın üzerine yerleştirin. Bu, fare kafasını düzeltecektir.Ardından, kulak çubuklarını künt ters uçları olacak şekilde kafatasına yerleştirerek kafayı sabitleyin. Daha sonra, kafatasının ortasındaki cildi kaldırın ve cildin kaldırılan kısmını boynun üst kısmından göz hizasına kadar orta çizgi boyunca nazikçe kesin. Sonra kafa derisini çıkarın.Pencerenin, kafatasının bregma ve lambda çatlaklarını net bir şekilde görecek kadar büyük olduğundan emin olun. Kemiğe erişimi sağlamak için cildi her iki taraftan bulldog serafinleri ile sabitleyin. Daha sonra, konjonktürel dokuyu bir neşter ile dikkatlice çıkarın.Alanı iyot bazlı dezenfektan ile temizleyin ve kafatasını antiseptik bir çubukla kurulayın. Daha sonra keskin bir neşter bıçağı kullanarak, temizlenmiş ve matlaşmış bir kemik yüzeyi elde etmek için kafatasını çizin. Sadece neşter ucunu kullanarak, oluklar arasında bir ila iki milimetre mesafe olan koruların örgüsü gibi bir ızgara çizin.Daha sonra, bir mikro matkapla belirli yerlerde kafatasında dört kraniyotomi gerçekleştirin. Delme sırasında, bir pastör pipeti kullanarak kemik tozunu üfleyin ve kanamayı antiseptik çubuklarla temizleyin. Kanama meydana gelirse, işleme devam etmeden önce tamamen durdurulduğundan emin olun.Hemostazı hızlandırmak için hemostatik bir sünger kullanın. Vidayı hemostatik bir kelepçeye sabitleyin. Sol yarımkürede, iki altın kaplama vidayı kraniyotomilerden vidalayın.Kelepçeyi kraniyotominin üzerinde dikey olarak tutun ve dikey konumdan sapmadan vidayı döndürün. Vidayı serbest bırakmak için hemostatik kelepçeyi yavaşça açın. Sağ hemisferde, önceden hazırlanmış elektrotları kraniyotomilerden vidalayın.Sol EMG-EKG'nin sıkı bir şekilde yapışmasını sağlamak için kafatasının orta kısmına bir damla yapıştırıcı ekleyin. Cildin sınırını forseps ile boyun kaslarından dikkatlice kaldırın ve EMG-EKG tellerini kıvrılmış uçları kaslara yerleştirin. Uyku sırasında kalp EKG sinyallerini tespit etmek için, EMG-EKG telinin kas içine yaklaşık 0,8 ila bir santimetre derinliğe kadar yerleştirildiğinden emin olun.Sol EMG-EKG'yi arka sol ankraj vidasının yanına yerleştirin. Doğru EMG-EKG'yi yerleştirmek için prosedürü tekrarlayın. Sağ EMG-EKG'yi ön sol ankraj vidasının yanına yerleştirin.İlmek uçlarının birbirinden mümkün olduğunca uzağa yerleştirildiğinden emin olun. Kalp atış hızının güvenilir bir şekilde tespit edilebilmesi için EMG-EKG tellerinin kas içine yeterince derine yerleştirilmesi önemlidir. Bir spatula kullanarak, iki bileşenli epoksi yapıştırıcıyı vidaların arasına ve çevresine kafatasına uygulayın.Işıkta kurumasına izin verin, ancak hayvanın gözlerini aşırı ışıktan koruyun. Küçük bir timsah lambası kullanarak implantın yüksekliğini en aza indirmek için konektör pimlerini mümkün olduğunca yakın yerleştirmeye çalışın. Konektörün köşesindeki dört pimi dört kabloya lehimleyin.Vidaları hızla ısıttığı için lehim ucuyla temas süresini en aza indirin. Ardından, yapıştırıcı ile konektör arasındaki boşluğu diş çimentosu ile doldurun ve lehimli parçaları örtün. Pürüzsüz bir yüzey oluşturun ve hayvana zarar verebilecek keskin kenarlardan kaçının.Ek olarak, kaşıntıya neden olduğu için cilde dokunmaktan kaçının. Şimdi bulldog serafinlerini çıkarın. Yarayı iyot bazlı dezenfektan ile dezenfekte edin.Gerekirse, konektörün önündeki ve arkasındaki dikiş noktaları ile yarayı kapatın. Daha sonra, hayvanı bir hafta boyunca her gün izleyin ve kilo kaybı, azalmış veya anormal aktivite ve enfeksiyon belirtileri arayın. Ameliyattan beş ila altı gün sonra, kayıt kablosunu hayvanın üzerindeki kafa konektörüne bağlayın ve onu ev kafesinde bırakın.Kaydın başlamasından önce dört ila beş gün daha bekleyin, böylece hayvan duruma alışır ve doğal olarak uyur. Ticari bir polisomnografik yazılımla, EEG ve EMG-EKG verilerini, 2000 x kazanç, edinim sırasında 2000 hertz örnekleme hızı, edinimden sonra 200 hertz'e örneklenen tipik ayarları kullanarak 48 saat boyunca kaydedin. Tüm EEG izleri için 0.7 hertz yüksek geçiren filtre ve tüm EMG-EKG izleri için 10 hertz yüksek geçiren filtre uygulayın.Bu gösteride, fare 40 saniyeden fazla bir süredir uyuyor. İşte EEG'deki karakteristik düşük frekanslı, yüksek genlikli sinyaller ve EMG'deki düşük kas tonusu izleri. Uyanmadan veya uyumadan önce uyku analizi için uzun bir temel çizgi sağlamak için gürültü çalınmadan önce farenin en az 40 saniye boyunca stabil bir şekilde uyuması önemlidir.Şimdi akustik bir uyaran, burada beyaz bir gürültü verilecek. Bu durumda, fare 10 saniye içinde uyanır. Fare uyandığında EEG'nin senkronizasyonunun bozulduğunu unutmayın.Başka bir durumda, gürültü 20 saniyeden fazla bir süredir verilmiş olmasına rağmen fare uyanmıyor. EEG'nin senkronizasyonunun bozulmadığını unutmayın. Burada, gürültünün başlamasından 40 saniye önce ve 20 saniyelik gürültü sırasında EEG'nin ham izleri siyah ve karşılık gelen EMG-EKG sinyalleri gri olarak gösterilmiştir.Bu bir uyku olayıdır. Ve bu uyandırma olayına bir örnektir. Gürültü başlangıcından önceki 40 saniyelik pencerede sigma güç dinamikleri için ilgili analiz edilen veriler, uyku ve uyanma için burada gösterilir.Bu analizin en önemli sonucu, sigma gücünün, bir uyku olayı için gürültü başlangıcından önce ve bir uyanma olayı için zirvede olmasıdır. Daha önce sunulan olaylarla uyanma ve uyumanın aksine, REM uykusuna erken bir geçişle olayları attık. Ayrıca, gürültü başlamadan önce erken uyanma ile olayları da attık.Bu prosedürü denerken, EMG sinyalinin REM dışı uyku boyunca kalp atış hızını tespit etmesini sağlamak önemlidir. Ayrıca, kızılötesi yavaş salınımı çıkarmak için analiz prosedürünün bir yazılım komut dosyasında anlaşılması ve uygulanması gerektiğini unutmayın. Bu prosedürü takiben, tanımlanmış beyin bölgelerindeki aktivite modellerini takip etmek için lokal elektrofizyolojik kayıtlar veya görüntüleme yaklaşımları gibi başka yöntemler de uygulanabilir.Yeniden geliştirmeden sonra, bu teknik, insan uykusu alanındaki araştırmacıların, sağlıklı uyuyanlarda ve uyku bozukluğu hastalarında farklı uyku evrelerinde nöral ve kardiyak aktivitelerin nasıl organize edildiğini keşfetmelerinin yolunu açmaktadır. Bu videoyu izledikten sonra, uyuyan farenin akustik bir uyarana karşı davranışsal reaktivitesine dayalı olarak REM dışı uykuyu geriye dönük olarak nasıl puanlayacağınızı ve analiz edeceğinizi iyi anlamış olmalısınız.

quantifying-infra-slow-dynamics-spectral-power-heart-rate-sleeping

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Biyopotansiyel sürekli ölçümü için kullanılan piyasada bulunan telemetri vericileri implantasyonu için cerrahi tekniği (tek-lead EKG), serbestçe hareket eden farelerde kalp hızı, çekirdek vücut sıcaklığı ve lokomotor aktivite gösterilmiştir. Öneriler ve kurtarma iyileştirilmesi, post-operatif bakım ve ağrı kesici protokolleri, refahı ve hayatta kalma oranı da sunulmaktadır.

EKG, Nabız, Core Vücut Sıcaklığı ve Serbest hareket eden Laboratuar Fare Etkinlik Veri Verimli Radiotelemetry Vericiler implantasyonu

Bu videoda, anestezi uygulanmış bir fareye elektroensefalogram (EEG) ve elektromiyogram (EMG) elektrot düzeneğinin implante edilmesi için bir protokol gösterilmektedir. İşlem, fareyi stereotaksik bir çerçeve üzerine sabitlemeyi, kafatasında orta hat kesisi yapmayı, elektrotlar için delikler açmayı ve sinyal kaydı için elektrot ünitesini sabitlemeyi içerir. Kurtarma işleminden sonra, farenin uyku-uyanıklık davranışı kaydedilen sinyaller kullanılarak analiz edilir.

Elektroensefalogram ve Elektromiyogram Kayıtları ile Farelerde Uyku Davranışının Analiz Edilmesi

Serbest davranan farelerde elektroensefalogram (EEG) ve elektromiyogram (EMG) kaydı, davranış ve fizyolojiyi uyku ve uyanıklık ile ilişkilendirmek için kritik bir adımdır. Burada açıklanan deneysel protokol, farelerde EEG ve EMG kayıtlarını elde etmek için kablo tabanlı bir sistem sağlar.

Farelerde Uyku Ölçüm Basım Kayıt Prosedürü

Burada, biyo sinyalleri kullanarak aynı anda video, farelerde kalp ve beyin kaydetmek için bir iletişim kuralı mevcut elektroansefalografi (EEG) ve Elektrokardiyografi (EKG). Ayrıca elde edilen EEG-ECG kayıtları nöbetler, EEG spektral güç, kardiyak fonksiyon ve kalp hızı değişkenliği için analiz yöntemleri açıklar.

Eş zamanlı Video-EEG-EKG Neurocardiac disfonksiyon epilepsi fare modelleri tanımlamak için izleme

Etkinlik tabanlı ev-kafes izleme aracılığıyla uyku ölçme bir yüksek-den geçerek yöntemi açıklamak. Bu yöntem geleneksel EEG tabanlı yöntemleri avantaj sunar. Toplam uyku süresi belirlenmesi için de doğrulanır ve uyku insan hastalık kemirgen modellerinde izlemek için güçlü bir araç olabilir.

Uyku süresi Rodents noninvaziv, yüksek üretilen iş belirlenmesi

Barorefleks, kan basıncı değişikliklerine yanıt olarak otonom sinir sistemi tarafından kalp atış hızı düzenleme mekanizmasıdır. Farelerde elektrokardiyogram ve kan basıncının sürekli ve eşzamanlı ölçümü için telemetri transmitterlerini implante etmek için cerrahi bir teknik tarif ediyoruz. Bu, kardiyovasküler hastalık için önemli bir prognostik belirteç olan spontan barorefleks duyarlılığını belirleyebilir.

Bilinçli Farelerde Spontan Barorefleks Duyarlılığını Belirlemek için Kombine Telemetrik EKG ve Kan Basıncı Transmitterlerinin İmplantasyonu

Burada, temel EKG parametreleri ve yaygın aritmiler için murin uzun süreli elektrokardiyografi (EKG) verilerini analiz etmek için yarı otomatik bir yaklaşım için adım adım bir protokol sunuyoruz. Veriler, canlı ve uyanık farelerde implante edilebilir telemetri vericileri tarafından elde edilir ve Ponemah ve analiz modülleri kullanılarak analiz edilir.

Farelerde Aritmileri Tespit Etmek için Uzun Süreli Elektrokardiyografi Kayıtlarının Analizi

Bu protokol, farelerdeki hız yapma kusurlarını tanımlamak için tüm sinoatriyal düğüm dokusunun mikroelekrod dizi kaydını kullanarak içsel kardiyak ateşleme hızını ölçmek için yeni bir metodoloji tanımlamayı amaçlamaktadır. Farmakolojik ajanlar, içsel tempo yapımı üzerindeki etkilerini incelemek için bu yöntemde de tanıtılabilir.

Farelerde İçSel Kardiyak Pacemaking Kusurlarını Belirlemek için Sinoatrial Düğüm Ateşleme Hızının Mikroelekrod Dizisi Kaydı

Kodlama deneyimi olmayan araştırmacıların farelerde uyku evrelerini basit bir indirme ve çalıştırma ile puanlamaları için grafik kullanıcı arayüzüne sahip bir yazılım paketi sunuyoruz.

IntelliSleepScorer, Fareler için Grafik Kullanıcı Arayüzüne Sahip Bir Yazılım Paketi Otomatik Uyku Aşaması Puanlaması

Korteks kritik devlet dinamikleri göstergesi nöronal çığ, yani uzay-zamansal ölçek değişmeyen aktivite patlamaları, çalışma için sağlam bir yol. Çığ faaliyet uzun vadeli ölçümler için tam kontrollü koşullar altında düzlemsel bütünleşik çoklu-elektrod (MEA) ile sağlar kültürlü korteks yüzeysel katmanları geliştirme kendiliğinden ortaya çıkar.

Organotipik Kültürleri nöronal Çığ Çok elektrot Dizi Kayıtlar

Öğrenin farelerde non-REM uykusunda nöral ve kardiyak aktivitelerin koordinasyonunu incelemek için polisomnografi yöntemini. Bu teknik uyku kırılganlığını ve dış uyaranlara yanıtı analiz ederek uyku bozuklukları araştırmalarına katkı sağlar.

Uyku Faresinde Spektral Gücün ve İnsanın Yavaş yavaş Dinamiklerinin Nicelleştirilmesi

Daha fazla video keşfet