Typografisk Recording Prosedyre for måling Sov i Mus

1International Institute for Integrative Sleep Medicine (WPI-IIIS), University of Tsukuba, 2Public Sector/Medical Solutions, Kissei Comtech Co., Ltd
Published 1/25/2016
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Neuroscience

You must be subscribed to JoVE to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit," you agree to our policies.

 

Summary

Cite this Article

Copy Citation

Oishi, Y., Takata, Y., Taguchi, Y., Kohtoh, S., Urade, Y., Lazarus, M. Polygraphic Recording Procedure for Measuring Sleep in Mice. J. Vis. Exp. (107), e53678, doi:10.3791/53678 (2016).

Please note that all translations are automatically generated through Google Translate.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

Tekniske fremskritt har ofte utfelt kvantesprang i forståelsen av nevrobiologiske prosesser. For eksempel, Hans Berger oppdagelse i 1929 at elektriske potensialer tatt opp fra den menneskelige hodebunnen tok form av sinusbølger, hyppigheten av som var direkte knyttet til nivået av våkenhet av faget, førte til raske fremskritt i forståelsen av søvn-våkenhets regulering, hos både dyr og mennesker likt. 1 Til denne dag electroencephlogram (EEG), i forbindelse med electromyogram (EMG), altså., elektrisk aktivitet produsert av skjelettmuskulatur, representerer data "ryggraden" i nesten hver eksperimentell og klinisk Vurderingen som søker å korrelere adferd og fysiologi med aktiviteten av kortikale nevroner i oppføre dyr, inkludert mennesker. I de fleste grunnleggende søvnforskningslaboratorier disse EEG opptak blir utført ved hjelp av en kabel-basert system (figur 1) der kjøpte data kastes off-line til mønsteret og spekteret analyse [f.eks., å bruke en hurtig Fourier-transformasjon (FFT) algoritme] for å bestemme årvåkenhet tilstanden til individet som blir tatt opp. 2, omfatter tre hvile av raske øyebevegelser (REM) og non-REM (NREM) søvn. REM søvn er preget av en rask lavspent EEG, tilfeldig øyebevegelser, og muskel atonia, en tilstand der musklene er effektivt lammet. REM-søvn er også kjent som paradoksale søvn, fordi hjernen aktivitet likner på våkenhet, mens legemet er i hovedsak koblet fra hjernen, og synes å være i dyp søvn. I motsetning til dette er motoriske neuroner i løpet av NREM søvn stimulert men det er ingen øyebevegelser. Menneskelig NREM søvn kan deles inn i 4 faser, hvor scenen fire kalles dyp søvn eller slow-wave søvn og er identifisert av store, langsomme hjernebølger med deltaaktiviteten mellom 0,5 - 4 Hz i EEG. På den annen side, en underavdeling mellom faser av NREM søvn i mindre dyr, slik som rotter ennd mus, ikke har blitt etablert, mest fordi de ikke har lange konsern perioder med søvn som ses hos mennesker.

I løpet av årene, og på grunnlag av EEG tolkning, flere modeller av sleep-wake regulering, både effekt og humorale basert, er blitt foreslått. Nevrale og cellulær grunnlag av behovet for søvn eller, alternativt, "sleep-stasjon," er fortsatt uavklart, men har blitt begrepsfestet som en homeostatic trykket som bygger under våkenperioden og utsvevende av søvn. En teori er at endogene somnogenic faktorer akkumuleres under våkenhet og at deres gradvise akkumulering er den underliggende søvn homeostatic press. Mens den første formelle hypotese at søvn er regulert av humorale faktorer er kreditert Rosenbaum arbeid publisert i 1892 4, det var Ishimori 5, 6 og Pieron 7 som selvstendig, og over 100 år siden, viste eksistensen av søvnfremmende kjemikalier. Både forskere foreslått, og faktisk bevist, at hypnogenic stoffer eller 'hypnotoxins' var tilstede i cerebrospinalvæsken (CSF) av søvnmangel hunder. 8 I løpet av det siste århundret flere andre antatte hypnogenic stoffer innblandet i søvn homeostatic prosessen har blitt identifisert (for oversikt, se ref. 9), som blant annet prostaglandin (PG) D 2, 10 cytokiner, 11 adenosin, 12 Anandamid, 13 og urotensin II peptid. 14

Eksperimentelt arbeid ved Economo 15, 16, Moruzzi og Magoun 17, og andre i de tidlige og middels 20. århundre produserte funn som inspirerte effektbaserte teorier om søvn og våkenhet, og til en viss grad, overskygget dagjeldende humoral teorien om sove. Hittil har flere "kretsmodeller" blitt foreslått, som hver informert av data av varierende kvalitet og kvantitet (for oversikt, se ref. 18). En modellFor eksempel foreslår at langsom-bølgesøvn er generert gjennom adenosin-mediert inhibering av acetylcholin-frigjøring fra kolinerge neuroner i den basale forhjerne, et område hovedsakelig consisiting av kjernen av den horisontale gren av det diagonale bånd av Broca og substantia inominata. 19 En annen populær modell på søvn / våkne regulering beskriver en flip-flop brytermekanismen på grunnlag av gjensidig hemmende interaksjoner mellom søvnfremkallende nevroner i ventrolateral preoptic området og telefoninduserende nevroner i hypothalamus og hjernestammen. 18, 20, 21 Videre, for svitsjing i og ut av REM søvn, en tilsvarende innbyrdes inhiberende interaksjonen har blitt foreslått for områder i hjernestammen, det vil si den ventrale periaqueductal grå, lateral pontin tegmentum, og sublaterodorsal kjernen. 22 Samlet har disse modellene vist seg verdifull heuristikk og ga viktige fortolkningsrammer for studier i søvn forskning; imidlertid en deret fyldigere forståelse av molekylære mekanismer og kretser som regulerer søvn-våkne syklus vil kreve en mer fullstendig kunnskap om komponentene. Systemet for trykkeri opptak beskrevet nedenfor skal hjelpe i dette målet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Etikk Uttalelse: Prosedyrer som involverer dyr fag har blitt godkjent av Institutional Animal Experiment Utvalget ved Universitetet i Tsukuba.

1. Utarbeidelse av Elektroder og kabler for EEG / EMG Recordings

  1. Forbered EEG / EMG opptak elektrode i henhold til følgende fremgangsmåte.
    Merk: Elektroden er disponibel og kan kun brukes til ett dyr. Planlegg nøye ledningene konfigurasjonen for alle kontakter. Plasser merker på kontaktene for riktig retning.
    1. Lodde hver pinne av en 4-pin header til en 2-cm rustfritt stål wire. I korte trekk, holder den ene enden av ledningen til pin, plassere en varm loddebolt på wire-pin felles, og smelte litt loddetinn for å sikre at akkurat nok lodde går greit inn i leddet. Vær forsiktig med å bruke for mye varme til pinnen; ellers, vil plasten rundt pinnene smelte.
    2. Lodde den frie enden av hver av 2 ledninger festet til pin header til hodetav en 1,0-mm-diameter rustfri stålskrue. I korte trekk, holder den frie ende av tråden til tråden under skruehodet, plassere en varm loddebolt på wiren-skruforbindelse, og smelte noen lodde å sikre at akkurat nok lodde går jevnt inn i fugen. De 2 ledninger med skruer tjene som EEG opptak elektroder, mens de 2 ledningene uten skruer tjene som EMG opptak elektroder.
    3. Bruke saks for å kle av 1 mm av isolasjonen på slutten av EMG-elektroder for å øke kvaliteten av EMG-signalet.
    4. Dekke alle loddet pins med epoxy lim med en tynn trepinne eller tann hakke å redusere elektrisk støy under EEG / EMG opptak.
  2. Forbered en kabel for tilkobling av elektroden med sleperingen som beskrevet nedenfor. Denne kabelen kan brukes om igjen.
    1. Lodde hver pinne av en 4-pinners FFC / FPC-kontakt med en ledning av en 30-cm flatskjerm-kabel. I korte trekk, hold strippet enden av ledningen til pin, plassere en varm loddeboltpå ledningen-pin felles, og smelte litt loddetinn for å sikre at akkurat nok lodde går greit inn i leddet.
      Merk: Velg lengden av den flate kabel som er egnet for høyden av forsøksdyr bur anvendes for EEG / EMG-opptak.
    2. Loddetinn krympekontakter til en spiss av trådene på den annen ende av den flate kabel. I korte trekk, holder en crimp-kontakten til den avisolerte frie enden av ledningen, å plassere en varm loddebolt på wiren leddet, og smelte noen lodde å sikre at akkurat nok lodde går jevnt inn i fugen.
    3. Sett hver krympe kontakten inn i en 4-posisjon krympe boliger.
    4. Fullstendig dekke krympe stikkontakter med epoxy lim med en tynn trepinne eller tann hakke.

2. Implantasjon av Elektroder i Mouse Head (Varighet:. Ca 20 min)

  1. Steriliser alle kirurgiske verktøy i en varm perle sterilisator før operasjonen. Anesthetize en hannmus (10 - 20 uker gammel, 20 - 30 g)med en intraperitoneal injeksjon av pentobarbital (50 mg / kg). Etter å ha sjekket at musen er dypt bedøvet ved å knipe en tå, barbere håret på hodet og halsen med Clippers.
  2. Flytte musen til stereotaxic rammen, og fest hodet mellom de 2 øre barer. Påfør vaselin på øynene for å hindre tørrhet. Rens barbert-hud med alkohol og skjær den langs midtlinjen med en skalpell for å avsløre skallen. Clip huden for å holde den kirurgiske området åpent.
  3. Ved å bruke en metallfres (drill Størrelse: 0,8 mm diameter), bore 2 hull i skallen, en over front kortikale området (1 mm anterior til bregma, 1,5 mm lateralt i forhold til midtlinjen), og den andre over isseområdet ( 1 mm anterior til lambda, 1,5 mm lateralt for midtlinjen) av den høyre hjernehalvdelen, ifølge stereotaksiske koordinatene Paxinos og Franklin. 23
  4. Ved å bruke en gullsmed skrutrekker, sted rustfritt stål EEG opptak skruer i hullene og gjøre 2 - 2,5 omdreininger for hver skruew for epidural posisjonering over cortex.
    Merk: Ikke sett inn skruer for dypt for å hindre skade hjernevevet. Sjekk at skruene er tett festet på hodeskallen. Det er viktig å ha stabile EEG-signaler i løpet av en lang periode med flere opptak (typisk mer enn en måned). Uregelmessige skruer produsere EEG gjenstander og kan komme av før slutten av den eksperimentelle planen.
  5. Fest elektrodeenheten (jf § 1.1, pins snudde oppover) med umiddelbar lim til skallen og dekk med dental sement. Gjør bilateralt små hull med tang i trapezius (nakke) muskler og sett rustfritt stål ledninger som fungerer som EMG elektroder inn i hullene. Suturer huden med en silketråd (diameter 0,1 mm) for å unngå eksponering av muskelen.
  6. Fjern musen fra stereotaksisk ramme. Administrere ampicillin (100 mg / kg) og meloksikam (1 mg / kg) intraperitonealt til musen for å unngå bakteriell infeksjon, og for å redusere post-operativ smerte, henholdsvis. Keep musen på en varmepute og overvåke den før den har gjenvunnet nok bevissthet til å opprettholde sternal recumbency. Huset mus individuelt under utvinningen for å unngå fjerning av elektroder av andre dyr, og administrere meloksikam (1 mg / kg) intraperitonealt på den første dagen etter operasjonen.

3. Opptak og anskaffe EEG / EMG data

  1. Etter 1 ukes hvileperiode, hus hver mus individuelt i en eksperimentell bur plassert i et lydtett opptak kammer. Opprettholde en omgivelsestemperatur på 23 ± 1 ° C og automatisk kontrollere sykluser av 12-timers lys / 12-timers mørk (lys på klokken 08:00, belysning intensitet ~ 100 lux).
  2. Koble EEG / EMG elektroder montering på musen hodet til en innspilling kabel. Sikre at opptaket kabelen er forbundet med en slepering (som er utformet slik at bevegelser av musa ikke er begrenset av vridning av kabelen), og et EEG / EMG-signalforsterker. Filter EEG / EMG-signaler (EEG, 0,5-64 Hz; EMG, 16-64 Hz), digitalisere på en samplingsfrekvens på 128 Hz ved en analog-til-digital omformer (A / D) og til slutt opp på en datamaskin som kjører EEG / EMG innspillingen programvare (tabell 'Materialer', 4 th oppføring fra undersiden).
  3. Tilvenne musen for 2 - 3 dager i innspillingen kammeret. Hvis EEG / EMG registrering omfatter intraperitoneal legemiddeladministrasjon, forsiktig håndtere mus hver dag tilvenning ved tidspunktet for legemiddeladministrering.
  4. Deretter starter EEG / EMG innspillingen programvare (tabell 'Materialer', 4 th oppføring fra bunnen).
    1. Velg "Data filinformasjon" -fanen og klikk på boksen ved siden av filnavnet. Skriv inn et filnavn og klikk 'Lagre'.
    2. Velg "Recording tilstand fanen og velge alle EEG / EMG-kanaler som vil bli registrert.
    3. Velg samplingsfrekvens (128 Hz) i "Recording tilstand 'kategorien.
    4. Sjekk om de valgte kanaler vises riktig i the 'Channel informasjon "-kategorien.
    5. Velg 'Timer innstilling "og klikk" Monitor "for å vise EEG og EMG.
    6. Sjekk om EEG / EMG-signaler vises riktig.
    7. Velg 'Timer innstilling fanen og angi klokkeslettet for begynnelsen og slutten av innspillingen i "Main Timer" område.
    8. Klikk "Monitor" i "Timer innstillingen 'knappen for å starte innspillingen.
  5. Rekord EEG / EMG-signaler i henhold til baseline (ie., Sleep / wake oppførsel av et fritt oppfører mus) og ulike behandlingsforhold (f.eks., Koffein administrasjon eller narrebehandling) over flere dager. Avlive musen med en intraperitoneal injeksjon av pentobarbital (200 mg / kg) etter den siste eksperimentelle dagen.

4. Skårer for Behavioral State Basert på EEG / EMG data

  1. Start programmet for EEG / EMG-analyse (tabell 'Materialer', 4 th oppføring fra bunnen). Åpne EEG / EMG rådata (.kcd fil) produsert under trinn 3. Klikk på fanen "Sleep" og velg Epoch tid. Velg 10 sek.
  2. Klikk kategorien "Sleep" og velg "Multi-screening" for å automatisk score alle 10-sek epoker inn i 3 faser (ie., NREM og REM søvn, og våkenhet) på grunnlag av amplitudene til EEG og EMG og makt spektralanalyse i EEG. 3
  3. Klikk "FFT betingelse for EEG '.
  4. Still inn parameterne for kraft spektralanalyse [256 datum poeng (tilsvarer 2 sek av EEG), Hanning vindu funksjon, og gjennomsnittet av fem spektra per epoke]. 3 Klikk på 'OK'.
  5. Klikk "Begynn Screening» for å starte den automatiske screening. Åpne scoret data (.raf fil).
  6. Sjekk resultatene fra den automatiske screening og eventuelt korrigere dem manuelt basert på standard kriterier (se Representative Resultater, Figur 1B og tabell 1 2, 3 Kort, klikk og hold venstre museknapp på en feilaktig scoret epoke og dra markøren over strengen av feil scoret epoker. Slipp venstre museknapp og velg riktig atferds stat i pop-up vindu.
    Merk: Av og epoker ved overgangen mellom to årvåkne stater er vanskelig å score entydig til én stat. I slike tilfeller bør epoken scores til ostensible staten og de samme kriterier skal brukes til lignende epoker gjennom hele eksperimentet for å sikre data reproduserbarhet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figur 1B illustrerer eksempler på musen EEG i de ulike årvåkenhet stater. Som vist i tabell 1, er epoker klassifiseres som NREM søvn om EEG viser store, langsomme hjernebølger med en delta rytme under 4 Hz og EMG har bare en svak eller ingen signal. Epoker klassifiseres som REM søvn om EEG viser raske lavspente hjernebølger i theta-området mellom 6 og 10 Hz, og EMG viser lav amplitude. Andre epoker skal klassifiseres som våkenhet (ie., Lav til moderat spenning EEG og forekomst av EMG aktivitet).

For eksempel kan EEG / EMG registrering set-up som er beskrevet i denne protokollen blir brukt til å bestemme mengden og søvn søvn / kjølprofilen til C57BL / 6 mus i henhold til utgangsbetingelser etter behandling med koffein (figurene 2 og 3).

Under baseline forhold, mus, som er nattlige dyr, oppviste en klar circadian sove-våkne rytme, som vist i disse figurer, med større mengder av søvn i løpet av lyset perioden enn under den mørke (figur 2A). I løpet av 12-timers lys periode musene viste 6,7 time og 0,9 time av NREM og REM søvn, henholdsvis; mens i løpet av 12-timers mørkeperiode, våkenhet var overveiende (figur 2B). På den annen side, kan evalueres søvnkvaliteten på grunnlag av årvåkenhet tilstand og EEG effektspektrum-analyse (figur 2C-F). Vanligvis kan Utskrift opptak av EEG og EMG brukes til å bestemme episode varighet fordeling, gjennomsnittlig varighet, og scene overgang nummer for hver årvåkenhet tilstand (figur 2C-E). Dessuten viser EEG-effektspekteret for NREM og REM søvn hos mus i løpet av lys og mørke periode (figur 2F) sterk EEG effekttetthet i frekvensområdet 0,5 - 4Hz og 6 - tiHz, respektivt. Det skal bemerkes at i løpet av EEG REM-søvnen omfatter små mengder av delta bølger (0,5 - 4Hz), ettersom det blandede tilstander av NREM og REM søvn er noen ganger en forurensning.

For å vurdere virkninger av rusmidler på søvn-våkne oppførsel av mus, er 24-30 EEG og EMG vanligvis registrert for 2 påfølgende dager. Å bestemme, for eksempel, opphisselse effekten av koffein på C57BL / 6-mus, 24 ble musene behandlet med bærer (10 ml / kg saltoppløsning, intraperitonealt) på dag 1 til 10:00 i den tidlige fasen av lyset perioden. Dyrene ble deretter behandlet med koffein (15 mg / kg) 24 timer senere, og årvåkenhet statene ble klassifisert offline inn waking, REM søvn, og NREM søvn. Figur 3A viser typiske eksempler på EEG, EMG, og hypnograms etter administrasjon av koffein (lavere polysomnographic paneler) eller kjøretøy (øvre polysomnographic paneler) i en C57BL / 6 mus. Koffein Increased mengden av våkenhet i C57BL / 6-mus 2,8-ganger i 3 timer etter injeksjonen (figur 3B).

Figur 1
Figur 1. Sleep Bioassay System for Mus.

(A) for å overvåke EEG-signaler, er rustfrie skruer implantert epiduralt over frontal kortikale og parietal områder av en halvkule. I tillegg er EMG-aktivitet overvåkes av rustfrie ståltråder som er lagt inn bilateralt innenfor trapezius muskler. (B) Typiske eksempler på EEG, EMG, og EEG strømtetthet i 10 sekunder i løpet av NREM eller REM-søvn eller våkenhet i en mus. I NREM søvn, viser EEG høy amplitude bølger; og delta bandet (0,5 - 4Hz) er dominant (til venstre). I REM søvn, viser EEG lav amplitude bølger, med theta band (6-10 Hz) er dominant (i midten). I våkenhet, EEG viser lav amplitude bølger, uten å være dominant frekvens (høyre). EMG-signaler er lavere i både NREM og REM søvn enn i våken tilstand. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Sleep-telefon Profiler henhold Baseline Forholdene i C57BL / 6 Mus vurdert av EEG / EMG Recordings.

(A) Time-kursendringer i time mengden av hver atferds scenen. Hvite og svarte striper over x -axes indikerer lyse og mørke perioder, henholdsvis. (B) Total mengde hvert trinn i 12 timer viser en større mengde NREM og REM søvn i løpet av lys perioden sammenlignet med det i mørketiden. (C) Fordeling av episode varighet av hver scene. (D) Mean varighet av hver scene er lengre for våkenhet i mørketiden. (E) Stage-overgang antall hvert trinn viser hyppigere overganger i lyset perioden. (F) EEG makt spektrum under NREM og REM søvn viser egentlig ingen makt tetthet forskjeller mellom lyse og mørke perioder. Data er presentert som gjennomsnitt ± SEM (n = 5). * P <0,05, ** p <0,01, som vurderes av paret tosidige Student t-test. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Opphisselse Effekt av koffein Vurderes av EEG / EMG Recordings.

(A) Typiske eksempler på EEG, EMG, og hypnograms etter administrasjon av kjøretøy (øvre panel) eller koffein i en dose på 15 mg / kg (nedre panel). (B) Tid kurs av våkenhet hos mus behandlet med koffein. (C) våkenhet i løpet av en 3-timers periode etter injeksjon av koffein. Data er presentert som gjennomsnitt ± SEM (n = 5). ** P <0,01 sammenlignet med kjøretøy injeksjon, som vurderes av paret tosidige Student t-test. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

NREM søvn REM søvn Våkenhet
EEG amplitude Høy Lav Lav
Dominant EEG frekvens Delta bandet (0,5 - 4Hz) Theta bånd (6 - 10 Hz) None
EMG amplitude Lav Lav Høy

Tabell 1: Generelle kriterier scorer Behavioral statene ved EEG / EMG-signaler.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne protokollen beskriver en set-up for EEG / EMG opptak som gjør vurderingen av søvn og våkenhet under lavt støynivå, kostnadseffektive, og high-throughput forhold. På grunn av den lille størrelsen av EEG / EMG elektrodehodet, kan dette systemet kan kombineres med andre implantater for intra-hjerne eksperimenter, inkludert optogenetics (optisk fiber implantering), eller i forbindelse med samtidig kanyle implantering, for mikro av medikamenter i mus hjernen. 31 Videre er utformingen av elektrodehodet med hensyn til multi-pin-hoder gir fleksibilitet i antall registreringskanaler, hvis målingen av ytterligere elektriske signaler (f.eks., kontralaterale EEG, electrooculogram eller lokale feltet potensielle) er påkrevet .

Imidlertid er individuelle boliger kreves for kabelbasert design som er beskrevet i denne protokollen, som derfor begrenser vurderingen av atferdstilstander, altså., Søvn og wakefulness, i kombinasjon med sosial interaksjon eller komplekse atferds testing. I disse tilfeller er en trådløs søvn overvåkingssystem sannsynligvis mer egnet, selv om telemetriske utstyr er ikke uten sine egne begrensende egenskaper, spesielt batteri kostnader og levetid.

Kvaliteten på EEG / EMG-signaler er viktig for scoring av adferdstilstander i henhold til kriteriene vist i Figur 1 og Tabell 1. Uregelmessige elektroder (f.eks., Skruer) er ofte årsaken til elektrisk støy som resulterer i gjenstander i EEG og FFT analyse. Videre er det viktig for kvaliteten av EEG-signalet for å fullstendig dekke elektrode skruene med dentalsement for å unngå luftbobler mellom skruene og sement, som resulterer i økt elektrisk støy. Kvaliteten av EEG-signaler kan kontrolleres i en åpenbart senge mus ved visuelt å bekrefte at de har en høy amplitude og lav frekvens.

Kostnader ogtid til implantat elektroder er kritiske faktorer for mange søvnforskningslaboratorier og er regnet som en stor ulempe for storskala screening av søvn-våkenhets adferd hos mus. EEG / EMG opptakssystem er beskrevet her kan etableres og drives med lav til moderat kostnad, inkludert engangskostnader for elektrodematerialer og medisinsk utstyr (ca. 2 USD per mus) og investeringer for EEG / EMG opptaksutstyr (slepering, forsterker og A / D-konverter, omtrent 2000 USD per mus).

Med hensyn til tid, kan en dyktig forsker konkludere elektroden implantasjon for en mus på mindre enn 20 min; og det er således mulig å operere med mer enn 20 mus per dag. En annen viktig faktor for den totale effektiviteten av vurderingen av søvn på grunnlag av EEG / EMG måling er bruk av programvare for erverv og automatisk scoring av EEG / EMG data. For disse formålene, en rekke kommersielle og egenutviklet programvare er tilgjengelig med enhøy variasjon i priser eller scoring nøyaktighet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4-pin header Hirose A3B-4PA-2DSA(71)
Ampicillin Meiji Seika
Analog-to-digital converter Contec AD16-16U(PCIEV)
Caffeine Sigma C0750
Carbide cutter Minitor B1055
Crimp housing Hirose DF11-4DS-2C
Crimp socket Hirose DF11-30SC
Dental cement (Toughron Rebase) Miki Chemical Product
Epoxy adhesive Konishi #16351
FFC/FPC connector Honda Tsushin Kogyo FFC-10BMEP1(B)
Flat cable Hitachi Cable 20528-ST LF
Instant glue (Aron Alpha A) Toagosei N/A
Meloxicam Boehringer Ingelheim N/A
Pentobarbital Kyoritsu Seiyaku N/A
Signal amplifier Biotex N/A
Sleep recording chamber APL N/A
SleepSign software Kissei Comtec N/A for EEG/EMG recording/analysis
Slip ring Biotex N/A
Stainless steel screw Yamazaki N/A φ1.0 × 2.0
Stainless steel wire Cooner Wire AS633

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Berger, H. Über das Elektrenkephalogramm des Menschen. Arch. Psych. 87, (1), 527-570 (1929).
  2. Tobler, I., Deboer, T., Fischer, M. Sleep and sleep regulation in normal and prion protein-deficient mice. J. Neurosci. 17, (5), 1869-1879 (1997).
  3. Kohtoh, S., et al. Algorithm for sleep scoring in experimental animals based on fast Fourier transform power spectrum analysis of the electroencephalogram. Sleep Biol. Rhythm. 6, (3), 163-171 (2008).
  4. Rosenbaum, E. Warum müssen wir schlafen? : eine neue Theorie des Schlafes. August Hirschwald. (1892).
  5. Kubota, K. Kuniomi Ishimori and the first discovery of sleep-inducing substances in the brain. Neurosci. Res. 6, (6), 497-518 (1989).
  6. Ishimori, K. True cause of sleep: a hypnogenic substance as evidenced in the brain of sleep-deprived animals. Tokyo Igakkai Zasshi. 23, 429-457 (1909).
  7. Legendre, R., Pieron, H. Recherches sur le besoin de sommeil consécutif à une veille prolongée. Z. Allegem. Physiol. 14, 235-262 (1913).
  8. Inoué, S., Honda, K., Komoda, Y. Sleep as neuronal detoxification and restitution. Behav. Brain. Res. 69, (1-2), 91-96 (1995).
  9. Urade, Y., Hayaishi, O. Prostaglandin D2 and sleep/wake regulation. Sleep Med. Rev. 15, (6), 411-418 (2011).
  10. Ueno, R., Ishikawa, Y., Nakayama, T., Hayaishi, O. Prostaglandin D2 induces sleep when microinjected into the preoptic area of conscious rats. Biochem. Biophys. Res. Commun. 109, (2), 576-582 (1982).
  11. Krueger, J. M., Walter, J., Dinarello, C. A., Wolff, S. M., Chedid, L. Sleep-promoting effects of endogenous pyrogen (interleukin-1). Am. J. Physiol. 246, (6 Pt 2), R994-R999 (1984).
  12. Porkka-Heiskanen, T., et al. Adenosine: a mediator of the sleep-inducing effects of prolonged wakefulness. Science. 276, (5316), 1265-1268 (1997).
  13. Garcia-Garcia, F., Acosta-Pena, E., Venebra-Munoz, A., Murillo-Rodriguez, E. Sleep-inducing factors. CNS Neurol. Disord. Drug. Targets. 8, (4), 235-244 (2009).
  14. Huitron-Resendiz, S., et al. Urotensin II modulates rapid eye movement sleep through activation of brainstem cholinergic neurons. J. Neurosci. 25, (23), 5465-5474 (2005).
  15. Wilkins, R. H., Brody, I. A. Encephalitis lethargica. Arch. Neurol. 18, (3), 324-328 (1968).
  16. von Economo, C. Die encephalitis lethargica. Wien. Klin. Wochenschr. 30, 581-585 (1917).
  17. Moruzzi, G., Magoun, H. W. Brain stem reticular formation and activation of the EEG. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1, (4), 455-473 (1949).
  18. Saper, C. B., Fuller, P. M., Pedersen, N. P., Lu, J., Scammell, T. E. Sleep state switching. Neuron. 68, (6), 1023-1042 (2010).
  19. Jones, B. E. Progress in Brain Research. Krnjevic , K., L, D. escarries, S, M. ircea 145, Elsevier. 157-169 (2004).
  20. Saper, C. B., Scammell, T. E., Lu, J. Hypothalamic regulation of sleep and circadian rhythms. Nature. 437, (7063), 1257-1263 (2005).
  21. Fort, P., Bassetti, C. L., Luppi, P. H. Alternating vigilance states: new insights regarding neuronal networks and mechanisms. Eur. J. Neurosci. 29, (9), 1741-1753 (2009).
  22. Lu, J., Sherman, D., Devor, M., Saper, C. B. A putative flip-flop switch for control of REM sleep. Nature. 441, (7093), 589-594 (2006).
  23. Paxinos, G., Franklin, K. B. J. The mouse brain in stereotaxic coordinates. Academic. (2001).
  24. Lazarus, M., et al. Arousal effect of caffeine depends on adenosine A2A receptors in the shell of the nucleus accumbens. J. Neurosci. 31, (27), 10067-10075 (2011).
  25. Huang, Z. L., et al. Adenosine A2A, but not A1, receptors mediate the arousal effect of caffeine. Nat. Neurosci. 8, (7), 858-859 (2005).
  26. Qu, W. M., Huang, Z. L., Xu, X. H., Matsumoto, N., Urade, Y. Dopaminergic D1 and D2 receptors are essential for the arousal effect of modafinil. J. Neurosci. 28, (34), 8462-8469 (2008).
  27. Huang, Z. L., et al. Arousal effect of orexin A depends on activation of the histaminergic system. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98, (17), 9965-9970 (2001).
  28. Xu, Q., et al. A mouse model mimicking human first night effect for the evaluation of hypnotics. Pharmacol. Biochem. Behav. 116, 129-136 (2014).
  29. Cho, S., et al. Marine polyphenol phlorotannins promote non-rapid eye movement sleep in mice via the benzodiazepine site of the GABAA receptor. Psychopharmacol. 231, (14), 2825-2837 (2014).
  30. Liu, Y. Y., et al. Piromelatine exerts antinociceptive effect via melatonin, opioid, and 5HT1A receptors and hypnotic effect via melatonin receptors in a mouse model of neuropathic pain. Psychopharmacol. 231, (20), 3973-3985 (2014).
  31. Qu, W. M., et al. Lipocalin-type prostaglandin D synthase produces prostaglandin D2 involved in regulation of physiological sleep. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, (47), 17949-17954 (2006).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats