Name: noninvasive, high-throughput determination of sleep duration in rodents
Uploaded: 2018-04-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 33 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents at JoVE.com

저자 그들의 편집에 NIH 동료 편집 위원회를 인정 하 고 싶습니다. 이 연구는 NIMH (지아 MH00889)의 교내 연구 프로그램에 의해 투자 되었다. RMS는 FRAXA 박사 친교에 의해 또한 지원 되었다.

모든 절차는 국립 연구소의 정신 건강 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 되었고 국립 연구소의 건강 지침 서 관심과 동물의 사용에 따라 수행.
1. 수 면 탐지 단위 설정
<ol><li>원하는 수 단위 및 소프트웨어를 구입.</li>
	<li>모니터링 시스템을 설정 하는 지침을 따릅니다.<ol>
<li>미터 반대 검출기를 맞춥니다. 적외선 빔 안쪽에 직면 하 고 동일한 높이로 정렬 됩니다 있는지 확인 합니다.</li>
		<li>제공 된 나사를 사용 하 여 금속 스탠드에 원하는 높이에 미터와 검출기 위치. 있도록 장의 침구 적외선 광선의 수준 이지만 빔 동물의 활동을 검출 하기 위하여 적절 한 높이에서이 높이 조정 한다. 이 27 cm × 32cm의 내부 영역 생성 (10.625 ×에서 12.75에서).<ol>
<li>더 많은 나사를 필요한 경우는 하드웨어에 더 구매 저장 (팬 헤드 나사에 6-32 ¼).</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>각이 미터와 각 검출기를 연결 합니다. 이 미터 수신기에 연결 된 허브에 연결 합니다. X와 y 비행기에 이것을 수행 합니다. 모든 설정에 대해이 단계를 반복 합니다.</li>
	<li>제공 된 USB 허브는 컴퓨터에 수신기를 연결 합니다.</li>
</ol>2. 소프트웨어 설치
<ol><li>분석 소프트웨어를 설치 하 고 기본 제공된 하드웨어 구성 파일을 선택 합니다. 하드웨어 구성 파일 회사에 의해 바뀌어야만 한다.</li>
	<li>파일을 클릭 | 실험 구성. 기본 실험 구성을 엽니다.</li>
	<li>실험을 클릭 | 속성.</li>
	<li>클릭 스캔 탭 변경 속도 스캔 10 s.</li>
	<li>10 활동 샘플링 속도 변경 하는 클릭 활동 탭 s.</li>
	<li>파일을 클릭 | 실험으로 저장 미래 실험을 위한 이러한 구성 설정을 저장 합니다.</li>
</ol>3. 동물 설정
<ol><li>단독으로 31 cm (12.25) 길이 16.5 c m (6.5 안으로) 넓은 깨끗 한 장에 쥐 집. 침구를 구축 하 고 광선을 방해에서 마우스를 방지 하려면 3 m m의 깊이에서 침구를 사용 합니다. 쥐에 대 한 추가적인 둥지 물자를 제공 하지 않습니다.</li>
	<li>광고 libitum 와이어 피더 광선 왜곡이 케이지의 상단에 달려있다에 의하여 물 및 음식에 대 한 액세스와 쥐를 제공 합니다. 필요한 경우 음식 리필 하 고 물 병 케이지 연구 기간에 걸쳐 3-5 일 마다 변경 되 면 변경.</li>
	<li>그것은 전체 범위에 대 한 광선의 약 중간에 달려있다 보장 설정, 적외선 빔 내부 마우스 케이지를 맞춥니다.</li>
	<li>라이트 룸의 어두운 주기는 마우스의 일반 주택 조건 빛 어두운 주기의 거울 또는 실험에 따라 원하는 대로 변경로 설정 되어 있는지 확인 합니다.</li>
</ol>4. 준비 및 주사 약
<ol><li>살 균 물과 살 균 cyclodextrin를 얻을.</li>
	<li>모든 주사 25.5 30.5 G 피하 주사와 1 mL 주사기를 사용 합니다. 각 마우스에 대 한 새로운 멸 균 바늘과 주사기를 사용 되어야 한다.</li>
	<li>주사 사이 시간을 줄이기 위해, 모든 주사기를 사전에 조립.</li>
	<li>Cyclodextrin 주사: cyclodextrin의 3 세대 30 %cyclodextrin 솔루션을 물 10 mL에 추가 하 여 cyclodextrin 솔루션을 준비.</li>
	<li>식 염 수 또는 IP 주입을 통해 cyclodextrin 0.3 mL를 관리 합니다.</li>
</ol>5입니다. 소프트웨어 기록 자
<ol><li>기본 하드웨어 구성 파일을 엽니다.</li>
	<li>파일을 클릭 | 실험 구성. 원하는 열거나 기본 구성 실험.</li>
	<li>실험을 클릭 | 설치.<ol>
<li>데이터 파일을 저장할 위치 뿐만 아니라 백업 파일을 저장할 위치를 지정 합니다. 소프트웨어는 데이터 파일 특정 프로그램 폴더에서 프로그램 파일 에 저장 됩니다 필요 합니다. 참고: 일부 컴퓨터는 민감한으로 프로그램 파일 을 볼, 그 데이터 파일에 액세스할 수 없습니다 가능한 실험 후. 따라서 로컬 컴퓨터에 백업 파일을 다른, 중요 하지 않은 영역을 저장 하는 것이 좋습니다.</li>
		<li>동물 지정 ID를 각 수 면 챔버 및 원하는 경우 동물의 무게를 입력 하십시오. 챔버는 실험에 사용 되 고 하지 않으면, 확인란을 선택 취소 하는 것 그 챔버를 비활성화 됩니다. Id 정보가 입력 되 면 완료를 클릭 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>파일을 클릭 | 실험으로 저장 원하는 파일 이름 아래 현재 실험 구성 하기.</li>
	<li>실험을 클릭 | 실행 또는 f 5를 눌러 녹음을 시작 하. 모든 실 활동을 따기는 되도록 10 s 신 기원에 대 한 잠깐. 동물 그냥 주입 했다, 그것은 매우 가능성이 그 동물 이동 됩니다 적외선 광선에 의해 감지 될 정도로.<ol>
<li>활동이 감지 되 면 광선 움직임을 데리 러 수 있도록 수동으로 마우스 케이지를 이동 하려고 합니다. 문제 해결을 계속 하거나 활동은 기록 되지 않는 경우 작업 실로 이동 합니다. 참고: 주사 완료 하자마자 실험을 실행.</li>
	</ol>
</li>
	<li>빛을 차단 하는 불투명 한 커버와 함께 컴퓨터 화면을 커버. 활동 수준에 깜박이 불빛을 커버.</li>
	<li>24 h에 대 한 실험을 실행 합니다. 참고: 주사를 수행 하는 데 필요한 시간 때문에 그것은 되지 않습니다 전체 24 h. 주사는 매일 같은 시간에 수행 되어야 한다. 수 면 주사 동안 하지 기록 합니다.</li>
	<li>다음 날, 주사, 시 클릭 실험 | 중지 녹음 종료. 파일을 클릭 | 수출 | 생성 제목 해당 각 마우스에 대 한 원시 데이터를 수집. 참고: 그것은, 그래서 이렇게 즉시 내보내고 컴퓨터 처리 하는 동안 다음 주사 진행 시간이 좀 걸릴 수 있습니다.</li>
	<li>파일을 클릭 | 수출 | 수 면 파일을 내보냅니다 잠 각 실험에 대 한 원시 여. 소프트웨어가 설치 되어 있는 컴퓨터에 CDTA 데이터 파일입니다.<ol>
<li>검색 매개 변수 활동 소스, x 축 및 y 축 상자 검사 됩니다 확인.</li>
		<li>임계값 Epochs 수 면, 아래 4 epochs 선택 되어 있는지 확인 합니다.</li>
		<li>자 임계값 활동 임계값, 0 건의 선택 되어 있는지 확인 합니다.</li>
		<li>명암 주기에서 명암 주기 위한 적절 한 시간을 선택 합니다.</li>
		<li>분석 창에서 분석을 위해 원하는 시간을 선택 합니다. 주사 연구의 경우 기본적으로 날 을 둡니다. ExpSTART로 시작 시간 을 설정 합니다. 24:00 24 h. 분석 사용 하 여 최대 72 h에 대 한 소프트웨어를 할 수 있는 기간 을 설정 합니다.</li>
		<li>구성 데이터 내보내기에 대 한 시간을 절약할 수를 저장 합니다.</li>
		<li>업데이트를 클릭 합니다.</li>
		<li>CSV 파일 생성 을 클릭 하 고 원하는 위치에 파일을 저장 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. 데이터 분석
<ol><li>각 녹음 세션에 대 한 수 면 파일을 엽니다. 주제 ID를 할당 하려면 대상 ID를 확인 하려면 각 챔버에 대 한 개별 CSV 파일을 열으십시오 어린 아이 잠 h:mm: ss로 모두 빛과 모든 동물에 대 한 어두운 단계를 기록 합니다.<ol>
<li>녹음의 실패를 나타내는 불일치에 대 한 개별 주제 CSV 파일을 확인 하십시오. 하이 빔 건의 한 평면에서 감지 하지만 아무 수 다른 비행기에 관찰 된다,이 빔 실패를 나타냅니다. 참고:은 빛과 어두운 단계 포함 총 녹음 기간 동안 계산 "% 자" 빛과 어둠의 단계에 대 한. 12 h 명암 주기 12 h 빛 또는 어두운 단계에 "% 자"를 2로이 수를 곱하면 됩니다. 그 주사 연구 계산된 전체 24 시간에 가지 않았다 "% 자"는 것은 정확 하지 않다. 올바른 생성 하로 더하다 "잠" h:mm: ss로 나눕니다 "% 자"는 "실험 경과 시간: h:mm: ss로," 2, 증식 그리고 다음 100%를 곱합니다. 주사 빛 단계에서 수행 했다, 빛 단계는 이러한 방식으로 조정 될 필요가 있다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>다른 일 및 단계 서로 비교 되 고, 이후 각 단계 및 각 하루에 대 한 백분율 수 면 기간을 분석 합니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Picchioni, D., Reith, R. M., Nadel, J. L., Smith, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sleep,+plasticity+and+the+pathophysiology+of+neurodevelopmental+disorders:+the+potential+roles+of+protein+synthesis+and+other+cellular+processes.">Sleep, plasticity and the pathophysiology of neurodevelopmental disorders: the potential roles of protein synthesis and other cellular processes.</a> Brain sciences. 4, 150-201 (2014).</li><li>Ingvar, M. C., Maeder, P., Sokoloff, L., Smith, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+aging+on+local+rates+of+cerebral+protein+synthesis+in+rats.">The effects of aging on local rates of cerebral protein synthesis in rats.</a> Monographs in neural sciences. 11, 47-50 (1984).</li><li>Pack, A. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+method+for+high-throughput+phenotyping+of+sleep+in+mice.">Novel method for high-throughput phenotyping of sleep in mice.</a> Physiological genomics. 28, 232-238 (2007).</li><li>Sare, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficient+Sleep+in+Mouse+Models+of+Fragile+X+Syndrome.">Deficient Sleep in Mouse Models of Fragile X Syndrome.</a> Front Mol Neurosci. 10, (2017).</li><li>Alvarez, G. G., Ayas, N. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+daily+sleep+duration+on+health:+a+review+of+the+literature.">The impact of daily sleep duration on health: a review of the literature.</a> Progress in cardiovascular nursing. 19, 56-59 (2004).</li><li>Kincheski, G. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+sleep+restriction+promotes+brain+inflammation+and+synapse+loss,+and+potentiates+memory+impairment+induced+by+amyloid-beta+oligomers+in+mice.">Chronic sleep restriction promotes brain inflammation and synapse loss, and potentiates memory impairment induced by amyloid-beta oligomers in mice.</a> Brain, behavior, and immunity. 64, 140-151 (2017).</li><li>Sare, R. M., Levine, M., Hildreth, C., Picchioni, D., Smith, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+sleep+restriction+during+development+can+lead+to+long-lasting+behavioral+effects.">Chronic sleep restriction during development can lead to long-lasting behavioral effects.</a> Physiology &amp; behavior. 155, 208-217 (2015).</li><li>Moretti, P., Bouwknecht, J. A., Teague, R., Paylor, R., Zoghbi, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abnormalities+of+social+interactions+and+home-cage+behavior+in+a+mouse+model+of+Rett+syndrome.">Abnormalities of social interactions and home-cage behavior in a mouse model of Rett syndrome.</a> Human molecular genetics. 14, 205-220 (2005).</li><li>Guzman, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mice+with+selective+elimination+of+striatal+acetylcholine+release+are+lean,+show+altered+energy+homeostasis+and+changed+sleep/wake+cycle.">Mice with selective elimination of striatal acetylcholine release are lean, show altered energy homeostasis and changed sleep/wake cycle.</a> Journal of neurochemistry. 124, 658-669 (2013).</li><li>Vecsey, C. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Daily+acclimation+handling+does+not+affect+hippocampal+long-term+potentiation+or+cause+chronic+sleep+deprivation+in+mice.">Daily acclimation handling does not affect hippocampal long-term potentiation or cause chronic sleep deprivation in mice.</a> Sleep. 36, 601-607 (2013).</li><li>Bogdanik, L. P., Chapman, H. D., Miers, K. E., Serreze, D. V., Burgess, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+MusD+retrotransposon+insertion+in+the+mouse+Slc6a5+gene+causes+alterations+in+neuromuscular+junction+maturation+and+behavioral+phenotypes.">A MusD retrotransposon insertion in the mouse Slc6a5 gene causes alterations in neuromuscular junction maturation and behavioral phenotypes.</a> PloS one. 7, e30217 (2012).</li><li>Angelakos, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperactivity+and+male-specific+sleep+deficits+in+the+16p11.2+deletion+mouse+model+of+autism.">Hyperactivity and male-specific sleep deficits in the 16p11.2 deletion mouse model of autism.</a> Autism research: official journal of the International Society for Autism Research. 10, 572-584 (2017).</li><li>Fisher, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+assessment+of+sleep-wake+behavior+in+mice.">Rapid assessment of sleep-wake behavior in mice.</a> Journal of biological rhythms. 27, 48-58 (2012).</li><li>Mang, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+a+piezoelectric+system+as+an+alternative+to+electroencephalogram/+electromyogram+recordings+in+mouse+sleep+studies.">Evaluation of a piezoelectric system as an alternative to electroencephalogram/ electromyogram recordings in mouse sleep studies.</a> Sleep. 37, 1383-1392 (2014).</li><li>Chen, L., Toth, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fragile+X+mice+develop+sensory+hyperreactivity+to+auditory+stimuli.">Fragile X mice develop sensory hyperreactivity to auditory stimuli.</a> Neuroscience. 103, 1043-1050 (2001).</li></ol>

저자는 공개 없다.

여기, 우리는 수 면 기간 홈 장에 모니터링 활동에 따라 결정 하는 비 침범 성, 높은 처리량 방법 제시. 총 수 면 시간에 대 한 평가의이 방법은 뇌 파 연구3에 대 한 검증 되었습니다. 활동 기반 홈 케이지 모니터링 하는 것이 간단 하 고, 비 침범 성, 동물의 많은 수에 인구 연구에 적용 합니다. 그것은 제한에 그것 (수 면 시 합 기간 및 수 면 단계) 등 수 면에 대 한 자세한 정보를 드릴 수 없습니다.
이 방법 분석의 함정은 검출 하기 매우 쉽다. 광선의 연구 기간 동안 방해는 중요 하다.입니다. 이 감 금 소의 지역에서 침구의 형성에 의해 발생할 수 있습니다. 이 침구 3 m m의 높이 제한 하 고 추가 중첩 물자를 제거 하 여 최소화할 수 있습니다. 침구의이 금액은 새 장 바닥을 커버 하기에 충분 하 고 낮은 침구 볼륨 하지 쥐 17에서 스트레스 수준에 영향을 발견 되었습니다. 추가 중첩 자료 또한 빔 클리어런스를 방해할 수 있습니다 그리고 그러므로 제공 되어야 한다. 그것은 또한 모든 빔 설치 절차 동안 제대로 작동 확인 하 고 연구를 종료 하 고 데이터를 추출 하기 전에 감 금 소를 검사 하는 것이 중요. 빔 오작동 하는 경우 수 면 기간을 여유 있게 예측 발생할 수 있습니다. CSV 파일에서 보고 신중 하 게 데이터 분석 단계 빔 오작동 또는 방해를 감지할 수 있습니다. 다른 축에 어떤 계산 없이 한 축에서 높은 카운트의 인스턴스는 광선의 집합 중 하나 오작동 했다 또는 방해를 나타냅니다. 이 정렬 문제로 (검출기는이 미터와 제대로 정렬), 연결 문제 또는 장비 고장 수 있습니다. 수 면 파일의 분석만이 정보를 놓칠 것 이다 하 고 광선의 두 방향에 대 한 회계 되지 경우 수 면 기간 과대평가 될 수 있습니다.
홈-새 장 수 면 모니터링의 또 다른 고려 사항은 단일 주택에 대 한 필요는. 마우스 수 면 녹음은 공부 되 고 각 마우스 되도록 단독 보관 될 해야 합니다. 따라서, 수 면 평가 기간 머리말 붙인된 사회 격리를 방지 하기 위해 제한 되어야 합니다. 또한, 동물 단독으로 될 필요가 있기 때문에 이유 이전에 동물을 공부 하 고 집 케이지 모니터링, 보관 불가능 합니다. 또한, 우리는 여러 다양 한 연령대에서 생쥐에서 단일 주택 홈 케이지 모니터링 상태로 길 들을 약 24 시간 걸리지만 경우 다른 습관 들 임에 대 한 테스트 해야 할 수 있습니다 나타났습니다 긴장 또는 공부4되 고 있는 유전자 변형 쥐. 현재 연구의 결과 또한 연습장을 수 면에 관련 된 감소를 피하기 위해 실험을 통해 변경 하면 안는 것이 좋습니다.
이 방법은 최소한의 노동 시간과 동물의 많은 수에서 수 면을 공부 하는 힘이 있다. 따라서, 그것은 약속 다른 설치류 라인의 행동 형질 및 수 면에 (를 포함 하 여 약리 연구) 다른 조작의 효과 평가 하기 위한 유용 합니다.

수 면 신체와 뇌 깨어1일일 부담을 다음의 복원에 대 한 중요 한 기능이 있다. 그것은 보였다 수 면 메모리 보존 및 일반적인 뇌가 소성1역할을 한다. 뇌 파 감지 수 면2골드 표준입니다. 설치류, 뇌 파 모니터링 후 동물 필요2복구 기간 머리 마운트에 부착 된 전극의 외과 이식을 합니다. 복구 후 동물 녹음 장치에 연결 하 고 다른 주어진 habituation2의 기간. 복구 및 습관 들 임이 필요한 기간 때문에 뇌 파 시간이 소모 하 고 힘 드는 하 고 큰 규모에서 합리적으로 수행할 수 없습니다. 또한, 전극 이식의 수술 동물에 내재 된 위험을 운반합니다. 마지막으로, 수 면 뇌 파 연구에서 득점을 위한 데이터 분석 또한 매우 힘 드는입니다. 대신, 비-침략 적, 높은 처리량 방법 수 면 모니터링의 설치류 수 면 연구를 원조 크게 것 이다.
활동 기반 홈 케이지 모니터링 시스템 절전을 검색 하는 데 사용 뇌 파 연구의 한계를 해결 합니다. 간단한 전제가 이다 비활성 동물 가능성이 자 동물. 그것은 보였다 그 40 연속 비활성 (10 s 신 기원에 있는 범주화)의 s 수 면 뇌 파 (88-94% 계약을 표시)3측정 된 신뢰할 수 있는 측정 이다. 홈-케이지 모니터링 시스템 공부 최소한의 설정 시간으로 동물의 큰 그룹을 사용할 수 있습니다. 우리는 동물 약 1 일 하는 데 걸리는 복구 뇌 파 연구2에 필요한 주 달리 홈 케이지 모니터링 시스템4 개별 주택에 길 들 나타났습니다. 또한, 일부 설정 또한 핵심 체온, 심장 박동, 활동, 및 먹이 등 생리 적 매개 변수를 검색할 수 있습니다. 온도 심장 박동 작은 송신기의 주입에서 결정 됩니다. 이 매개 변수는 마우스에 대 한 자세한 정보를 제공할 수 있습니다 그리고 수 면 및 그것 영향의 우리의 이해에 더 추가할 수 면 녹화와 동시에 사용할 수 있습니다.
그것은 강력한 도구, 홈-케이지 모니터링 활동 기반에서 취득 될 수 있는 데이터의 종류를 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 뇌 파 연구 rem 수 면과 비-REM 수 면, 수 면 아키텍처의 깊은 이해에 대 한 중요 구별할 수 있습니다. 활동 기반 홈 케이지 모니터링 시스템만 총 수 면 시간에 대 한 데이터를 제공할 수 있습니다. 또한, 홈-케이지 모니터링 활동 기반에 대 한 출력 수 면 시 합 기간에 대 한 정보를 제공, 하지만 우리 수 없습니다 정확 하 게 평가 시 합 기간 40 s 간격3의 고유한 제한 때문에. 이러한 제한에도 불구 하 고 홈-케이지 수 면 기간 모니터링 동물의 건강과 행동5를 포함 하 여 많은 다운스트림 요소에 영향을 미칠 수 있는 중요 한 생물 측정을 제공 합니다.
홈-케이지 모니터링 활동 기반은 그것의 다양성을 나타내는 많은 연구에서 수 면을 감지 하 사용 되었습니다. 우리는 이러한 연구4,6,7,8,9,10,,1112의 샘플을 인용. 제시 하는 메서드와 검색 활동 기반 모니터링, 각 포함 하는 자체 제한13,14을 통해 수 면의 다른 방법이 있다. 이러한 연구의 일부 검사 중단된 자 (72 h)의 오랜 기간 동안 일부 수 면 검사 24 h에. 본이 연구에서는 우리 일상 복 (IP) 주사 하 고 허약한 X 증후군 (Fmr1 코 쥐)의 마우스 모델에서 정기적인 케이지 변화에 응답 후 각 24 시간 동안 수 면 분석을 제시. 그들은 수 면4 감소 때문에 하이퍼-반응 감각 정보15수 hypothesized Fmr1 코 마우스 선택 했습니다. 우리의 데이터는 스트레스 이벤트에 대 한 응답에서 수 면 패턴에 변화를 감지 하는 능력을 강조 표시 합니다. 이 메서드는 마우스의 큰 동료에서 수 면에 대 한 일반 정보를 얻기 위해 이상적. 메서드는 특정 유전 변경 수 면, 약물 치료, 또는 스트레스 등의 이벤트에 대 한 응답의 효과의 효과 이해 하는 데 유용할 수 있습니다. 또한, 메서드는 더 많은 연구를 시작 하기 전에 응답에 대 한 심사의 간단한 수단을 제공 합니다.

<table><tbody><tr><td>Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS)</td><td>Columbus Instruments</td><td></td><td>Equipment and software to analyze sleep duration</td></tr><tr><td>Captisol Research Grade</td><td>Captisol</td><td>RC-0C7-100</td><td>Captisol for dissolving hydrophobic compounds</td></tr><tr><td>30 G BD Needle 1/2 inch</td><td>BD</td><td>305106</td><td>Needle for injections</td></tr><tr><td>BD Disposable Syringes</td><td>Fisher</td><td>14-823-30</td><td>Syringes for injections</td></tr><tr><td>B6.129P2-Fmr1tm1Cgr/J</td><td>Jackson Labs</td><td>3025</td><td>Fmr1 KO mice</td></tr><tr><td>Super Mouse 750 Mouse Cage</td><td>Lab Products, Inc.&amp;nbsp;</td><td></td><td>Homecages for the mice</td></tr><tr><td>SANI-Chips Bedding</td><td>PJ Murphys</td><td></td><td>Bedding for the mice</td></tr></tbody></table>

noninvasive, high-throughput determination of sleep duration in rodents

전통적으로, 수 면 뇌 파 (EEG)에 의해 모니터링 됩니다. 설치류에서 뇌 파 연구는 긴 회복 기간 다음에 전극의 외과 이식이 필요 합니다. 뇌 파 녹음을 수행 하려면 동물 머리 마운트 부자연 스러운 밧줄 만들기는 수신기에 연결 됩니다. 뇌 파 모니터링 하는 것은 시간이 걸리는, 캐리는 동물에 위험 및 수 면의 측정에 대 한 완전히 자연 설정 되지 않습니다. 높은 처리량 패션에 특히 수 면을 감지 하는 다른 방법 수 면 연구의 분야를 사전 크게 것 이다. 여기, 우리 집 케이지 모니터링 활동 기반을 통해 수 면을 탐지 하기 위한 검증된 방법 설명. 이전 연구는이 방법을 통해 평가 하는 수 면 수 면 뇌 파 기반 전통적인 측정에 의해 정의 된 계약의 높은 학위를가지고 나타났습니다. 이 메서드는 전체 수 면 시간에 대 한 유효성을 검사 하는 반면에, 그것은 수 면 시 합 기간 더 나은 시간 해상도 뇌 파에 의해 평가 되어야 한다 주의 하는 것이 중요. 빠른 안구 운동 (REM)과 비-REM 수 면, 수 면의 정확한 본질에 대 한 더 많은 세부 정보를 제공에 뇌 파 차별화할 수 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 활동 기반 수 면 결정 그대로 수 면의 여러 일을 분석 하 고 (스트레스) 같은 급성 이벤트에 대 한 응답으로 수 면을 평가 하기 위해 사용할 수 있습니다. 여기, 우리가 매일 복 주사에 대 한 마우스의 응답을 검출 하기 위하여이 시스템의 힘을 보여줍니다.

수 면과 여부 동물 주사 하 길 들에 매일 주사의 효과 확인 하려면 우리는 오전 9시 (오전 6 시 시작 하는 가벼운 주기)에서 14 일 연속 매일 IP 주사를 수행 12 Fmr1 코 C57Bl/6J 쥐에 있는 잠 기간을 기록. 우리는 주제 디자인, 내 주입 각 동물 정상적인 염 분 4 일 연속 (일 1-4)와 다음에 대 한 30 %cyclodextrin 다음 10 일 연속 (5-14 일). 약국에 대 한 소수 성 화합물을 분해 하는 데 사용 수 수 있기 때문에 우리 자동차 사출 마우스 수 면 영향을 미칠 수 어떻게에 관심이 있었다 Cyclodextrin 선정 됐다. 녹음의 긴 기간을 감안할 때, 우리 또한 연구 내내 일주일에 두 번 감 금 소를 변경. 케이지 변경 일에 주사와 동시에 수행 했다 표시. 우리는 주사 및 케이지 변화 (그림 1)의 14 일에 걸쳐 빛과 어두운 단계에 대 한 평균 % 수 면 기간을 보고합니다. 동물 주사 없이 수 면 장치에 추가 요법이 니 기간에 영향을 받지 않았다. 우리 하루 상호 작용 x 중요 한 단계를 발견 (F = 16.463) (p < 0.001), 14 일 동안 수 면 기간에 그 변화를 나타내는 빛과 어두운 단계 사이 달랐다. 게시물 hoct-테스트, 빛 단계에서 수 면 기간 1 일에는 밝혔다 그것 보다 다른 거의 모든 다른 일에. 이것은 주사4없이 잠 설치 게 habituation의 효과와 일치입니다. 또한 빛 단계에 일 6, 9, 기간을 수 면 및 13 (감 금 소는 다음 IP 주사 변경 된) 때 크게 달랐다 (p < 0.05) 나타내는 케이지 변화 수 면 기간을 변경 하는 일을 이웃에 수 면 기간 보다. 약간의 일상적인 변화 (이 정상적인 발생) 수 면 기간 동안에, 감 금 소 변경 때 빛 단계 수 면 기간에 상당한 감소 케이지 변경 수 면에 영향을 제안 합니다. 케이지 변경 (즉, : 일 5, 7, 8, 10, 11, 12, 및 14) 없이 cyclodextrin 관리의 일에 빛 단계 수 면 기간에 큰 차이 없었다. 이러한 데이터는 쥐 익숙해져 cyclodextrin의 IP 주사는 상대적으로 짧은 시간에 나타냅니다. 어두운 단계에서 수 면 기간 일 2와 6 (첫 번째 케이지 변경) 주 6에서 발생 한 빛 단계 수 면 기간에 감소에 대 한 잠재적인 보상을 제안 사이 달랐다. 수 면 기간을 2 시간 단위로 한 일 4 침입의 다른 프레 젠 테이 션 수 면 기간 (그림 2)에 주사와 케이지 변경의 즉각적인 효과 보여줍니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57420/57420fig1.jpg"> 그림 1: 빛 (A) 및 (B) 어두운 단계 수 면 시간 14 일 녹음 기간에 걸쳐 표시 됩니다. 마우스 빛 단계에서 오전 9 시에 식 염 수 (흰색 화살표) 또는 30 %cyclodextrin (검은 화살표)의 일일 IP 주사를 받았다. 화살표 주위 상자 새 장 변화를 나타냅니다. X 일 상호 작용 단계는 통계적으로 유의 한 (p < 0.001). 포스트 hoc t-테스트 제안 잠 지속 기간이 다른 일에서 1 일에 빛 단계에 달랐다 잠 설치 및 IP 주사 habituation 나타내는. 수 면 6, 9, 및 다른 일에 비해 13 일에 케이지 변화에 의해 감소 되었다 (하루 5, 7, 8, 10, 11, 12, 14). Cyclodextrin 주사 따라 수 면 기간 일 때 감 금 소 변경 되지 않았습니다에 걸쳐 상대적으로 안정적인 했다 나타내는 쥐 IP cyclodextrin 주사에 익혀 진다. 포인트 대표 12 쥐에서 (SEM) 평균 ± 표준 오류를 의미합니다. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57420/57420fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57420/57420fig2.jpg"> 그림 2: 수 면 기간 4 일에 식 염 수 주사 후 시작 하 고 하루 6 월말에 끝나는 2 h 프레임의 비율. 각 데이터 요소는 쥐의 평균 수 면으로 중 제시는 다음 2 h 기간. 쥐 식 염 수 (흰색 화살표) 또는 30 %cyclodextrin (검은 화살표)의 일일 IP 주사를 받았다. 주사 했다 오전 9 고 수 면 기록 되었다가 화살표 주위 1-1.5 헤 상자 새 장 변화를 나타냅니다. 감 금 소 주사 9 오전 11 오전 재개 수 면 녹음에 따라 변경 되었습니다. 회색 라인 블랙 라인 나타냅니다 어두운 사이클에서 발생 하는 수 면 동안 빛 사이클에서 발생 하는 수 면을 나타냅니다. 포인트 12 쥐에서 수단 ±를 SEM을 나타냅니다. <a href="https://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57420/57420fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents at JoVE.com

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

활동 기반 홈 케이지 모니터링 통해 수 면을 측정 하는 높은 처리량 방법을 설명 합니다. 이 방법은 전통적인 뇌 파 기반 방법에 비해 이점이 있습니다. 그것은 잘 총 수 면 기간 결정에 대 한 유효성을 검사 하 고 인간 질병의 설치류 모델에서 수 면을 모니터링 하는 강력한 도구가 될 수 있습니다.

수 면 기간 설치류의 비 침범 성, 높은 처리량 결정

Traditionally, sleep is monitored by an electroencephalogram (EEG). EEG studies in rodents require surgical implantation of the electrodes followed by a ...

noninvasive-high-throughput-determination-of-sleep-duration-in-rodents

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

7.7K 조회수.  National Institutes of Health. 활동 기반 홈 케이지 모니터링 통해 수 면을 측정 하는 높은 처리량 방법을 설명 합니다. 이 방법은 전통적인 뇌 파 기반 방법에 비해 이점이 있습니다. 그것은 잘 총 수 면 기간 결정에 대 한 유효성을 검사 하 고 인간 질병의 설치류 모델에서 수 면을 모니터링 하는 강력한 도구가 될 수 있습니다.

비디오: Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article describes a rodent version of the PVT&#8212;termed the &#34;rPVT&#34;&#8212;that measures similar aspects of attention (i.e., performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention). Data are presented that demonstrate both the short- and long-term usefulness of the rPVT when employed with laboratory rats. Rats easily learn the rPVT, and learning to perform the basic procedure takes less than two weeks of training. Once acquired, rat performances in the rPVT show a high degree of similarity to these same performance measures in the human PVT, including similarities in, lapses in attention, reaction times, vigilance decrements across session time (i.e., the human &#34;time-on-task&#34; effects), and the response-stimulus interval (RSI) effect described for humans. Thus the rPVT can be an extremely valuable tool for assessing the effects of a wide range of variables on sustained attention quite similar to human PVT performances, and thus can be useful for developing novel treatments for neurobehavioral dysfunctions.

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

A rat version of the human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is described that measures aspects of attention similar to those measured with the human PVT, including aspects of human vigilance such as performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention.

설치류 심리 운동 경계 시험 (rPVT) : 쥐에서 신경 행동 학적 성능을 평가하는 방법

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

연구

행동분석학

Chronic Sleep Deprivation in Mouse Pups by Means of Gentle Handling

Sleep is critical for proper development and neural plasticity. Moreover, abnormal sleep patterns are characteristic of many neurodevelopmental disorders. Studying how chronic sleep restriction during development can affect adult behavior may add to our understanding of the emergence of behavioral symptoms of neurodevelopmental disorders. While there are many methods that can be used to restrict sleep in rodents including forced locomotion, constant disruption, presentation of an aversive stimulus, or electric shock, many of these methods are very stressful and cannot be used in neonatal mice. Here, we describe gentle handling, a sleep deprivation technique that can be used chronically throughout development and into adulthood to achieve sleep restriction. Gentle handling involves close observation of the mice throughout the sleep deprivation period and requires the researcher to gently prod the animals whenever they are inactive or display behaviors associated with sleep. Coupled with EEG recordings, gentle handling could be used to selectively disrupt a specific phase of sleep such as rapid eye movement (REM) sleep. The technique of gentle handling is a powerful tool for the study of the effects of chronic sleep restriction even in neonatal mice that circumvents many of the more stressful procedures used for sleep deprivation.

We describe a sleep deprivation technique known as gentle handling where investigators gently prod mice any time sleep behavior is observed. This method is a powerful tool that allows researchers to study the effects that chronic sleep restriction throughout development can have on future brain physiology and behavior.

마우스에 만성 수 면 부족 통해 부드러운 새끼 처리

Sleep is critical for proper development and neural plasticity. Moreover, abnormal sleep patterns are characteristic of many neurodevelopmental disorders. ...

Simultaneous Electroencephalography, Real-time Measurement of Lactate Concentration and Optogenetic Manipulation of Neuronal Activity in the Rodent Cerebral Cortex

Although the brain represents less than 5% of the body by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body at rest1. The function of non rapid eye movement sleep (NREMS), the largest portion of sleep by time, is uncertain. However, one salient feature of NREMS is a significant reduction in the rate of cerebral glucose utilization relative to wakefulness2-4. This and other findings have led to the widely held belief that sleep serves a function related to cerebral metabolism. Yet, the mechanisms underlying the reduction in cerebral glucose metabolism during NREMS remain to be elucidated.
	One phenomenon associated with NREMS that might impact cerebral metabolic rate is the occurrence of slow waves, oscillations at frequencies less than 4 Hz, in the electroencephalogram5,6. These slow waves detected at the level of the skull or cerebral cortical surface reflect the oscillations of underlying neurons between a depolarized/up state and a hyperpolarized/down state7. During the down state, cells do not undergo action potentials for intervals of up to several hundred milliseconds. Restoration of ionic concentration gradients subsequent to action potentials represents a significant metabolic load on the cell8; absence of action potentials during down states associated with NREMS may contribute to reduced metabolism relative to wake.
	Two technical challenges had to be addressed in order for this hypothetical relationship to be tested. First, it was necessary to measure cerebral glycolytic metabolism with a temporal resolution reflective of the dynamics of the cerebral EEG (that is, over seconds rather than minutes). To do so, we measured the concentration of lactate, the product of aerobic glycolysis, and therefore a readout of the rate of glucose metabolism in the brains of mice. Lactate was measured using a lactate oxidase based real time sensor embedded in the frontal cortex. The sensing mechanism consists of a platinum-iridium electrode surrounded by a layer of lactate oxidase molecules. Metabolism of lactate by lactate oxidase produces hydrogen peroxide, which produces a current in the platinum-iridium electrode. So a ramping up of cerebral glycolysis provides an increase in the concentration of substrate for lactate oxidase, which then is reflected in increased current at the sensing electrode. It was additionally necessary to measure these variables while manipulating the excitability of the cerebral cortex, in order to isolate this variable from other facets of NREMS.
	We devised an experimental system for simultaneous measurement of neuronal activity via the elecetroencephalogram, measurement of glycolytic flux via a lactate biosensor, and manipulation of cerebral cortical neuronal activity via optogenetic activation of pyramidal neurons. We have utilized this system to document the relationship between sleep-related electroencephalographic waveforms and the moment-to-moment dynamics of lactate concentration in the cerebral cortex. The protocol may be useful for any individual interested in studying, in freely behaving rodents, the relationship between neuronal activity measured at the electroencephalographic level and cellular energetics within the brain.

A procedure is described for manipulating the activity of cerebral cortical pyramidal neurons optogenetically while the electroencephalogram, electromyogram, and cerebral lactate concentration are monitored. Experimental recordings are performed on cable-tethered mice while they undergo spontaneous sleep/wake cycles. Optogenetic equipment is assembled in our laboratory; recording equipment is commercially available.

동시 Electroencephalography, 설치류 대뇌 피질의 젖산 농도와 Neuronal 활동 Optogenetic 조작의 실시간 측정

Although the brain represents less than 5% of the body  by mass, it utilizes approximately one quarter of the glucose used by the body  at rest1. The ...

신경과학

수면 장애 치료의 발전: 초파리 기반 스크리닝 접근법

High-Throughput Small Molecule Drug Screening For Age-Related Sleep Disorders Using Drosophila melanogaster

Sleep, an essential component of health and overall well-being, often presents challenges for older individuals who frequently experience sleep disorders characterized by shortened sleep duration and fragmented patterns. These sleep disruptions also correlate with an increased risk of various illnesses in the elderly, including diabetes, cardiovascular diseases, and psychological disorders. Unfortunately, existing drugs for sleep disorders are associated with significant side effects such as cognitive impairment and addiction. Consequently, the development of new, safer, and more effective sleep disorder medications is urgently needed. However, the high cost and lengthy experimental duration of current drug screening methods remain limiting factors.
This protocol describes a cost-effective and high-throughput screening method that utilizes Drosophila melanogaster, a species with a highly conserved sleep regulation mechanism compared to mammals, making it an ideal model for studying sleep disorders in the elderly. By administering various small compounds to aged flies, we can assess their effects on sleep disorders. The sleep behaviors of these flies are recorded using an infrared monitoring device and analyzed with the open-source data package Sleep and Circadian Analysis MATLAB Program 2020 (SCAMP2020). This protocol offers a low-cost, reproducible, and efficient screening approach for sleep regulation. Fruit flies, due to their short life cycle, low husbandry cost, and ease of handling, serve as excellent subjects for this method. As an illustration, Reserpine, one of the tested drugs, demonstrated the ability to promote sleep duration in elderly flies, highlighting the effectiveness of this protocol.

저자 스포트라이트: DAM 시스템을 사용한 초파리 수면 측정의 과제 극복 

Presented is a protocol for high-throughput drug screening to improve sleep by monitoring the sleep behavior of fruit flies in an elderly Drosophila model.

Drosophila melanogaster를 사용하여 나이 관련 수면 장애를 위한 High-throughput 작은 분자 약 검열

Sleep, an essential component of health and overall well-being, often presents challenges for older individuals who frequently experience sleep disorders ...

Polygraphic Recording Procedure for Measuring Sleep in Mice

Recording of the epidural electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) in small animals, like mice and rats, has been pivotal to study the homeodynamics and circuitry of sleep-wake regulation. In many laboratories, a cable-based sleep recording system is used to monitor the EEG and EMG in freely behaving mice in combination with computer software for automatic scoring of the vigilance states on the basis of power spectrum analysis of EEG data. A description of this system is detailed herein. Steel screws are implanted over the frontal cortical area and the parietal area of 1 hemisphere for monitoring EEG signals. In addition, EMG activity is monitored by the bilateral placement of wires in both neck muscles. Non-rapid eye movement (Non-REM; NREM) sleep is characterized by large, slow brain waves with delta activity below 4 Hz in the EEG, whereas a shift from low-frequency delta activity to a rapid low-voltage EEG in the theta range between 6 and 10 Hz can be observed at the transition from NREM to REM sleep. By contrast, wakefulness is identified by low- to moderate-voltage brain waves in the EEG trace and significant EMG activity.

The recording of electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) in freely behaving mice is a critical step to correlate behavior and physiology with sleep and wakefulness. The experimental protocol described herein provides a cable-based system for acquiring EEG and EMG recordings in mice.

Recording of the epidural electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) in small animals, like mice and rats, has been pivotal to study the ...

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

Three vigilance states dominate mammalian life: wakefulness, non-rapid eye movement (non-REM) sleep, and REM sleep. As more neural correlates of behavior are identified in freely moving animals, this three-fold subdivision becomes too simplistic. During wakefulness, ensembles of global and local cortical activities, together with peripheral parameters such as pupillary diameter and sympathovagal balance, define various degrees of arousal. It remains unclear the extent to which sleep also forms a continuum of brain states-within which the degree of resilience to sensory stimuli and arousability, and perhaps other sleep functions, vary gradually-and how peripheral physiological states co-vary. Research advancing the methods to monitor multiple parameters during sleep, as well as attributing to constellations of these functional attributes, is central to refining our understanding of sleep as a multifunctional process during which many beneficial effects must be executed. Identifying novel parameters characterizing sleep states will open opportunities for novel diagnostic avenues in sleep disorders.
We present a procedure to describe dynamic variations of mouse non-REM sleep states via the combined monitoring and analysis of electroencephalogram (EEG)/electrocorticogram (ECoG), electromyogram (EMG), and electrocardiogram (ECG) signals using standard polysomnographic recording techniques. Using this approach, we found that mouse non-REM sleep is organized into cycles of coordinated neural and cardiac oscillations that generate successive 25-s intervals of high and low fragility to external stimuli. Therefore, central and autonomic nervous systems are coordinated to form behaviorally distinct sleep states during consolidated non-REM sleep. We present surgical manipulations for polysomnographic (i.e., EEG/EMG combined with ECG) monitoring to track these cycles in the freely sleeping mouse, the analysis to quantify their dynamics, and the acoustic stimulation protocols to assess their role in the likelihood of waking up. Our approach has already been extended to human sleep and promises to unravel common organizing principles of non-REM sleep states in mammals.

Here, we present experimental and analytical procedures to describe the temporal dynamics of the neural and cardiac variables of non-REM sleep in mice, which modulate sleep responsiveness to acoustic stimuli.

수면 마우스의 스펙트럼 파워 및 심박수의 저속 역학 정량화

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

Optogenetic Manipulation of Neural Circuits During Monitoring Sleep/wakefulness States in Mice

In recent years, optogenetics has been widely used in many fields of neuroscientific research. In many cases, an opsin, such as channel rhodopsin 2 (ChR2), is expressed by a virus vector in a particular type of neuronal cells in various Cre-driver mice. Activation of these opsins is triggered by application of light pulses which are delivered by laser or LED through optic cables, and the effect of activation is observed with very high time resolution. Experimenters are able to acutely stimulate neurons while monitoring behavior or another physiological outcome in mice. Optogenetics can enable useful strategies to evaluate function of neuronal circuits in the regulation of sleep/wakefulness states in mice. Here we describe a technique for examining the effect of optogenetic manipulation of neurons with a specific chemical identity during electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) monitoring to evaluate the sleep stage of mice. As an example, we describe manipulation of GABAergic neurons in the bed nucleus of the stria terminalis (BNST). Acute optogenetic excitation of these neurons triggers a rapid transition to wakefulness when applied during NREM sleep. Optogenetic manipulation along with EEG/EMG recording can be applied to decipher the neuronal circuits that regulate sleep/wakefulness states.

Here, we describe methods of optogenetic manipulation of particular types of neurons during monitoring of sleep/wakefulness states in mice, presenting our recent work on the bed nucleus of the stria terminalis as an example.

마우스에서 수면/각성 상태를 모니터링하는 동안 신경 회로의 광유전학 적 조작

In recent years, optogenetics has been widely used in many fields of neuroscientific research. In many cases, an opsin, such as channel rhodopsin 2 ...

The Sleep Nullifying Apparatus: A Highly Efficient Method of Sleep Depriving Drosophila

Sleep homeostasis, the increase in sleep observed following sleep loss, is one of the defining criteria used to identify sleep throughout the animal kingdom. As a consequence, sleep deprivation and sleep restriction are powerful tools that are commonly used to provide insight into sleep function. Nonetheless, sleep deprivation experiments are inherently problematic in that the deprivation stimulus itself may be the cause of observed changes in physiology and behavior. Accordingly, successful sleep deprivation techniques should keep animals awake and, ideally, result in a robust sleep rebound without also inducing a large number of unintended consequences. Here, we describe a sleep deprivation technique for Drosophila melanogaster. The Sleep Nullifying Apparatus (SNAP) administers a stimulus every 10s to induce negative geotaxis. Although the stimulus is predictable, the SNAP effectively prevents &#62;95% of nighttime sleep even in flies with high sleep drive. Importantly, the subsequent homeostatic response is very similar to that achieved using hand-deprivation. The timing and spacing of the stimuli can be modified to minimize sleep loss and thus examine non-specific effects of the stimulus on physiology and behavior. The SNAP can also be used for sleep restriction and to assess arousal thresholds. The SNAP is a powerful sleep disruption technique that can be used to better understand sleep function.

The Sleep Nullifying Apparatus: A Highly Efficient Method of Sleep Depriving Drosophila

Sleep deprivation is a powerful tool to investigate sleep function and regulation. We describe a protocol to sleep deprive Drosophila using the Sleep Nullifying Apparatus, and to determine the extent of rebound sleep induced by deprivation.

수면 무효화 장치: 수 면 박탈 Drosophila의 매우 효율적인 방법

Sleep homeostasis, the increase in sleep observed following sleep loss, is one of the defining criteria used to identify sleep throughout the animal ...

수 면 기간 설치류의 비 침범 성, 높은 처리량 결정

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

설치류 심리 운동 경계 시험 (rPVT) : 쥐에서 신경 행동 학적 성능을 평가하는 방법

마우스에 만성 수 면 부족 통해 부드러운 새끼 처리

동시 Electroencephalography, 설치류 대뇌 피질의 젖산 농도와 Neuronal 활동 Optogenetic 조작의 실시간 측정

Drosophila melanogaster를 사용하여 나이 관련 수면 장애를 위한 High-throughput 작은 분자 약 검열

Drosophila melanogaster를 사용하여 나이 관련 수면 장애를 위한 High-throughput 작은 분자 약 검열

Drosophila melanogaster를 사용하여 나이 관련 수면 장애를 위한 High-throughput 작은 분자 약 검열

Polygraphic Recording Procedure for Measuring Sleep in Mice

수면 마우스의 스펙트럼 파워 및 심박수의 저속 역학 정량화

마우스에서 수면/각성 상태를 모니터링하는 동안 신경 회로의 광유전학 적 조작

수면 무효화 장치: 수 면 박탈 Drosophila의 매우 효율적인 방법