Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (W. Wang'a 61327902-6 ve F.F. Ding'e 81801318) tarafından desteklendi. Dr. Sigrid Veasy'yi SF deneysel sistemini kurduğu ve teknik detayları sağladığı için kabul ediyoruz. Dr. Maiken Nedergaard'ı ilgili deneyler için öğretici yorumları için kabul ediyoruz.

Bu protokol, Tongji Hastanesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi, Tongji Tıp Koleji, Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi tarafından onaylandı.
1. Fare taraması ve deneye hazırlık
<ol><li>Tüm deney için 20-28 g ağırlığında vahşi tip yetişkin (8-10 haftalık) erkek fareleri seçin. NOT: Vahşi tip C57BL/6 fareler Hubei Laboratuvar Hayvanları Araştırma Merkezi, Hubei, Çin'den elde edilir.</li>
	<li>Tüm fareleri CSF'ye ve kontrol grubuna rastgele atayın. Sosyal izolasyon stresini önlemek için her kafeste 3-5 fare barındırın. Kontrol kafeslerinde bulunan farelerin sayısı, eşleştirilmiş CSF kafeslerinde bulunanlarla eşleştirilir. NOT: Aynı grup kafeslerindeki fareler, takip davranış deneyleri yapmak için birikmiş.</li>
	<li>Çevredeki çevreyi ve işçilik etkilerini aynı tutmak için kontrol kafeslerini CSF kafesleriyle aynı odada bulun.</li>
	<li>İzleme amacıyla bir kulak etiketi kullanarak her gruptaki fareleri kulaklarında numaralandırma ve işaretleme.</li>
	<li>Ortam sıcaklığını ve nemini %21-23 °C ile %35-%60 arasında koruyun.</li>
	<li>Farelerde normal uyku ritmi üzerinde önyargılı etkiyi önlemek için ortam ortamını 12 saatlik açık-karanlık döngüde (08:00-20:00 arası açık,8:00 PM-8:00 light-OFF) koruyun.</li>
	<li>Araştırmacı modelleme odasında bulunurken gürültüyü ve paraziti en aza indirin.</li>
	<li>Farelere yeterli yiyecek ve su sağlayın. Platform hareketlerinde su sızıntısını önlemek için su şişelerinde küresel vana uçları ile uzun nozüller kullanın. Rotor çalışması sırasında şişenin yerinden çıkmasın diye su şişesini bir yay ile kafesin üzerine sabitleyin.</li>
</ol>2. Yörünge rotorunun hazırlanması ve ayarlanması
<ol><li>Üzerine en fazla 10 kafes yerleştirilebilen genişlemiş platformlu (67 cm x 110 cm) elektrik kontrollü bir yörünge rotor hazırlayın.</li>
	<li>Farelerin günlük uykularının çoğunu sergilediği zaman olan bir program zamanlayıcısı tarafından kontrol edilen ışık AÇIK fazı (8:00 AM-8:00 PM) sırasında yörünge rotorunun açık olduğunu ayarlayın.</li>
	<li>Yörünge rotorunu 110 rpm hıza ve katı hal zamanlayıcı ile kontrol edilen 10 s-on, 110 s-off tekrarlayan bir döngüye sahip ayarlayın. NOT: Platformun yük kapasitesi 50 kg'dır. Rotor ufkunun titreşen sabit genliği 2,5 cm'dir.</li>
	<li>Platform dönüşlerinde kafeslerin yerinden çıkmasını önlemek için CSF kafeslerini rotor platformunun üzerine kalın yaylarla sabitleyin.</li>
</ol>3. Kronik uyku parçalanması modelleme ve izleme
<ol><li>Farelerin ortam ortamına uyum sağlaması için CSF ve kontrol farelerinin kafeslerini deneylerden önce bir hafta boyunca modelleme odasına yerleştirin.</li>
	<li>Modellemenin başlangıcında, tüm farelerin yörüngesel dönüşler sırasında yiyecek ve suya ücretsiz erişimi olduğundan emin olun.</li>
	<li>Modellemenin başında, yörünge rotorunun dişli olarak çalıştığından emin olmak için en az 1 saat gözlemleyin.</li>
	<li>Modelleme sırasında, yörünge rotorunun düzgün çalıştığını ve farelerin yeterli yiyecek ve suya sahip olduğundan emin olmak için her 2 günde bir fare koşullarını kontrol edin. Kafes yataklarını haftalık olarak değiştirin.</li>
	<li>Modelleme sırasında, yatakları değiştirirken fareleri haftalık olarak 08:00'de tartın. Önemli kilo kaybı olan fareleri modellemeden ve ayrıca deneysel gruplardan çıkarın. NOT: Önemli kilo kaybı, 2 hafta süren 20 g'dan daha az ağırlık olarak tanımlanır.</li>
	<li>Tüm modelleme seansları sırasında, varsa saldırganı kafesten ve ayrıca deneysel gruplardan çıkarın.</li>
	<li>Modellemenin sona ermesinden sonra, fareleri orijinal odada korumaya ve beslemeye devam edin.</li>
</ol>4. Morris su labirenti (MWM) testi
<ol><li>Teste hazırlık<ol>
<li>Ilık suyla (20-23 °C) dolu dairesel bir tankın aparatını hazırlayın.</li>
		<li>Uzaktan görüş referansı olarak tankı çevreleyen perdede farklı şekil ve renklere sahip dört işareti dört çeyrek yönde askıya alın. Toz süt ilavesi ile suyun opak görünmesini sağlayın.</li>
		<li>Güneybatı çeyreğinin ortasında bir platform bulun.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Eğitim testi<ol>
<li>Fareleri 5 günlük bir eğitim süresi boyunca her gün 08:00 ile 12:00 arasında ardışık dört denemeye tabi edin.</li>
		<li>Her fareyi dört denemede dört kadrandan birinde yan duvara bakan suya bırakın. Her denemede, platformu bulmak için farenin 60 s yüzmesine izin verin. Fare platforma 60 s içinde ulaşamazsa, platforma yönlendirin ve 15 s boyunca orada kalmaya devam edin.</li>
		<li>Gizli platformu bulmak için farelerin kaçış gecikmesini otomatik olarak kaydetmek için bir video izleme sistemi kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Prob testi<ol>
<li>Prob testini 5 eğitim gününden sonraki altıncı günde gerçekleştirin.</li>
		<li>Platformu kaldırın. Her fareyi kuzeydoğu çeyreğinden serbest bırakın ve 60 sn yüzmesine izin verin</li>
		<li>Farelerin izleme verilerini otomatik olarak kaydetmek için bir video izleme sistemi kullanın.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Yeni nesne tanıma (NOR) testi
<ol><li>Tanıdık aşama<ol>
<li>Fareleri, iki nesne kopyası (A1 ve A2) içeren sırayla bir tanka (uzunluk 30 cm, genişlik 28 cm, yükseklik 35 cm) yerleştirin. Farelerin serbestçe keşfetmesine izin verin (deneme başına 10 dk).</li>
		<li>Farelerin izleme verilerini otomatik olarak kaydetmek için bir video izleme sistemi kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Test aşaması<ol>
<li>Tanıdık fazın 1 saat gecikmesi sonrasında test denemesini gerçekleştirin. Orijinal nesnelerden birini, diğerini değiştirmeden tanktaki yeni bir nesneyle ("roman") değiştirin. Fareleri tanka geri verin ve deneme başına 5 dakika boyunca keşfetmesine izin verin.</li>
		<li>Her fare tarafından her nesnenin keşfinde harcanan zamanı otomatik olarak kaydetmek için bir video izleme sistemi kullanın. NOT: Nesnenin keşfi, burnu nesneye doğru ve nesneden 1 cm'den daha az bir mesafeye doğru yönlendirirken vibrissae'yi yalayarak, koklayarak, çiğneyerek veya hareket ettirerek belirlenir. Ayrımcılık Endeksi (DI), TN = "novel" nesnesini keşfetmek için harcanan zaman ve TF = "tanıdık" nesneyi keşfetmek için harcanan zaman olan denklem (TN − TF)/(TN + TF) ile hesaplanır.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. Açık alan testi (OFT)
<ol><li>Bir tankın aparatını hazırlayın (30 cm x 28 cm x 35 cm).</li>
	<li>Test sırasında, her fareyi tankın ortasına yerleştirin ve 5 dakika boyunca serbestçe keşfetmesine izin verin. Önceki farenin arta kalan etkilerini önlemek için her denemeden sonra tankı% 75 etanol ile temizleyin.</li>
	<li>Farelerin izleme verilerini otomatik olarak kaydetmek için bir video izleme sistemi kullanın.</li>
</ol>7. Zorla yüzme testi (FST)
<ol><li>15 cm derinliğinde su (20-23 °C) içeren açık silindirik bir kabın aparatını hazırlayın.</li>
	<li>Test sırasında, her fareyi silindire yerleştirin ve 6 dakika boyunca orada kalmasına izin verin.</li>
	<li>Her fare tarafından testin son 4 dakikası boyunca hareketsizlik süresini otomatik olarak kaydetmek için bir video izleme sistemi kullanın. NOT: Fare, çırpınma durduğunda ve suda yüzdüğünde hareketsiz olmaya kararlıdır, bu da sadece başını suyun üzerinde tutmak için gerekli hareketleri sağlar.</li>
</ol>8. Veri Analizi
<ol><li>İstatistiksel analiz yazılımı kullanarak verileri analiz edin (örneğin, GraphPad Prizması 6.0).</li>
	<li>Tüm verileri ortalama ± SEM olarak ifade edin.</li>
	<li>İki yönlü ANOVA kullanan iki grup arasındaki MWM testinde kaçış gecikmesini tekrarlanan önlemlerle ve ardından Bonferroni posttestleriyle karşılaştırın. CSF ve denetim grupları arasındaki diğer karşılaştırmalar eşleşmeyen t testleri ile belirlenir.</li>
	<li>Tüm testlerde P < 0.05 ise farkları önemli olarak düşünün.</li>
</ol>

Yazarlar rakip finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.

Mevcut protokoldeki kritik adımlar arasında, çalışma amacına göre optimize edilmiş parametrelerle uyku parçalanma makinelerinin kurulması ve tüm modelleme seansları boyunca farelerin rahat ve sessiz bir yaşam ortamında tutulması yer almaktadır. Uyku parçalanmasını kesmek veya durdurmak ve bu fareler için davranış testleri düzenlemek için uygun zamanlamaya karar vermek de çok önemlidir. Diğer uyku manipülasyon modelleri gibi, protokolü kontrollü ışık döngüleri ve olası tüm gereksiz par...

Uyku bozukluğu, hem uykuyu rahatsız eden rahatsızlıkları olan hastalarda hem de uykuyu rahatsız eden olayları olan sağlıklı kişilerde giderek daha yaygındır. Nörodejeneratif hastalıklar, kronik ağrı, duygusal stres, solunum sistemi hastalıkları, üriner sistem hastalıklarıvb. Obstrüktif uyku apnesi (OSA), uykuda periyodik uzuv hareketleri (PLMS), diğer uyku bozuklukları arasında uyku bakım uykusuzluğu, uyku parçalanmasına neden olan en yaygın nedenlerdir6,7. Gelişmiş ülkelerde, OSA yetişkin popülasyonda% 5 ila% 9 ve çocuk nüfusta% 2'nin üzerinde yaygınlığa sahiptir8,9,10. Bu arada, akıllı telefonların aşırı kullanımı, düzensiz uyku alışkanlıkları, rahatsız edici sesler ve bakıcılar için gece vardiyaları gibi iş görevleri nedeniyle uyku bozukluğu yaşayan sağlıklı nüfusun giderek artan bir oranı vardır. Uykunun beyin atıklarının temizlenmesi için önemli olduğu kabul edilir11,12, hafıza konsolidasyonu13,14, metabolik denge15,16, diğer birçok fizyolojik süreç arasında. Bununla birlikte, uzun süreli uyku bozukluğunun sağlıklı insanlarda geri dönüşü olmayan patogenez değişikliklerine yol açıp açmayacağı ve bunun etiyoloji mi yoksa birkaç yıl içinde nörodejeneratif hastalıklar gibi merkezi sinir sistemi hastalıkları geliştirmenin katkıda bulunan bir faktörü mü olduğu hala büyük ölçüde bilinmemektedir. Amacımız, 2 aylık bir uyku parçalanma tedavisinden sonra genç vahşi tip farelerde istikrarlı ve belirgin bilişsel açık ve anksiyete benzeri davranışlar üreten deneysel bir model bildirmektir. Bu model, yukarıda listelenen bilimsel soruların cevaplaması için uygulanacaktır.
Uyku bozukluğu, Alzheimer hastalığı (AD) veya demans gelişimi için potansiyel bir risk faktörü olarak listelenmiştir. Kang ve arkadaşları ilk olarak AD patolojisinin alevlenmesini 6 h akut uyku yoksunluğu17ile buldu ve tanımladı. Bundan sonra, diğer birçok çalışma, transgenik AD fare modellerinde uyku yoksunluğu veya parçalanmasının patogenezi ağırlaştırabileceğini bildirdi18,19,20. Bununla birlikte, çok az araştırmacı genç vahşi tip farelerde uyku bozukluğunun sonucunu inceledi; yani, uyku bozukluğunun AD benzeri davranışlara veya genç vahşi tip farelerde patolojik değişikliklere yol açıp açmayacağı. Son yayınımızda, 2 aylık uyku parçalanmasının belirgin mekansal hafıza eksikliği ve anksiyete benzeri davranışların yanı sıra, 2-3 aylık vahşi tip farelerde hem korteks hem de hipokampusta hücre içi Amiloid-β (Aβ) birikiminin arttığını bildirdik21. Ayrıca, APP / PS1 farelerinde bildirilen patolojik değişikliklere benzer olan endozom-otofagozom-lizozom yol belirteçlerinin ve mikroglia aktivasyonunun değiştirilmiş ifade seviyelerini gözlemledik21,22.
Sunulan bu uyku parçalanma (SF) protokolü Sinton ve ark.23 tarafından doğrulandı ve Li ve ark.24tarafından değiştirildi. Kısacası, 110 rpm'de titreşen bir yörünge rotor, light-ON fazı (8:00 AM–8:00 PM) sırasında her 2 dakikada bir 10 sn uykuyu keser. Bu modeldeki uyku yapısı değişikliği daha önce elektrofizyolojik uyku kayıtları ile karakterize edildi ve Li ve ark.24tarafından rapor edildi, ışık-ON aşamasında uyanma süresinde önemli bir artış ve hızlı göz hareketi (REM) uykusunda azalma olduğunu gösteren, toplam uyku ve uyanma süreleri (24 saat içinde) 4 haftadan fazla modellemeden etkilenmedi24. Şu anda, toplam uyku veya kısmi uyku yoksunluğu en sık kullanılan uyku manipülasyon modelleridir. Toplam uyku yoksunluğu genellikle hayvanı sürekli nazik bir şekilde elleçleme veya yeni nesnelere maruz bırakma, alternatif olarak bir çubuğu veya çalışan bir koşu bandını sürekli döndürerek25 , 26,27,28,29ilegerçekleştirilir. Etik nedenlerden dolayı, toplam uyku yoksunluğu genellikle 24 saatten kısadır. En sık uygulanan kısmi uyku yoksunluğu modeli, öncelikle REM uyku30 , 31,32'yiortadanleyen su platformu yöntemidir. Bir koşu bandı veya kafesin altını süpüren bir çubuk kullanan diğer yaklaşımlar, sabit aralıklarla ayarlandığında uyku parçalanmasına neden olabilir33 , 34,35,36,37,38. SF'nin uykuyu kesmesi ve zaman zaman tüm uyku aşamalarında uyarılmalara neden olması dikkat çekicidir24. Orbital rotor uygulayan bu CSF modelinin öne çıkan avantajlarından biri, düzenli izleme dışında günlük olarak sık işlem işçiliğini önleyen makineler tarafından otomatik olarak kontrol edilen aylarca sürekli olarak yapılabilmesidir. Ayrıca, cihaz aynı anda üniformalı müdahaleler altında birden fazla fare kafesini modellemeye izin verecektir. Tüm modelleme seansları sırasında, fareler ev kafeslerinde normal yatak takımları ve yuva malzemeleri ile barındırılırken, diğer bazı yöntemler çeşitlendirilmiş ortamlara ve kaçınılmaz strese maruz kalmayı gerektirir.
Uyku parçalanması daha önce uyku evresinde sık uyarılmayı ve uyanma aşamasında önemli uyku geri tepmesini taklit eden uyku manipülasyon yöntemi ile karakterize edildi. Bazı literatürlerde CSF, OSA39,40için hayvan modeli olarak kabul edildi. Bu çalışmada, seçilen uyarılma sıklığının saatte 30 kez olmasının gerekçesi, orta ila şiddetli uyku apnesi olan hastalarda uyarılma indekslerinin gözlemlenmesine dayanmaktadır. 4 haftalık uyku parçalanmasının hiperkapik uyarılma gecikmesini ve dokunsal uyarılma eşiğini önemli ölçüde artırdığı gözlendi, bu da iyileşmeden en az 2 hafta sonrasürebilir 24. Bu fenotip, hiperkapniye yanıt olarak noradrenerjik, orexinergic, histaminerjik ve kolinerjik wake-active nöronlarda c-fos aktivasyonunun azaltılmasının yanı sıra cingulate korteksine azaltılmış katekolaminerjik ve orexinerjik projeksiyonların24. Bununla birlikte, OSA'daki en önemli özelliğin hava yolu tıkanıklığının neden olduğu hipoksi olduğunu ve bunun uyku bozulmasına neden olduğunu belirtmek gerekir41,42. OSA patogenezinde uyku bozukluğu ve tekrarlayan hipoksi karşılıklı olarak birbirleriyle etkileşime girer. Bu nedenle, uyku parçalanması tek başına farelerde OSA'nın tüm temel özelliklerini tam olarak gösteremeyebilir.
Burada, genç vahşi tip farelerde kronik uyku parçalanmasını modellemek için standartlaştırılmış bir protokol sunuyoruz. Bilişsel eksiklik ve anksiyete benzeri ve CSF tedavisinden sonra depresyon benzeri davranışlar Morris su labirenti, Novel nesne tanıma, Açık alan testi ve Zorla yüzme testi ile değerlendirildi. Bu modelin düzensiz uyku düzeni, bilişsel eksiklik ve anksiyete benzeri davranışların fenotiplerini üreten bir bütün olarak alınması gerektiğini belirtmek önemlidir. Mevcut model potansiyel olarak uygulanabilir, ancak sınırlı olmamak üzere aşağıdaki amaçlarla uygulanabilir: 1) Genetik yatkınlığı olmayan genç farelerde kronik uyku bozukluğunun neden olduğu fonksiyonel veya moleküler patogenez mekanizmalarının daha fazla araştırılması, 2) Uyku bozukluğunun başlattığı nörodejenerasyona giden doğrudan yolu belirlemek, 3) Kronik uyku bozukluğunun neden olduğu fenotipleri iyileştirmek için terapötikleri keşfetmek, 4) Kronik uyku bozukluğu üzerine vahşi tip farelerde içsel koruyucu/telafi edici mekanizmaların incelenmesi, 5) Uyku-uyanıklık regülasyonunun ve devlet geçiş mekanizmalarının incelenmesi için uygulanacaktır.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Any-maze behavior tracking system</td>
			<td>Stoelting,Inc,USA</td>
			<td>-</td>
			<td>A video-tracking system which was used to record the behavior track of mice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6J mice</td>
			<td>Hubei Research Center for Laboratory Animals, Hubei, China.</td>
			<td>-</td>
			<td>healthy male C57BL/6J mice aged 10-12 weeks were purchased from Hubei Research Center for Laboratory Animals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graphpad Prism 6.0 Software</td>
			<td>Graphpad Software,Inc.USA</td>
			<td>-</td>
			<td>Graphpad Prism 6.0 software was used to draw statistical graphs.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Morris water maze system</td>
			<td>Shanghai XinRuan Information Technology Co.,Ltd,China</td>
			<td>XR-XM101</td>
			<td>The system was used to perform Morris water maze test</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbial rotor</td>
			<td>Shanghai ShiPing Laboratory Equipment Co.,Ltd,China</td>
			<td>SPH-331</td>
			<td>The orbital rotor was used to establish the chronic sleep fragmentation model</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solid state timer</td>
			<td>OMRON Corporation, Kyoto, Japan</td>
			<td>H3CR-F8-300</td>
			<td>The solid state time was used to control the frequency and time of the rotor running</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wooden Lusterless Tank</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>length 30 cm, width 28 cm, height 35 cm The tank was used to perform open field test and novel object recognition test</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a chronic sleep fragmentation model using vibrating orbital rotor to induce cognitive deficit and anxiety-like behavior in young wild-type mice

Uyku bozukluğu genellikle kronik bir hastalık veya şikayet edilen bir olay olarak popülasyonlarda yaygındır. Kronik uyku bozukluğunun, hastalıkların patogenezine, özellikle nörodejeneratif hastalıklara yakından bağlanması önerilmektedir. Son zamanlarda, 2 aylık uyku parçalanmasının genç vahşi tip farelerde davranışsal ve patolojik değişiklikler gibi Alzheimer hastalığı (AD) başlattığını bulduk. Burada, kronik uyku parçalanması (CSF) elde etmek için standartlaştırılmış bir protokol sunuyoruz. Kısaca, CSF, 110 rpm'de titreşen ve 10 s-on, 110 s-off tekrarlayan bir döngü ile çalışan bir yörünge rotor tarafından, ışık-ON aşamasında (8:00 AM-8:00 PM) 2 aya kadar sürekli olarak indüklendi. Mekansal öğrenme ve hafıza bozuklukları, CSF modellemesinin sonuçları olarak farelerde anksiyete benzeri ancak depresyon benzeri olmayan davranışlar, Morris su labirenti (MWM), Novel nesne tanıma (NOR), Açık alan testi (OFT) ve Zorla yüzme testi (FST) ile değerlendirildi. Diğer uyku manipülasyonlarına kıyasla, bu protokol işleme emeklerini en aza indirir ve modelleme verimliliğini en üst düzeye çıkarır. Genç vahşi tip farelerde kararlı fenotipler üretir ve çeşitli araştırma amaçları için potansiyel olarak üretilebilir.

Tüm temsili sonuçlar ve rakamlar son yayınımızdan çoğaltıldı21. Rakamların yeniden kullanımına orijinal dergi tarafından izin verildi.
Tüm deneysel tasarım, CSF modellemesinin, MWM, NOR, OFT ve FST'nin davranış testlerinin zamanlamasını gösteren zaman sırasına göre gösterilmiştir (Şekil 1A). Modelleme seansları sırasında genel durumlarını izlemek için CSF ve kontrol gruplarından her hafta fare ağırlıklar?...

Watch this Scientific Journal Video about A Chronic Sleep Fragmentation Model using Vibrating Orbital Rotor to Induce Cognitive Deficit and Anxiety-Like Behavior in Young Wild-Type Mice at JoVE.com

A Chronic Sleep Fragmentation Model using Vibrating Orbital Rotor to Induce Cognitive Deficit and Anxiety-Like Behavior in Young Wild-Type Mice

Burada sunulan, genç vahşi tip farelerde doğrulanmış bilişsel açık ve anksiyete benzeri davranışlara neden olabilecek, elektrik kontrollü bir yörünge rotorunun elde ettiği kronik uyku parçalanması (CSF) modeli için bir protokoldür. Bu model kronik uyku bozukluğu ve ilgili bozuklukların patogenezini keşfetmek için uygulanabilir.

Genç Vahşi Tip Farelerde Bilişsel Açık ve Anksiyete Benzeri Davranışlara Neden Olmak İçin Titreşimli Orbital Rotor Kullanan Kronik Uyku Parçalanma Modeli

Sleep disturbance is generally common in populations as a chronic disease or a complained event. Chronic sleep disturbance is proposed to be closely ...

a-chronic-sleep-fragmentation-model-using-vibrating-orbital-rotor-to

Research

JoVE Journal

Behavior

5.2K Görüntüleme.  Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430000,  China. Burada sunulan, genç vahşi tip farelerde doğrulanmış bilişsel açık ve anksiyete benzeri davranışlara neden olabilecek, elektrik kontrollü bir yörünge rotorunun elde ettiği kronik uyku parçalanması (CSF) modeli için bir protokoldür. Bu model kronik uyku bozukluğu ve ilgili bozuklukların patogenezini keşfetmek için uygulanabilir.

Video: A Chronic Sleep Fragmentation Model using Vibrating Orbital Rotor to Induce Cognitive Deficit and Anxiety-Like Behavior in Young Wild-Type Mice

Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals and humans. However, many animal models of depression were developed in males and are not applicable or effective in studies of postpartum females. Recent studies have reported significant effects of chronic social stress during lactation, an ethologically relevant and effective stressor, on maternal behavior, growth, and behavioral neuroendocrinology. This manuscript will describe this chronic social stress paradigm using repeated exposure of a lactating dam to a novel male intruder, and the assessment of the behavioral, physiological, and neuroendocrine effects of this model. Chronic social stress (CSS) is a valuable model for studying the effects of stress on the behavior and physiology of the dam as well as her offspring and future generations. The exposure of pups to CSS can also be used as an early life stress that has long term effects on behavior, physiology, and neuroendocrinology.

This article describes the use of chronic resident intruder social stress as an ethologically relevant paradigm to model postpartum depression and anxiety in lactating rodents.

Kemirgenler Emziren yılında Model Doğum Sonrası Depresyon Kronik Sosyal Stres Kullanımı

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals ...

Davranış

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

Kauçuk El Illusion Paradigma bir Amaç Davranış Tedbir Alınması Aracı Olarak Crossmodal Congruency Görev

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Eye Tracking, Cortisol, and a Sleep vs. Wake Consolidation Delay: Combining Methods to Uncover an Interactive Effect of Sleep and Cortisol on Memory

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these two factors may interact to influence consolidation. Here we present a protocol to examine the interactive influence of cortisol and sleep on memory consolidation, by combining three methods: eye tracking, salivary cortisol analysis, and behavioral memory testing across sleep and wake delays. To assess resting cortisol levels, participants gave a saliva sample before viewing negative and neutral objects within scenes. To measure overt attention, participants&#8217; eye gaze was tracked during encoding. To manipulate whether sleep occurred during the consolidation window, participants either encoded scenes in the evening, slept overnight, and took a recognition test the next morning, or encoded scenes in the morning and remained awake during a comparably long retention interval. Additional control groups were tested after a 20&#160;min&#160;delay in the morning or evening, to control for time-of-day effects. Together, results showed that there is a direct relation between resting cortisol at encoding and subsequent memory, only following a period of sleep. Through eye tracking, it was further determined that for negative stimuli, this beneficial effect of cortisol on subsequent memory may be due to cortisol strengthening the relation between where participants look during encoding and what they are later able to remember. Overall, results obtained by a combination of these methods uncovered an interactive effect of sleep and cortisol on memory consolidation.

We present a protocol used to discover an interactive effect between sleep and cortisol on memory consolidation, particularly for negative arousing images. Specifically, the experimental design utilizes eye tracking, salivary cortisol analysis, and behavioral memory testing &#8211; methods that can be used with both healthy and clinical participants.

Eye Tracking, Kortizol, ve Wake Konsolidasyon Gecikme vs Uyku: Memory Uyku ve Kortizol bir Etkileşimli Etkisi ortaya çıkarın Yöntemleri birleştiren

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here with the goal of uncovering rhythm disorders, such as beat deafness. Beat deafness is characterized by poor performance in perceiving durations in auditory rhythmic patterns or poor synchronization of movement with auditory rhythms (e.g., with musical beats). These tasks include the synchronization of finger tapping to the beat of simple and complex auditory stimuli and the detection of rhythmic irregularities (anisochrony detection task) embedded in the same stimuli. These tests, which are easy to administer, include an assessment of both perceptual and sensorimotor timing abilities under different conditions (e.g., beat rates and types of auditory material) and are based on the same auditory stimuli, ranging from a simple metronome to a complex musical excerpt. The analysis of synchronized tapping data is performed with circular statistics, which provide reliable measures of synchronization accuracy (e.g., the difference between the timing of the taps and the timing of the pacing stimuli) and consistency. Circular statistics on tapping data are particularly well-suited for detecting individual differences in the general population. Synchronized tapping and anisochrony detection are sensitive measures for identifying profiles of rhythm disorders and have been used with success to uncover cases of poor synchronization with spared perceptual timing. This systematic assessment of perceptual and sensorimotor timing can be extended to populations of patients with brain damage, neurodegenerative diseases (e.g., Parkinson&#8217;s disease), and developmental disorders (e.g., Attention Deficit Hyperactivity Disorder).

Behavioral tasks that allow for the assessment of perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) are presented. Synchronization of finger tapping to the beat of an auditory stimuli and detecting rhythmic irregularities provides a means of uncovering rhythm disorders.

The Beat Sağırlık Uncovering: Algılama Ritim Bozuklukları Vurma Senkronize Finger ve algısal Zamanlama Görevleri ile

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of the most commonly used platforms to measure behaviors in animal models. It is a fast and relatively easy test that provides a variety of behavioral information ranging from general ambulatory ability to data regarding the emotionality of the subject animal. As it relates to rodent models, the procedure allows the study of different strains of mice or rats both laboratory bred and wild-captured. The technique also readily lends itself to the investigation of different pharmacological compounds for anxiolytic or anxiogenic effects. Here, a protocol for use of the open field maze to describe mouse behaviors is detailed and a simple analysis of general locomotor ability and anxiety-related emotional behaviors between two strains of C57BL/6 mice is performed. Briefly, using the described protocol we show Wild Type mice exhibited significantly less anxiety related behaviors than did age-matched Knock Out mice while both strains exhibited similar ambulatory ability.

A protocol is provided to use an Open Field Maze to access general locomotor activity, anxiety and emotionality in a laboratory mouse model.

Açık Alan Maze Kullanım Fare lokomotor ve Anksiyete-benzeri Davranışı Tedbir

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of ...

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous research determined a profound impact of gentle handling protocols on the well-being of laboratory mice. By introducing clicker training to the keeping of mice, not only do we promote the amicable treatment of mice, but we also enable them to experience cognitive enrichment. Clicker training is a form of positive reinforcement training using a conditioned secondary reinforcer, the "click" sound of a clicker, which serves as a time bridge between the strengthened behavior and an upcoming reward. The effective implementation of the clicker training protocol with a cohort of 12 BALB/c inbred mice of each sex proved to be uncomplicated. The mice learned rather quickly when challenged with tasks of the clicker training protocol, and almost all trained mice overcame the challenges they were given (100% of female mice and 83% of male mice). This study has identified that clicker training for mice strongly correlates with reduced fear in the mice during human-mice interactions, as shown by reduced anxiety-related behaviors (e.g., defecation, vocalization, and urination) and fewer depression-like behaviors (e.g., floating). By developing a reliable protocol that can be easily integrated into the daily routine of the keeping of laboratory mice, the lifetime experience of welfare in the mice can be improved substantially.

The development of new refinement strategies for laboratory mice is a challenging task that contributes towards fulfilling the 3R principle. This protocol introduces clicker training as a cognitive enrichment program for laboratory mice.

Laboratuvar Fareler için Bilişsel Zenginleştirme olarak Clicker Eğitim Tanıtımı

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous ...

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.

Kronik uykusuzluk Mouse aracılığıyla yumuşak kauçuk sersemler

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

Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various physiological or pathological changes. The object location task (OLT) and the novel object recognition task (NORT) are two effective behavioral tasks commonly used to reveal the function and relative health of specific brain regions involved in memory. While both of these tests exploit the inherent preference of mice for the novelty to reveal memory for previously encountered objects, the OLT primarily evaluates spatial learning, which relies heavily on hippocampal activity. The NORT, in contrast, evaluates non-spatial learning of object identity, which relies on multiple brain regions. Both tasks require an open-field-testing arena, objects with equivalent intrinsic value to mice, appropriate environmental cues, and video recording equipment and the software. Commercially available systems, while convenient, can be costly. This manuscript details a simple, cost-effective method for building the arenas and setting up the equipment necessary to perform the OLT and NORT. Furthermore, the manuscript describes an efficient testing protocol that incorporates both OLT and NORT and provides typical methods for data acquisition and analysis, as well as representative results. Successful completion of these tests can provide valuable insight into the memory function of various mouse model systems and appraise the underlying neural regions that support these functions.

Here we provide a protocol which includes comprehensive instructions for the economical establishment of murine object location and novel object recognition behavioral testing, including the design, cost, and construction of required equipment as well as execution of behavioral testing, data collection, and analysis.

Yeni nesne tanıma ve nesnenin konumunu bir bütçe farelerde test davranış

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various ...

A Chronic Immobilization Stress Protocol for Inducing Depression-Like Behavior in Mice

Depression is not yet fully understood, but various causative factors have been reported. Recently, the prevalence of depression has increased. However, therapeutic treatments for depression or research on depression is scarce. Thus, in the present paper, we propose a mouse model of depression induced by movement restriction. Chronic mild stress (CMS) is a well-known technique to induce depressive-like behavior. However, it necessitates a complex procedure consisting of a combination of various mild stresses. In contrast, chronic immobilization stress (CIS) is a readily accessible chronic stress model, modified from a restraint model that induces depressive behavior by restricting movement using a restrainer for a certain period. To evaluate the depressive-like behaviors, the sucrose preference test (SPT), the tail suspension test (TST), and the ELISA assay to measure stress marker corticosterone levels are combined in the present experiment. The described protocols illustrate the induction of CIS and evaluation of the changes in behavior and physiological factors for the validation of depression.

This article provides a simplified and standardized protocol for induction of depressive-like behavior in chronically immobilized mice by using a restrainer. In addition, behavior and physiological techniques to verify induction of depression are explained.

Farelerde depresyon benzeri davranışlar Inducing için kronik Immobilizasyon Stres Protokolü

Depression is not yet fully understood, but various causative factors have been reported. Recently, the prevalence of depression has increased. However, ...

Nest Building Behavior as an Early Indicator of Behavioral Deficits in Mice

Nest building is an innate behavior in male and female rodents, even when raised in laboratory settings. As such, many researchers provide rodents synthetic and/or natural materials (such as twine, tissue, cotton, paper, and hay) as a gauge of their overall well-being and as an ancillary assessment to predict the possible decline in cognition. Typically, changes in nesting behaviors, such as failure to create a nest, indicate a change in health or welfare. In addition, nesting behavior is sensitive to many environmental and physiological challenges, as well as many genetic mutations underlying pathological disease states. The following protocol describes a nesting behavior paradigm that explores the usage of four types of nesting material. In addition, the protocol utilizes intraclass correlations to demonstrate that inter-rater reliability is higher when nests are constructed out of shredded paper compared to other common nesting materials such as cotton squares, paper twists, and soft cob bedding. The chosen methodology and statistical considerations (i.e., intraclass correlation) for this assay may be of interest for those conducting experiments assessing the quality of living of mice.&#160;

Here, we present a protocol to quantify nest building behavior in mice, which is known to be impaired in several neurological disorders and diseases. This protocol examines the utility of four materials and offers the opportunity to quantify the rater agreement in scoring, improving the validity and reliability of the assay.