गतिविधि रनिंग व्हील का उपयोग चूहे में Circadian और तीव्र लाइट प्रतिक्रियाएँ माप

Published 2/04/2011
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Neuroscience

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Summary

इस अनुच्छेद के तरीकों कि circadian और चूहों में प्रकाश जवाबदेही समारोह का निर्धारण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है की समीक्षा करेंगे.

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LeGates, T. A., Altimus, C. M. Measuring Circadian and Acute Light Responses in Mice using Wheel Running Activity. J. Vis. Exp. (48), e2463, doi:10.3791/2463 (2011).

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Abstract

Circadian rhythms शारीरिक कार्य कर रहे हैं कि लगभग 24 घंटे की अवधि (circadian लगभग: अनुमानित और प्रतिदिन दिन:) से अधिक चक्र 1, 2 . वे हमारी नींद / जगा चक्र और हार्मोन स्राव के समय के लिए जिम्मेदार हैं. चूंकि इस समय 24 घंटे ठीक नहीं है, यह प्रकाश इनपुट के द्वारा सौर दिन के लिए सिंक्रनाइज़. यह रेटिना से suprachiasmatic नाभिक (SCN) जो मस्तिष्क और पर्यावरण प्रकाश अंधेरे चक्र 3-7 परिधि के ऊतकों के अन्य क्षेत्रों में मास्टर परिधीय घड़ियों सिंक्रनाइज़ पेसमेकर के रूप में कार्य करता है रोशनी का इनपुट के माध्यम से पूरा किया है. लय के इस पर्यावरण प्रकाश अंधेरे चक्र के संरेखण सही अस्थायी आला है, जो 8 अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण है के लिए विशेष रूप से शारीरिक घटनाओं का आयोजन. उदाहरण के लिए, चूहों दिन के दौरान नींद और रात में सक्रिय हैं. इस गतिविधि को मजबूत करने के लिए दिन की रोशनी या अंधेरे हिस्से या तो क्षमता circadian photoentrainment के रूप में संदर्भित किया जाता है और circadian घड़ी 9 के लिए प्रकाश इनपुट की आवश्यकता है. रात में चूहों की गतिविधि चल रहे एक पहिया के उपस्थिति में विशेष रूप से मजबूत है. इस व्यवहार को मापने एक न्यूनतम इनवेसिव तरीका है कि circadian प्रणाली की कार्यक्षमता के रूप में अच्छी तरह के रूप में इस प्रणाली के लिए प्रकाश इनपुट का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. तरीके कि यहाँ कवर किया जाएगा circadian घड़ी, प्रकाश इस प्रणाली के लिए इनपुट के रूप में के रूप में अच्छी तरह से पहिया व्यवहार पर चल रहे प्रकाश के प्रत्यक्ष प्रभाव की जांच करने के लिए उपयोग किया जाता है.

Protocol

1. उपकरण सेटअप

  1. जानवर समूहों की तैयारी बहुत ही महत्वपूर्ण है जब किसी भी व्यवहार प्रयोग की स्थापना. पहिया चल रहा है गतिविधि के लिए सभी चूहों पुरुष की जरूरत है, उम्र मिलान, और भाई matings से यदि संभव हो तो. आदर्श रूप में छोटे चूहों, लगभग 3 महीने पुरानी है, पहिया चल रहा है गतिविधि के लिए किया जाता है.
  2. पहले पहियों पर किसी भी पशुओं को रखने के लिए, कमरे में पूरी तरह सेटअप की जरूरत है. यह एक पहिया, 1 पहिया क्रांति जांच, माउस बिस्तर के प्रत्येक पिंजरे और और 2 सप्ताह के लिए पर्याप्त भोजन, पानी के नीचे में एक छोटी राशि के साथ प्रत्येक पिंजरे की तैयारी शामिल हैं.
  3. कक्ष प्रकाश अत्यधिक महत्वपूर्ण है, जब पहिया चल रहा पिंजरों की स्थापना, यह महत्वपूर्ण है एक पिंजरे में प्रकाश की तीव्रता को मापने के लिए सत्यापित करें कि आप प्रत्येक पिंजरे में भी रोशनी हो रही है. इसके अलावा, जब एक प्रकाश स्रोत का चयन, 450nm-650nm कवर एक व्यापक स्पेक्ट्रम के साथ के लिए देखो. कई कंपनियों ने दिन के प्रकाश "या" पूर्ण स्पेक्ट्रम फ्लोरोसेंट बल्ब, जो इस कसौटी को पूरा प्रदान करते हैं. (चित्रा 1 देखें)

2. प्रयोग सेटअप

  1. जब पहिया चल रहा है पिंजरे के लिए चूहों शुरू, एक प्रकाश चक्र है जो बारीकी से वे पहले के तहत रखे थे / प्रकाश अंधेरे चक्र मैच में ऐसा करते हैं.
  2. करने के लिए समान रूप से चूहों को वितरित करने के लिए बेहतर सभी समूहों के लिए इसी तरह के वातावरण सुनिश्चित करने की कोशिश करो. उदाहरण के लिए, एक एकल शेल्फ के रूप में एक विशेष क्षेत्र में चूहों के एक समूह के सभी क्लस्टरिंग से बचना चाहिए. यह अनजाने में एक अतिरिक्त चर मिलवा सकता है.
  3. किसी भी प्रकाश चक्र perturbations बनाने या गतिविधि को मापने से पहले, आप चूहों को लगभग एक सप्ताह के नए पिंजरे के लिए acclimate और पहिया देना चाहिए. कोई भी चूहों कि पहियों पर एक सप्ताह के बाद नहीं चल रहे हैं पिंजरे से हटा दिया जाना चाहिए और एक और माउस के साथ बदल दिया.
  4. एक बार जब आप stably पहियों पर चल रहे पशुओं की एक पलटन है, तो आप स्थापना प्रकाश / अंधेरे चक्र विभिन्न hypotheses परीक्षण शुरू कर सकते हैं. विभिन्न प्रकाश चक्र में विस्तार से 3 भाग में चर्चा कर रहे हैं.

3. प्रायोगिक Assays

  1. परख photoentrainment करने के लिए, एक 12 घंटे प्रकाश में आवास चूहों द्वारा शुरू: 12 घंटे अंधेरे चक्र. 12:00 जबकि रोशनी से शाम 7:00 हूँ 7:00 बंद रहना इस का एक उदाहरण रोशनी पर 7:00 रहा हूँ-7 से होगा. इसके अतिरिक्त, चक्र के 12 घंटे प्रकाश हिस्से के लिए प्रकाश की तीव्रता को कम photoentrainment के लिए प्रकाश संवेदनशीलता में कोई मतभेद का खुलासा होगा. चूहे दो सप्ताह photoentrain के लिए दिया जाना चाहिए और प्रकाश तीव्रता को बदलने से पहले. (चित्रा 2)
  2. Photoentrainment की एक अतिरिक्त पहलू के फिर से समायोजित या एक नई रोशनी / अंधेरे चक्र फिर से चढ़ना circadian लय करने की क्षमता है. / प्रकाश अंधेरे चक्र है कि चूहों में रखे जाते हैं जैसे कि रोशनी पर बारी और बंद हो जाएगा पहले से आगे बढ़ कर यह जांच की जा सकती है. सामान्यतः, प्रकाश चक्र 6 घंटे से उन्नत कर रहे हैं, उदाहरण के लिए कर रहा हूँ 7:00 7 के प्रकाश चक्र के बजाय: 12:00, 1:00 रहा हूँ-1 होगा: 12:00. यह भी प्रकाश चक्र में देरी के द्वारा जांच की जा सकता है. चूहे आम तौर पर 5-7 दिनों में फिर से चढ़ना कर रहे हैं. (चित्रा 3)
  3. ये मानदंड, लेकिन नहीं, पूरी तरह से अंतर्जात circadian घड़ी की कार्यक्षमता का आकलन. लगातार अंधेरे की स्थिति में आवास चूहों अंतर्जात circadian भी मुक्त चल अवधि के रूप में जाना जाता अवधि को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. जंगली प्रकार चूहों जैसे निशाचर जानवरों में, अंतर्जात अवधि कम से कम 24 घंटे जिसका अर्थ है कि वे पहिया पर प्रत्येक दिन चलने आरंभ हो थोड़ा पहले है. (चित्रा 2) इस अवधि के सटीक समय विभिन्न माउस उपभेदों के बीच थोड़ा भिन्न होता है. उदाहरण के लिए, C57 चूहों से मुक्त चल अवधि लगभग 23.3 घंटे जबकि BALB / CJ चूहों में यह 22.5 घंटे 10.
  4. Circadian प्रणाली के लिए लगातार अंधेरे शर्तों प्रकाश इनपुट में मुफ्त चल रहा है अवधि का निर्धारण करने के बाद स्थानांतरण चरण के माध्यम से जांच की जा सकती है. चरण स्थानांतरण एक तीव्र प्रकाश पल्स circadian घड़ी बदलाव की क्षमता है. लगातार अंधेरे में रखे चूहों के सक्रिय चरण के दौरान और इस प्रकाश नाड़ी के बाद दिन पर गतिविधि की शुरुआत को मापने, चरण स्थानांतरण एक कम प्रकाश पल्स (1000lux 15 मिनट) प्रशासन द्वारा पूरा किया जा सकता है. (चित्रा 4) पिछले अध्ययनों प्रतिक्रिया (करार दिया चरण प्रतिक्रिया घटता) घटता है कि किस समय प्रकाश 12 11, दिया जाता है पर आधारित राशि और बदलाव की दिशा का वर्णन का उत्पादन किया है . उदाहरण के लिए, एक 15 मिनट, 1000 लक्स प्रकाश नाड़ी गतिविधि की शुरुआत (CT16) के बाद 4 घंटे दिए गतिविधि में एक 2 घंटे की देरी के लिए सीसा, जबकि एक ही प्रकाश नाड़ी गतिविधि की शुरुआत (CT20) के बाद 8 घंटे दिया जाएगा नेतृत्व 2 घंटे पहले. (चित्रा 4)
  5. पहिया चल गतिविधि पर प्रकाश के प्रत्यक्ष प्रभाव का परीक्षण करने के लिए, एक प्रकाश नाड़ी अंधेरे / सक्रिय चरण के दौरान चूहों को दिलाई जा सकता है. इस समय प्रकाश की उपस्थिति पहिया चल रहे गतिविधि को बाधित करेगा. हालांकि इस प्रकाश नाड़ी की लंबाई में भिन्न हो सकते हैं, हमने पाया है कि एक 3 घंटे अंधेरे चरण के शुरू होने के बाद 2 घंटे के लिए शुरू नाड़ी सबसे जानकारीपूर्ण है. (8 घंटे अंधेरे चक्र एक सप्ताह के प्रकाश नाड़ी के प्रशासन से पहले: कुछ मामलों में 5 चित्रा), यह गतिविधि इस परीक्षण से पहले समेकित उपयोगी हो सकता है, आप आसानी से एक 16 घंटे प्रकाश के इस प्रकाश चक्र बदलकर इस कर सकते हैं.
  6. पहिया के इस निषेध गतिविधि प्रकाश द्वारा सीधे चल रहा है एक ultradian (T7) प्रकाश 13 चक्र का उपयोग करके circadian चक्र के सभी चरणों में जांच की जा सकती है . 3.5 1 13 सप्ताह की अवधि के लिए एक घंटे अंधेरा: इस चक्र 3.5h प्रकाश के होते हैं. चूहे इस उपचार 1 सप्ताह के पाठ्यक्रम पर प्रकाश दालों circadian चक्र में सभी बिंदुओं पर गिर करने के लिए अनुमति photoentrain में सक्षम नहीं हैं. (चित्रा 6)
  7. लगातार अंधेरे की स्थिति के लिए इसी प्रकार, लगातार प्रकाश में आवास चूहों एक विशेषता मुक्त चल अवधि प्रकट होगा. हालांकि, इस अवधि के लगातार अंधेरे में पाया अवधि से अधिक समय हो जाएगा. लगातार प्रकाश में मुफ्त चल रहा है अवधि की लंबाई सकारात्मक प्रकाश तीव्रता 14 के साथ सहसंबद्ध है, प्रकाश बढ़ जाती है की राशि के रूप में इतनी अवधि लंबाई चल मुक्त करता है. (चित्रा 7) हालांकि, चूहों शायद ही कभी 26 घंटे से अधिक समय चलता है. इसके बजाय, चमकदार रोशनी के तहत, उनकी गतिविधि अतालता हो जाएगा. इस कारण से, यह प्रकाश की तीव्रता एक महत्वपूर्ण विचार है अगर आप लगातार प्रकाश में अवधि की लंबाई की तुलना की योजना है.
  8. जब आदेश जो इन प्रकाश perturbations प्रदर्शन का निर्णय याद है, कि पहले प्रकाश चक्र circadian लय को प्रभावित कर सकते हैं. इस कारण से, यह सबसे अच्छा है mildest उपचार के साथ पहले शुरू करने के लिए और उत्तरोत्तर अधिक गंभीर प्रकाश उपचार के लिए कदम. उदाहरण के लिए, photoentrainment assays, लगातार अंधेरे और चरण पाली सभी कर रहे हैं बहुत हल्के है और लगता लंबे समय से स्थायी प्रभाव के लिए नेतृत्व नहीं है. दूसरी ओर, T7 चक्र और निरंतर प्रकाश बहुत कठोर प्रकाश उपचार कर रहे हैं और अतालता के लिए नेतृत्व कर सकते हैं और प्रयोग के अंत के लिए आरक्षित किया जाना चाहिए.

4. डेटा का विश्लेषण

  1. व्हील के चल रहे गतिविधि एकत्र की है और पहिया क्रांतियों की संख्या एक निश्चित समय binned अवधि के भीतर होने वाली है. इस बिन या नमूने अंतराल सामान्यतः 10 मिनट. प्रत्येक बिन के भीतर पहिया क्रांतियों की संख्या दिखा रहा है एक एक्सेल स्प्रेडशीट में डेटा प्रदर्शित किया जा सकता है. यह बढ़ाता है और की तुलना पहिया क्रांतियों के लिए उपयोगी हो सकता है. आंकड़े यह भी एक actogram है जिससे गतिविधि की राशि प्रत्येक बिन में हिस्टोग्राम की तरह एक काले रंग की पट्टी की ऊंचाई के द्वारा प्रतिनिधित्व किया है के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है. (चित्रा 2)
  2. गतिविधि शुरुआत प्रबल गतिविधि मुक्केबाज़ी के शुरू के रूप में परिभाषित किया गया है. सटीक पैरामीटर प्रत्येक व्यक्ति के बीच भिन्न हो सकता है, लेकिन आम तौर पर, हम गतिविधि के पहले मुक्केबाज़ी कि 30 मिनट से अधिक समय के लिए रहता है के लिए देखो.
  3. Photoentrain चूहों की क्षमता का विश्लेषण करने के लिए, वहाँ कई उपाय है कि में देखा जा सकता हैं. एक आम के लिए एक माउस photoentrained हो पर विचार विधि का इस्तेमाल किया माउस गतिविधि की शुरुआत के रूप में अच्छी तरह के रूप में माउस गतिविधि का एक बड़ा प्रतिशत अंधेरे चरण तक ही सीमित किया जा रहा है प्रकाश की भरपाई के बीच एक स्थिर संबंधों के प्रेक्षण है.
  4. गतिविधि की शुरुआत सबसे अधिक जानकारी प्रदान करता है है जब आप फिर से entrainment / प्रकाश अंधेरे चक्र की एक अग्रिम के लिए देख रहे हैं, जबकि ऑफसेट गतिविधि सबसे जानकारीपूर्ण है जब प्रकाश / अंधेरे चक्र में देरी के लिए फिर से entrainment की जांच. चूहे आम तौर पर 5-7 दिनों लेने के लिए पूरी तरह से पुनः चढ़ना उनके पहिया अग्रिम 6 घंटे या प्रकाश / अंधेरे चक्र की देरी गतिविधि चल रहा है. एक माउस एक अग्रिम के जवाब में विशेष रूप से फिर से entrained, पर विचार करने के लिए, आपको क्रियाओं की शुरुआत और प्रकाश की भरपाई के बीच एक स्थिर संबंध का पालन करना चाहिए. यह रिश्ता क्या प्रकाश चक्र अग्रिम करने के लिए पहले मनाया गया और कम से कम तीन दिनों के लिए जारी रहती है चाहिए समान होना चाहिए. (चित्रा 3)
  5. दोनों लगातार अंधेरे और लगातार प्रकाश में अवधि की गणना करने के लिए, गतिविधि के onsets 2 सप्ताह के लिए निर्धारित किया है और एक प्रतिगमन लाइन के साथ फिट की जरूरत है. जैसा कि पहले उल्लेख किया है, जंगली प्रकार चूहों में लगातार अंधेरे में अवधि 24 घंटे से कम है जबकि लगातार प्रकाश में अवधि 24 घंटे से अधिक हो जाएगा. (आंकड़े 2 और 7)
  6. जब एक प्रकाश नाड़ी के बाद बदलाव की गणना, पहले कम से कम 5 दिन और 5 दिनों के लिए गतिविधि onsets फिटिंग प्रतिगमन लाइनों के द्वारा प्रकाश नाड़ी के बाद शुरू. इन दो प्रतिगमन लाइनों के बीच अंतर की गणना करने के लिए चरण में बदलाव के परिमाण का निर्धारण के लिए. (चित्रा 4)

5. प्रतिनिधि परिणाम

जब पहिया चल रहा है रिकॉर्ड पर देख है, तो आप प्रत्येक माउस में निरंतर चल रहा है के कई घंटे देखने की उम्मीद करनी चाहिए. क्योंकि चूहों रात कर रहे हैं, यह चल रहा है, या सक्रिय चरण, / प्रकाश अंधेरे चक्र की उपस्थिति में अंधेरे अवधि के साथ सहसंबंधी जाएगा. मुफ्त चूहे की स्थिति में निरंतर चल भी निरंतर गतिविधि का प्रतिनिधित्व उनके मुक्त चल ताल के सक्रिय चरण के इस सीमित अवधि का होगा. लगातार अंधेरे में, यह 24 घंटे से कम है और लगातार प्रकाश में किया जाएगा,24 घंटे से अधिक है. 15 मिनट 1000lux गतिविधि की शुरुआत (CT16) के बाद प्रकाश नाड़ी 4 घंटे के प्रशासन दिनों पर देरी गतिविधि इस प्रकाश नाड़ी के बाद शुरुआत में परिणाम देगा.

चित्रा 1
चित्रा 1: प्रतिनिधि प्रकाश spectrums ए. प्रकाश सूर्य द्वारा उत्पादित स्पेक्ट्रम व्यापक और अपेक्षाकृत 400nm 700nm और, जो प्रकाश स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग के बीच निष्पक्ष है. अवरक्त रेंज है, जो नीले रंग की रेंज में कम तीव्रता के साथ अपनी लाल पूर्वाग्रह की ओर जाता है में एक गरमागरम प्रकाश चोटियों के स्पेक्ट्रम बी. सी. ठेठ फ्लोरोसेंट बल्ब, प्रकाश की असतत चोटियों जो "सफेद" नेत्र करने के लिए दिखाई देगा के होते हैं. डी. हालांकि, दिन के उजाले फ्लोरोसेंट बल्ब एक उच्च व्यापक स्पेक्ट्रम और असतत आवृत्ति चोटियों है. परिणाम एक प्रकाश स्रोत है कि के रूप में एक गरमागरम बल्ब के रूप में गर्म नहीं है, लेकिन औसतन फ्लोरोसेंट बल्ब की तुलना में एक व्यापक स्पेक्ट्रम है.

चित्रा 2
चित्रा 2: Circadian photoentrainment. actogram जहां लगातार दिनों y-अक्ष पर प्लॉट किए जाते हैं एक माउस से गतिविधि के एक ग्राफ है, और समय x-अक्ष पर प्लॉट किए जाते है. काली सलाखों पहिया क्रांतियों की संख्या का प्रतिनिधित्व करते हैं, और पृष्ठभूमि के चक्र / प्रकाश अंधेरे का एक संकेत देने के लिए छायांकित है. अंधेरे चक्र: 1-8 दिन पर माउस 12:12 प्रकाश में रखे है. इस समय के दौरान, माउस रोशनी की ऑफसेट पर चल रहा शुरू होता है और अंधेरे चरण के लिए अपनी गतिविधि समेकित. प्रकाश चरण के दौरान, गतिविधि कम है. 9 दिन पर, रोशनी बंद कर रहे हैं, लगातार अंधेरे में माउस छोड़ने. एक प्रकाश चक्र के बिना, वहाँ circadian घड़ी है, जो अपनी अंतर्जात समय पर चल रहे घड़ी में परिणाम के लिए कोई इनपुट है. जैसा कि आप देख सकते हैं, गतिविधि प्रत्येक दिन पहले एक संकेत है कि इस जानवर की अंतर्जात घड़ी कम से कम 24 घंटे के शुरू होता है.

चित्रा 3
चित्रा 3: पुन: entrainment. पुनः entrainment मानदंड प्रकाश चक्र स्थानांतरण शामिल या तो आगे या पीछे circadian नई रोशनी चक्र को समायोजित घड़ी मजबूर. इस उदाहरण में, चक्र 6 घंटे 9 दिवस पर उन्नत है और फिर से 20 दिवस के अवसर पर 6 घंटे देरी. दोनों ही परिस्थितियों में, कई दिनों पूर्ण फिर से entrainment के लिए आवश्यक हैं, लेकिन आंदोलन की दिशा प्रभाव अधिक या तो शुरुआत या समय ऑफसेट में स्पष्ट है पर निर्भर करता है.

चित्रा 4
चित्रा 4: circadian rhythms प्रकाश की कमी दालों के जवाब में बदलाव. ए पशु लगातार अंधेरे में रखे 24 घंटे से छोटी अवधि के साथ मुक्त चलाने. 8 दिवस पर, एक 15 मिनट 1000 लक्स प्रकाश नाड़ी गतिविधि की शुरुआत (CT16) के बाद 4 घंटे का वक्त दिया है. बाद के दिनों में, गतिविधि शुरू होने के समय में बदलाव मनाया जाता है. चरण बदलाव जानवर की भविष्यवाणी की शुरुआत उनके प्रकाश नाड़ी से पहले गतिविधि से निर्धारित समय और समय है कि वे वास्तव में प्रकाश नाड़ी के बाद दिन पर चलने शुरू में अंतर है.
बी चूहों के लिए चरण प्रतिक्रिया वक्र राशि और बदलाव की दिशा कि विशिष्ट circadian समय पर एक संक्षिप्त प्रकाश नाड़ी के जवाब में घटित होगा दर्शाता है. व्यक्तिपरक दिन (CT0 12) के दौरान एक प्रकाश नाड़ी एक महत्वपूर्ण बदलाव, मृत क्षेत्र के रूप में निर्दिष्ट नहीं पैदा कर सकते हैं. CT12-19 से एक चरण शिखर देरी CT16 पर एक प्रकाश नाड़ी के जवाब में होने वाली देरी के साथ प्रेरित किया जा सकता है. 19 और 24 सीटी के बीच, एक प्रकाश नाड़ी के जवाब में गतिविधि लय चोटी अग्रिम CT20 पर एक प्रकाश नाड़ी के जवाब में होने वाली के साथ अग्रिम जाएगा.

चित्रा 5
चित्रा 5: व्हील के चल रहे गतिविधि हिचकते है या रात में एक प्रकाश नाड़ी के जवाब में नकाबपोश. इस उदाहरण में, प्रकाश चक्र 16h प्रकाश है: 8h अंधेरे और गतिविधि समेकित. 3 घंटे एक प्रकाश नाड़ी शुरू होता है 2 घंटे के बाद रोशनी 4 दिवस पर रवाना हो जाना. इस समय के दौरान, वहाँ कोई पहिया चल रहे प्रकाश की क्षमता को सीधे गतिविधि को बाधित दिखा गतिविधि कम है. गतिविधि प्रकाश नाड़ी के बाद शुरू.

चित्रा 6
चित्रा 6: T7 प्रकाश चक्र circadian चक्र के दौरान प्रकाश दालों के लिए चूहों को बेनकाब करने के लिए प्रयोग किया जाता है. T7 चक्र अंधेरे से 3.5 घंटे बाद प्रकाश की 3.5 घंटे के होते हैं. इस चक्र में, चूहों एक circadian ताल बनाए रखने के लिए, लेकिन वे भी प्रकाश दालों के दौरान पहिया चल रहा है गतिविधि के मास्किंग प्रदर्शित करेगा. प्रकाश दौरान गतिविधि की राशि जो circadian समय तक नहीं पक्षपाती है मास्किंग का एक उपाय के लिए अंधेरे के दौरान गतिविधि की राशि की तुलना में किया जा सकता है.

7 चित्रा
चित्रा 7: लगातार प्रकाश में लंबी अवधि

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Discussion

Circadian rhythms मापा गया है और इतिहास भर में विभिन्न जीवों में दर्ज है. जब तक हम विशेष रूप से चूहों में गतिविधि लय रिकॉर्डिंग के लिए विधि का वर्णन है, इस तकनीक को आसानी से हैम्स्टर्स और चूहों, जो अक्सर circadian अध्ययन में इस्तेमाल किया जाता है जैसे अन्य कृन्तकों में लय को मापने के लिए संशोधित कर सकते हैं. हालांकि, freerunning अवधि और अन्य जीवों में समय फिर से चढ़ना अलग अलग होंगे. उदाहरण के लिए, लगातार अंधेरे में एक हम्सटर के freerunning अवधि के 24.0 घंटे है, जबकि चूहों में यह कम से कम 24 घंटे. परिस्थितियों, कि आप एक जीव है, जो पहिया चल रहा है गतिविधि के लिए उपयुक्त नहीं है में काम कर रहे हैं, एक ही प्रकाश मानदंड के कई, इस्तेमाल किया जा सकता है, तथापि, एक अलग शारीरिक लय में देखा जाना चाहिए. सबसे अधिक समान उपाय सामान्य गतिविधि है. मनुष्यों, बंदरों और कुत्तों में, शोधकर्ताओं अक्सर actigraphy है, जो व्यक्ति की आंदोलन की राशि के उपाय का उपयोग करें. मनुष्यों में शरीर का तापमान और melatonin स्राव भी सामान्यतः मापा जाता है और दोनों एक circadian ताल, जो स्थानांतरण चरण में सक्षम है और सक्षम है दिखाया गया है 15 फिर से चढ़ना, 16.

जब हम असतत घटनाओं के रूप में इन शारीरिक rhythms के बारे में सोचना, वे काफी जुड़े रहे हैं. एक जानवर की गतिविधि लय को बारीकी से शरीर के तापमान को लय के साथ मढ़ा जा सकता है और एक सोने ताल के उलटा है. इसके अलावा, melatonin स्राव कि अक्सर circadian चरण के एक मार्कर के रूप में प्रयोग किया जाता है, निकट मानव में सामान्य नींद ताल जैसा दिखता है. क्योंकि इन चक्रों interwoven हैं, एक के अध्ययन को सूचित और दूसरों के परिणाम की भविष्यवाणी कर सकते हैं. उदाहरण के लिए, NPAS2 उत्परिवर्ती चूहों, जो निरंतर गतिविधि एक प्रकाश अंधेरे चक्र के अंधेरे हिस्से बाहर हालांकि चल पहिया दिखाया बाद नींद 17 दोष के लिए जांच की गई. इन चूहों कम समग्र कमी अंधेरे चरण, सामान्य "झपकी समय" के दौरान घटनेवाला के साथ, सो पाए गए.

व्हील चल गतिविधि एक अपेक्षाकृत गैर इनवेसिव circadian लय की जांच के लिए रास्ता प्रदान करता है. ऊपर वर्णित मानदंड circadian व्यवहार का एक विस्तृत विश्लेषण पूरा करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. इसके अतिरिक्त, photoentrainment और लगातार अंधेरे में आवास जैसे मानदंड अधिक नींद विश्लेषण के रूप में केंद्रित अनुसंधान के लिए पहले circadian phenotypes का एक प्रारंभिक सर्वेक्षण के रूप में करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

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Disclosures

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

Acknowledgements

यह काम NIH अनुदान R01 GM76430, डेविड और ल्यूसीली पैकार्ड फाउंडेशन, और अल्फ्रेड स्लोअन फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया गया था.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
11.5 cm running wheels Mini Mitter
Vital View Software for Data Acquisition Mini Mitter
Clock lab for data analysis Actimetrics

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References

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