Os autores gostaria de reconhecer o Conselho Editorial do NIH companheiros pela assistência editorial. Esta pesquisa foi financiada pelo programa de pesquisa Intramural do NIMH (ZIA MH00889). RMS também foi apoiado por uma bolsa de pós-doutorado FRAXA.

Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê de uso e National Institute de Mental Saúde Cuidado Animal e efectuados de acordo com os institutos nacionais de saúde orientações sobre os cuidados e uso de animais.
1. criação de unidades de deteção de dormir
<ol><li>Compra o número desejado de unidades e software.</li>
	<li>Siga as instruções para configurar os sistemas de monitoramento.<ol>
<li>Alinhe um detector oposta de um emissor. Certifique-se que os raios infravermelhos estão enfrentando para dentro e estão alinhados na mesma altura.</li>
		<li>Use os parafusos para posicionar os detectores e emissores na altura desejada sobre a base de metal. A esta altura deve ser ajustada para que o fundamento da gaiola é abaixo do nível de raios infravermelhos, mas o feixe está na altura adequada para detectar a atividade do animal. Isso cria uma área interna de 27 cm × 32 cm (10.625 em × em 12,75).<ol>
<li>Se forem necessários mais parafusos, compra mais em um hardware armazenar (6-32 ¼ no parafuso de cabeça de Pan).</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Conecte cada detector com cada emissor. Ligue o emissor ao fornecido hub ligado ao receptor. Execute este para o x e os y de aviões. Repita este passo para todas as configurações.</li>
	<li>Conecte o receptor a um computador com o hub USB fornecido.</li>
</ol>2. software instalação
<ol><li>Instale o software de análise e selecione o arquivo de configuração de hardware fornecido como padrão. O arquivo de configuração de hardware somente deve ser alterado pela empresa.</li>
	<li>Clique em arquivo de | Abra configuração de experiência. Abra a configuração padrão do experimento.</li>
	<li>Clique experimento | Propriedades.</li>
	<li>Clique na guia verificação alterar a taxa de varredura de 10 s.</li>
	<li>Clique na guia atividade alterar a taxa de amostragem de atividade para 10 s.</li>
	<li>Clique em arquivo de | Salve o experimento como para salvar essas configurações para experiências futuras.</li>
</ol>3. animal Setup
<ol><li>Isoladamente da casa os ratos em gaiolas limpas que são 31 cm (12,25 polegadas) de comprimento e 16,5 cm (6,5 pol.) de largura. Para impedir que o mouse da criação da roupa de cama e obstruindo as vigas, use roupa de cama a uma profundidade de 3 mm. Não fornecem material de nidificação adicional para os ratos.</li>
	<li>Fornecer os ratos com acesso à comida e água ad libitum por meio de um alimentador de arame que repousa no topo da gaiola com as vigas. Se necessário, volte a encher a comida e mudar as garrafas de água quando as gaiolas são alteradas a cada 3-5 dias durante toda a duração do estudo.</li>
	<li>Alinhe a gaiola do rato dentro do feixe infravermelho configurar, garantindo que descansa em aproximadamente no meio das vigas de cobertura total.</li>
	<li>Garantir a luz ciclo escuro da sala é definido para espelhar o ciclo escuro luz das condições de habitação normal dos ratos, ou altere conforme o desejado, com base na experiência.</li>
</ol>4. preparação e injeções de drogas
<ol><li>Obter água estéril e ciclodextrina estéril.</li>
	<li>Para todas as injeções, use uma seringa de 1 mL com agulha hipodérmica 30,5 25,5-G. Uma seringa e agulha nova devem ser usados para cada rato.</li>
	<li>Para reduzir o tempo entre as injeções, reúna todas as seringas com antecedência.</li>
	<li>Para injeções ciclodextrina: preparar a solução de ciclodextrina adicionando 3 g de ciclodextrina para 10 mL de água para fazer uma solução de ciclodextrina 30%.</li>
	<li>Administre 0,3 mL de soro fisiológico ou ciclodextrina através da injeção de IP.</li>
</ol>5. software para gravar sono
<ol><li>Abra o arquivo de configuração de hardware padrão.</li>
	<li>Clique em arquivo de | Abra configuração de experiência. Abra o desejado ou padrão a configuração do experimento.</li>
	<li>Clique experimento | Instalação.<ol>
<li>Designe o local para salvar o arquivo de dados, bem como um local para salvar o arquivo de backup. O software requer que o arquivo de dados armazenados em Arquivos de programa sob a pasta de programa específico. Nota: dado que alguns computadores exibir os Arquivos de programa , como sensível, acesso ao arquivo de dados pode não ser possível após a experiência. Portanto, é recomendável salvar o arquivo de backup para área de outra, do não-sensíveis no computador local.</li>
		<li>Designar o animal ID para cada sono câmara e digite o peso do animal, se desejado. Se a câmara não está sendo usada no experimento, desmarcando a caixa irá desactivar daquela câmara. Uma vez que as informações de identificação são inseridas, clique em concluído.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Clique em arquivo de | Salve experimentar como para salvar a configuração atual do experimento sob o nome de arquivo desejado.</li>
	<li>Clique experimento | Executar ou F5 para iniciar a gravação. Espere por uma época de 10 s para certificar-se de que todas as câmaras estão captando atividade. Como os animais só foram injetados, é altamente provável que os animais estará movendo-se o suficiente para ser detectado por raios infravermelhos.<ol>
<li>Se nenhuma atividade for detectada, tente mover a gaiola do rato manualmente para garantir que as vigas pegar o movimento. Continuar a resolução de problemas ou mover para uma câmara de trabalho, se a atividade ainda não é registrada. Nota: Execute o experimento assim que as injeções estão acabadas.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Cubra as telas de computador com uma capa opaca para bloquear a luz. Cobrir as luzes piscando no medidor de atividade.</li>
	<li>Execute o experimento por 24 h. Nota: Devido ao tempo necessário para realizar as injeções, não será um total de 24 h. As injeções devem ser executadas ao mesmo tempo diariamente. Sono não deve ser gravado durante injeções.</li>
	<li>No dia seguinte, na época de injeções, clique experimento | Pare de para terminar a gravação. Clique em arquivo de | Exportação | Gerar assunto CSVs para coletar os dados brutos para cada rato. Nota: Pode levar algum tempo para exportar, então fazer isso imediatamente e em seguida proceder às injeções enquanto o computador está processando.</li>
	<li>Clique em arquivo de | Exportação | Sono para exportar o arquivo de sono para cada experimento, abrindo as matérias-primas. Arquivo de dados do CDT em qualquer computador que tenha o software instalado.<ol>
<li>Em Fonte de actividade de parâmetros de deteção, certifique-se de que as caixas de ambos os eixos x e y são verificadas.</li>
		<li>Em Épocas de limiar de dormir, certifique-se que 4 épocas são selecionadas.</li>
		<li>Sob o Limiar de atividade de limiar dormir, certifique-se de que 0 contagens são selecionadas.</li>
		<li>Em Ciclo claro/escuro, verifique o tempo apropriado para o ciclo claro/escuro.</li>
		<li>Em Análise janela, selecione o tempo desejado para análise. No caso dos estudos de injeção, deixe o dia como padrão. Defina o horário de início , como ExpSTART. Defina a duração como as 24:00 por 24 h. análise usando que o software pode ser feito por um período máximo de 72 h.</li>
		<li>Salve a configuração para poupar tempo para exportação de dados.</li>
		<li>Clique em Atualizar.</li>
		<li>Clique em Gerar arquivo CSV e salve o arquivo para o local desejado.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. análise de dados
<ol><li>Para cada sessão de gravação, abra o arquivo de sono. Para atribuir o ID de objecto, abra o arquivo CSV individual para cada câmara determinar a identificação do assunto. Grave o TOT sono hh para a luz e as trevas fases para todos os animais.<ol>
<li>Verifique no arquivo CSV individuais assunto inconsistências indicando a falha de gravação. Se o farol alto contagens são detectadas em um avião, mas não contagens são observadas no outro avião, isto indica falha de feixe. Nota: A "% dormindo" para as fases de claro e escuras é calculada durante o período de gravação total, que inclui as fases de claro e escuras. Para ciclos de claro/escuro de 12 h, multiplique esse número por 2 para obter a % "dormindo" no 12 h luz ou fase escura. Dado que os estudos de injeção não foi para um total de 24 h, o calculado "% dormindo" não é exato. Para gerar o correto "% dormindo", dividir o "TOT sleep hh" pelo "tempo decorrido de experimento: hh," multiplique por 2 e então multiplicar por 100 para obter a porcentagem. Se as injeções foram realizadas na fase de luz, então apenas a fase de luz precisa ser ajustado dessa forma.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Desde que as fases e dias diferentes estão sendo comparadas uns com os outros, analise a duração do sono por cento para cada fase e cada dia.</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>

Os autores não têm nada para divulgar.

Aqui, apresentamos um método não invasivo, de alto rendimento para a determinação da duração do sono com base no monitoramento da atividade na casa-gaiola. Este método de avaliação do tempo total de sono foi validado contra EEG estudos3. Monitoramento de casa-gaiola baseado em atividade é simples, não invasiva e aplicáveis aos estudos de população em grande número de animais. É limitada, em que não pode dar informações detalhadas sobre o sono (como tal duração e sono estágios...

Sono tem funções importantes para a restauração do corpo e cérebro a carga diária de vigília1a seguir. Tem sido demonstrado que o sono desempenha um papel na retenção da memória e de plasticidade cerebral geral1. O EEG é o padrão ouro para detectar sono2. Em roedores, monitorização de EEG requer implantação cirúrgica de eletrodos afixados um monte de cabeça, após o qual o animal precisa de um período de tempo para se recuperar de2. Após a recuperação, o animal está ligado ao dispositivo de gravação e é dado a outro período de habituação2. Por causa desses períodos necessários de recuperação e habituação, EEG é demorado e trabalhoso e não pode ser razoavelmente executada em grande escala. Além disso, o procedimento cirúrgico de implante de eletrodo carrega um risco inerente ao animal. Finalmente, a análise de dados para marcar o sono em estudos de EEG também é muito trabalhosa. Uma alternativa, método não-invasivo, de alta produtividade de monitoramento do sono iria ajudar muito pesquisa sono roedores.
Um baseado na atividade casa-gaiola sistema de monitoramento utilizado para detectar o sono aborda as limitações dos estudos de EEG. A premissa simples é que um animal inativo é provável que um animal adormecido. Tem sido demonstrado que 40 s de inatividade contínua (guardada em 10 épocas de s) é uma medida confiável de sono, medida com um EEG (mostrado para ter 88-94% de concordância)3. Sistemas de monitoramento de casa-gaiola podem ser usados para estudar os grandes grupos de animais com tempo de configuração mínima. Mostramos que é preciso animais cerca de um dia para se habituar a habitação individual na casa-gaiola monitoramento sistema4 em contraste com as semanas de recuperação necessários para EEG estudos2. Além disso, algumas configurações podem também detectar parâmetros fisiológicos, tais como temperatura corporal, frequência cardíaca, atividade e alimentação. Temperatura e batimentos cardíacos são determinados a partir da implantação de um pequeno transmissor. Esses parâmetros podem fornecer mais informações sobre o mouse e podem ser usados em paralelo com a gravação de sono para aumentar ainda mais a nossa compreensão do sono e como é afetado.
Embora seja uma ferramenta poderosa, existem algumas limitações para os tipos de dados que podem ser adquiridos a partir de monitoramento baseado em atividade de casa-gaiola. Estudos de EEG podem diferenciar entre o REM e não REM de sono, que podem ser importantes para uma compreensão mais profunda da arquitetura do sono. Sistemas de monitoramento baseado na atividade casa-gaiola só podem fornecer dados para a duração total de sono. Além disso, embora a saída para monitoramento baseado em atividade de casa-gaiola dá informações sobre a duração de tal sono, nós não posso avaliar com precisão duração tal devido a limitação inerente de 40 s intervalos3. Apesar dessas limitações, casa-gaiola monitoramento da duração de sono fornece uma medida importante e biológica que possam influenciar muitos fatores a jusante, incluindo a saúde do animal e comportamento5.
Monitoramento de casa-gaiola baseado em atividade tem sido usado para detectar o sono em muitos estudos indicando sua versatilidade. Citamos uma amostra destes estudos4,6,7,8,9,10,11,12. Além do método apresentado, existem outros métodos de detecção de sono através de monitoramento baseado em atividade, cada um contendo suas próprias limitações de13,14. Alguns desses estudos examinar longos períodos de sono ininterrupto (72 h) enquanto alguns examinar sono em blocos de 24 h. Neste estudo, apresentamos a análise de sono para cada período de 24 h após a resposta de injeções diárias de intraperitoneal (IP) e a mudanças periódicas de gaiola em um modelo do rato da frágil X síndrome (Fmr1 KO ratos). Nós escolhemos Fmr1 KO ratos porque eles reduziram o sono4 e são supor para ser hiper-reactivas a informação sensorial15. Nossos dados destacam a capacidade de detectar mudanças nos padrões de sono em resposta a um evento estressante. Este método é ideal para a obtenção de informações gerais sobre o sono em grandes coortes de ratos. O método pode ser útil para entender os efeitos de alterações genéticas específicas sobre o sono, os efeitos dos tratamentos farmacológicos, ou respostas aos eventos, como um fator de estresse. Além disso, o método fornece um meio simples de triagem para uma resposta antes de iniciar estudos mais envolvidos.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS)</td>
			<td style="width:71px;">Columbus Instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Equipment and software to analyze sleep duration</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Captisol Research Grade</td>
			<td style="width:71px;">Captisol</td>
			<td style="width:119px;">RC-0C7-100</td>
			<td>Captisol for dissolving hydrophobic compounds</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">30 G BD Needle 1/2 inch</td>
			<td style="width:71px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:119px;">305106</td>
			<td>Needle for injections</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">BD Disposable Syringes</td>
			<td style="width:71px;">Fisher</td>
			<td style="width:119px;">14-823-30</td>
			<td>Syringes for injections</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">B6.129P2-Fmr1tm1Cgr/J</td>
			<td style="width:71px;">Jackson Labs</td>
			<td align="right" style="width:119px;">3025</td>
			<td>Fmr1 KO mice</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Super Mouse 750 Mouse Cage</td>
			<td style="width:71px;">Lab Products, Inc.&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Homecages for the mice</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">SANI-Chips Bedding</td>
			<td style="width:71px;">PJ Murphys</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Bedding for the mice</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

noninvasive, high-throughput determination of sleep duration in rodents

Tradicionalmente, o sono é monitorado por uma eletroencefalograma (EEG). Estudos de EEG em roedores exigem a implantação cirúrgica de eletrodos seguido de um período de recuperação longo. Para realizar uma gravação de EEG, o animal é conectado a um receptor, criando um baraço antinatural para montagem da cabeça. Monitorização de EEG é demorado, carrega o risco para o animal e não é um cenário completamente natural para a medição de sono. Métodos alternativos para detectar o sono, particularmente em uma moda de alta produtividade, avançou enormemente o campo de pesquisa do sono. Aqui, descrevemos um método validado para a detecção de sono através do monitoramento de casa-gaiola baseado em atividade. Estudos anteriores mostraram que o sono avaliado através deste método tem um alto grau de acordo com definido por medidas tradicionais baseados em EEG de sono. Considerando que este método é validado para o tempo total de sono, é importante notar que o sono tal duração deve ser avaliada por um EEG que tem melhor resolução temporal. O EEG também pode diferenciar movimento rápido dos olhos (REM) e não - sono REM, dando mais detalhes sobre a natureza exata do sono. Não obstante, determinação de sono baseado em atividades pode ser usada para analisar vários dias de sono imperturbável e avaliar o sono como uma resposta a um evento agudo (como estresse). Aqui, nós mostramos o poder deste sistema para detectar a resposta dos ratos para injeções intraperitoneal diárias.

Para determinar o efeito de injeções diárias no sono e se os animais se habituar às injeções, realizamos injeções diárias de IP por 14 dias consecutivos às 09:00 (ciclo de luz começou às 06:00) e gravou a duração do sono em 12 camundongos C57Bl/6J do Fmr1 KO. Usamos um dentro do projeto dos sujeitos, injetando cada animal com solução salina normal durante 4 dias consecutivos (dias 1-4) e em seguida ciclodextrina de 30% para as seguintes dez dias consecutivos (dias...

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Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

Nós descrevemos um método de alta produtividade de medição sono por meio de monitoramento de casa-gaiola baseado em atividade. Este método oferece vantagens sobre métodos tradicionais baseados em EEG. Ele é bem validado para a determinação da duração total de sono e pode ser uma ferramenta poderosa para monitorar o sono em roedores modelos de doenças humanas.

Determinação não-invasiva, elevado-throughput da duração do sono em roedores

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

Research

JoVE Journal

Behavior

7.7K visualizações.  National Institutes of Health. Nós descrevemos um método de alta produtividade de medição sono por meio de monitoramento de casa-gaiola baseado em atividade. Este método oferece vantagens sobre métodos tradicionais baseados em EEG. Ele é bem validado para a determinação da duração total de sono e pode ser uma ferramenta poderosa para monitorar o sono em roedores modelos de doenças humanas.

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

Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents

A lengthening in meal duration can be used to measure an increase in orofacial mechanical hyperalgesia having similarities to the guarding behavior of humans with orofacial pain. To measure meal duration unrestrained rats are continuously kept in sound attenuated, computerized feeding modules for days to weeks to record feeding behavior. These sound-attenuated chambers are equipped with chow pellet dispensers. The dispenser has a pellet trough with a photobeam placed at the bottom of the trough and when a rodent removes a pellet from the feeder trough this beam is no longer blocked, signaling the computer to drop another pellet. The computer records the date and time when the pellets were taken from the trough and from this data the experimenter can calculate the meal parameters. When calculating meal parameters a meal was defined based on previous work and was set at 10 min (in other words when the animal does not eat for 10 min that would be the end of the animal&#39;s meal) also the minimum meal size was set at 3 pellets. The meal duration, meal number, food intake, meal size and inter-meal interval can then be calculated by the software for any time period that the operator desires. Of the feeding parameters that can be calculated meal duration has been shown to be a continuous noninvasive biological marker of orofacial nociception in male rats and mice and female rats. Meal duration measurements are quantitative, require no training or animal manipulation, require cortical participation, and do not compete with other experimentally induced behaviors. These factors distinguish this assay from other operant or reflex methods for recording orofacial nociception.

A lengthening in meal duration represents orofacial nociceptive behavior in rodents similar to the guarding behavior of humans with orofacial pain. Eating is a behavior that requires no training or animal manipulation, requires cortical participation, and is not competing with other experimentally induced behaviors, distinguishing this assay from alternative reflex or operant measurements.

Duração da Refeição como Medida de Respostas Nociceptivas Orofacial em Roedores

A lengthening in meal duration can be used to measure an increase in orofacial mechanical hyperalgesia having similarities to the guarding behavior of ...

Comportamento

A Novel Experimental and Analytical Approach to the Multimodal Neural Decoding of Intent During Social Interaction in Freely-behaving Human Infants

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental paradigms and analysis tools have been limited to constrained laboratory tasks and contexts due to technical limitations imposed by the available set of measuring and analysis techniques and the age of the subjects. These limitations severely limit the study of developmental neural dynamics and associated neural networks engaged in cognition, perception and action in infants performing &#8220;in action and in context&#8221;. This protocol presents a novel approach to study infants and young children as they freely organize their own behavior, and its consequences in a complex, partly unpredictable and highly dynamic environment. The proposed methodology integrates synchronized high-density active scalp electroencephalography (EEG), inertial measurement units (IMUs), video recording and behavioral analysis to capture brain activity and movement non-invasively in freely-behaving infants. This setup allows for the study of neural network dynamics in the developing brain, in action and context, as these networks are recruited during goal-oriented, exploration and social interaction tasks.

This protocol presents a novel methodology for the neural decoding of intent from freely-behaving infants during unscripted social interaction with an actor. Neural activity is acquired using non-invasive high-density active scalp electroencephalography (EEG). Kinematic data is collected with inertial measurement units and supplemented with synchronized video recording.

Uma nova abordagem experimental e analítico ao Neural Decodificação de Intenções Multimodal Durante Interação Social no Livremente-comportando bebês humanos

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of current interventions to adequately treat fatigue in all patients leaves a need for new treatment options. Despite the therapeutic need and importance of preclinical research in helping identify promising novel treatments, few preclinical assays of fatigue are available. Moreover, the most common preclinical assay used to assess fatigue-like behavior, voluntary wheel running, is not suitable for use with some strains of mice, may not be sensitive to drugs that reduce fatigue, and has relatively low throughput. The current protocol describes a novel, non-voluntary preclinical assay of fatigue-like behavior, the treadmill fatigue test, and provides evidence of its efficacy in detecting fatigue-like behavior in mice treated with a chemotherapy drug known to cause fatigue in humans and fatigue-like behavior in animals. This assay may be a beneficial alternative to wheel running, as fatigue-like behavior and potential interventions can be assessed in a greater number of mice over a shorter time frame, thus permitting faster discovery of new therapeutic options.

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

A esteira de fadiga de teste: Um ensaio simples, de alta taxa de transferência de Fadiga-like Comportamento para o Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

Ancient Chinese literature has documented that acupuncture possesses efficient therapeutic effects on epilepsy and insomnia. There is, however, little research to reveal the possible mechanisms behind these effects. To investigate the effect of acupuncture on epilepsy and sleep, several issues need to be addressed. The first is to identify the acupoints, which correspond between humans, rats, and mice. Furthermore, the depth of insertion of the acupuncture needle, the degree of needle twist in manual needle acupuncture, and the stimulation parameters for electroacupuncture (EA) need to be determined. To evaluate the effects of acupuncture on epilepsy and sleep, a feasible model of epilepsy in rodents is required. We administer pilocarpine into the left central nucleus of the amygdala (CeA) to simulate focal temporal lobe epilepsy (TLE) in rats. Intraperitoneal (IP) injection of pilocarpine induces generalized epilepsy and status epilepticus (SE) in rats. Five IP injections of pentylenetetrazol (PTZ) with a one-day interval between each injection successfully induces spontaneous generalized epilepsy in mice. Recordings of electrocorticograms (ECoGs), electromyograms (EMGs), brain temperature, and locomotor activity are used for sleep analysis in rats, while ECoGs, EMGs, and locomotor activity are employed for sleep analysis in mice. ECoG electrodes are implanted into the frontal, parietal, and contralateral occipital cortices, and a thermistor is implanted above the cerebral cortex by stereotactic surgery. EMG electrodes are implanted into the neck muscles, and an infrared detector determines locomotor activity. The criteria for categorizing vigilance stages, including wakefulness, rapid eye movement (REM) sleep, and non-REM (NREM) sleep are based on information from ECoGs, EMGs, brain temperature, and locomotor activity. Detailed classification criteria are stated in the text.

Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms ECoGs and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

This paper demonstrates the performance of acupuncture, epilepsy models, and the analysis of sleep in rodents. The acupuncture procedure and the identification of acupoints are described. Pilocarpine or pentylenetetrazol (PTZ) is used to induce epilepsy. Electrocorticogram (ECoG), electromyogram (EMG), brain temperature, and locomotor activity recordings are employed for sleep analysis.

Manipulação de epileptiforme Electrocorticograms (ECoGs) e do sono em ratos e camundongos por Acupuntura

Ancient Chinese literature has documented that acupuncture possesses efficient therapeutic effects on epilepsy and insomnia. There is, however, little ...

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.

Privação de sono crônica no Mouse Puppies suave através de movimentação

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

Continuous Noninvasive Measuring of Crayfish Cardiac and Behavioral Activities

A crayfish is a pivotal aquatic organism that serves both as a practical biological model for behavioral and physiological studies of invertebrates and as a useful biological indicator of water quality. Even though crayfish cannot directly specify the substances that cause water quality deterioration, they can immediately (within a few seconds) warn humans of water quality deterioration via acute changes in their cardiac and behavioral activities.
In this study, we present a noninvasive method that is simple enough to be implemented under various conditions due to a combination of simplicity and reliability in one model.
This approach, in which the biological organisms are implemented into environmental evaluation processes, provides a reliable and timely alarm for warning of and preventing acute water deterioration in an ambient environment. Therefore, this noninvasive system based on crayfish physiological and ethological parameter recordings was investigated for the detection of changes in an aquatic environment. This system is now applied at a local brewery for controlling&#160;quality of the water used for beverage production, but it can be used at any water treatment and supply facility for continuous, real-time water quality evaluation and for regular laboratory investigations of crayfish cardiac physiology and behavior.

This article presents a noninvasive biomonitoring system for the continuous recording and analyses of crayfish cardiac and locomotor activities. This system consists of a near-infrared optical sensor, a video-tracking module, and software for evaluating crayfish heartbeats that reflects its physiological condition and characterizes crayfish behavior during heartbeat fluctuations.

Medição não invasiva contínua das atividades cardíaca e comportamental de lagostins

A crayfish is a pivotal aquatic organism that serves both as a practical biological model for behavioral and physiological studies of invertebrates and as ...

Noninvasive, In-pen Approach Test for Laboratory-housed Pigs

Traumatic brain injury (TBI) incidences have increased in both civilian and military populations, and many researchers are adopting a porcine model for TBI. Unlike rodent models for TBI, there are few behavioral tests that have been standardized. A larger animal requires more invasive handling in test areas than rodents, which potentially adds stress and variation to the animals&#39; responses. Here, the human approach test (HAT) is described, which was developed to be performed in front of laboratory pigs&#39; home pen. It is noninvasive, but flexible enough that it allows for differences in housing set-ups.
During the HAT, three behavioral ethograms were developed and then a formula was applied to create an approach index (AI). Results indicate that the HAT and its index, AI, are sensitive enough to detect mild and temporary alterations in pigs&#39; behavior after a mild TBI (mTBI). In addition, although specific behavior outcomes are housing-dependent, the use of an AI reduces variation and allows for consistent measurements across laboratories. This test is reliable and valid; HAT can be used across many laboratories and for various types of porcine models of injury, sickness, and distress. This test was developed for an optimized manual timestamping method such that the observer consistently spends no more than 9 min on each sample.

This protocol describes a new behavioral test&#8212;the human approach test in the pigs&#39; home pen&#8212;to detect functional deficits in laboratory pigs after subconcussive traumatic brain injury.

Não invasivo, teste de aproximação em caneta para suínos alojados em laboratório

Traumatic brain injury (TBI) incidences have increased in both civilian and military populations, and many researchers are adopting a porcine model for ...

Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep deprivation, and consolidated periods of behavioral immobility. The Mexican cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), is a model for studying trait evolution in response to environmental perturbation. A. mexicanus exist as in eyed surface-dwelling forms and multiple blind cave-dwelling populations that have robust morphological and behavioral differences. Sleep loss has occurred in multiple, independently-evolved cavefish populations. This protocol describes a methodology for quantifying sleep and locomotor activity in A. mexicanus cave and surface fish. A cost-effective video monitoring system allows for behavioral imaging of individually-housed larval or adult fish for periods of a week or longer. The system can be applied to fish aged 4 days post fertilization through adulthood. The approach can also be adapted for measuring the effects of social interactions on sleep by recording multiple fish in a single arena. Following behavioral recordings, data is analyzed using automated tracking software and sleep analysis is processed using customized scripts that quantify multiple sleep variables including duration, bout length, and bout number. This system can be applied to measure sleep, circadian behavior, and locomotor activity in almost any fish species including zebrafish and sticklebacks.

This protocol details the methodology for quantifying locomotor behavior and sleep in the Mexican cavefish. Previous analyses are extended to measure these behaviors in socially-housed fish. This system can be widely applied to study sleep and activity in other fish species.

Medições automatizadas do sono e da atividade locomotora em Cavefish mexicano

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep ...

3D Kinematic Gait Analysis for Preclinical Studies in Rodents

The utility of three-dimensional (3D) kinematic motion analysis systems is limited in rodents. Part of the reason for this inadequacy is the use of complex algorithms and mathematical modeling that accompany 3D data collection and analysis procedures. This work provides a simple, user-friendly, step-by-step detailed methodology for 3D kinematic gait analysis during treadmill locomotion in healthy and neurotraumatic rats using a six-camera motion capture system. Also provided are details on 1) calibration of the system in an experimental set-up customized for quadrupedal locomotion, 2) data collection for treadmill locomotion in adult rats using markers positioned on all four limbs, 3) options available for video tracking and processing, and 4) basic 3D kinematic data generation and visualization and quantification of data using the built-in data collection software. Finally, it is suggested that the utility of this motion capture system be expanded to studying a variety of motor behaviors before and after neurotrauma.

Presented here is a protocol to collect and analyze three-dimensional kinematics of quadrupedal locomotion in rodents for preclinical studies.

Análise de marcha cinemática 3D para estudos pré-clínicos em roedores

The utility of three-dimensional (3D) kinematic motion analysis systems is limited in rodents. Part of the reason for this inadequacy is the use of ...

Collecting Sleep, Circadian, Fatigue, and Performance Data in Complex Operational Environments

Sleep loss and circadian misalignment contribute to a meaningful proportion of operational accidents and incidents. Countermeasures and work scheduling designs aimed at mitigating fatigue are typically evaluated in controlled laboratory environments, but the effectiveness of translating such strategies to operational environments can be challenging to assess. This manuscript summarizes an approach for collecting sleep, circadian, fatigue, and performance data in a complex operational environment. We studied 44 airline pilots over 34 days while they flew a fixed schedule, which included a baseline data collection with 5 days of mid-morning flights, four early flights, four high-workload mid-day flights, and four late flights that landed after midnight. Each work block was separated by 3&#8211;4 days of rest. To assess sleep, participants wore a wrist-worn research-validated activity monitor continuously and completed daily sleep diaries. To assess the circadian phase, pilots were asked to collect all urine produced in four or eight hourly bins during the 24 h after each duty block for the assessment of 6-sulfatoxymelatonin (aMT6s), which is a biomarker of the circadian rhythm. To assess subjective fatigue and objective performance, participants were provided with a touch-screen device used to complete the Samn-Perelli Fatigue Scale and Psychomotor Vigilance Task (PVT) during and after each flight, and at waketime, mid-day, and bedtime. Using these methods, it was found that sleep duration was reduced during early starts and late finishes relative to baseline. Circadian phase shifted according to duty schedule, but there was a wide range in the aMT6s peak between individuals on each schedule. PVT performance was worse on the early, high-workload, and late schedules relative to baseline. Overall, the combination of these methods was practical and effective for assessing the influence of sleep loss and circadian phase on fatigue and performance in a complex operational environment.

Sleep loss and circadian misalignment contribute to numerous operational accidents and incidents. The effectiveness of countermeasures and work scheduling designs aimed at mitigating fatigue can be challenging to evaluate in operational environments. This manuscript summarizes an approach for collecting sleep, circadian, fatigue, and performance data in complex operational environments.

Coletando dados de sono, circadiano, fadiga e desempenho em ambientes operacionais complexos

Sleep loss and circadian misalignment contribute to a meaningful proportion of operational accidents and incidents. Countermeasures and work scheduling ...