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

Yazarlar NIH Fellows Yayın Kurulu yayın onların yardım için kabul etmek istiyorum. Bu araştırma NIMH (Ziya MH00889) Intramural araştırma programı tarafından finanse edildi. RMS FRAXA doktora sonrası bursu tarafından da desteklenmiştir.

Tüm yordamlar Ulusal Enstitüsü ruh sağlığı hayvan bakımı ve kullanımı Komitesi tarafından onaylanmış ve ulusal sağlık kuralları Enstitüleri bakım ve hayvanların kullanımı uygun olarak gerçekleştirilen.
1. uyku algılama birimleri ayarlama
<ol><li>İstenen sayıda birimleri ve yazılım satın alabilirsiniz.</li>
	<li>İzleme sistemleri ayarlamak için yönergeleri izleyin.<ol>
<li>Bir verici ters bir Dedektör hizalayın. Kızılötesi ışınları içe doğru bakacak...

<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>

Burada, ev kafeste etkinliğini izleme tabanlı uyku süresi tespiti için invaziv olmayan, yüksek üretilen iş bir yöntem mevcut. Bu yöntemi toplam uyku süresi değerlendirilmesi, EEG çalışmalar3karşı doğrulandı. Etkinlik tabanlı ev-kafes izleme basit, invaziv olmayan ve çok sayıda hayvan nüfus çalışmaları için geçerli. Uyku (örneğin uyku ne dersin süresi ve uyku aşamaları) hakkında ayrıntılı bilgi veremem bu sınırlı olmamasıdır.
Bu ...

Uyku vücut ve beyin uyanıklık1günlük yük takip restorasyonu için önemli işlevleri vardır. Bu uyku bellek saklama ve genel beyin plastisite1bir rol oynadığı gösterilmiştir. EEG uyku2algılamak için altın standarttır. Kemirgen, EEG izleme cerrahi implantasyon2kurtarmak için bir süre sonra hayvan ihtiyacı baş bağlama için yapıştırılmış elektrot gerektirir. Kurtarma sonra hayvan kayıt aygıt bağlıysa ve başka bir verilir habituation2dönem. Kurtarma ve habituation gerekli bu süreler, nedeniyle EEG zaman alan ve zahmetli ve büyük ölçüde makul gerçekleştirilemez. Ayrıca, elektrot implantasyon cerrahi işlem hayvanın doğal bir riski taşımaktadır. Son olarak, uyku EEG çalışmalarda puanlama için veri analizi de çok zahmetli olduğunu. Alternatif, uyku izleme, non-invaziv ve yüksek üretilen iş yöntemi büyük ölçüde kemirgen uyku araştırma yardım.
Uyku algılamak için kullanılan bir etkinlik tabanlı ev-kafes izleme sistemi EEG çalışmalar sınırlamaları giderir. Basit öncül etkin olmayan bir hayvan büyük olasılıkla bir uyku hayvan olmasıdır. Bu gösterilmiştir 40 s (10 s dönemini içinde binned) sürekli hareketsizlik bir ölçüsüdür güvenilir bir EEG (88-%94 anlaşması için gösterilen)3ile ölçüldüğü şekilde uyku. Ana sayfa-kafes izleme sistemleri çalışma en az kurulum süresi ile hayvanların büyük grupları için kullanılabilir. Bunun hayvanlar yaklaşık bir gün ev-kafes izleme sistemi4 hafta EEG çalışmaları2için gerekli kurtarma aksine bireysel konut için alıştırmak için alır göstermiştir. Buna ek olarak, bazı ayarlar da vücut ısısı, kalp hızı, etkinliği ve besleme gibi fizyolojik parametreler algılayabilir. Sıcaklık ve kalp hızı küçük bir verici implantasyon belirlenir. Bu parametreler fare hakkında daha fazla bilgi sağlayabilir ve daha iyi uyku ve nasıl etkilenir anlayışımız için sağlanması için uyku kayıt ile paralel olarak kullanılabilir.
O güçlü bir araç olmakla birlikte, etkinlik tabanlı ev-kafes izlenmesi dan elde edilebilir veri türleri için bazı sınırlamalar vardır. EEG çalışmalar REM ve non - REM uyku uyku mimarisi daha derin bir anlayış için önemli olabilir, arasında ayırt edebilir. Etkinlik tabanlı ev-kafes izleme sistemleri sadece toplam uyku süresi için veri sağlayabilir. Her ne kadar verim etkinlik tabanlı ev-kafes izleme için uyku ne dersin süresi hakkında bilgi verir, buna ek olarak, biz doğru dersin süresi 40 s aralıkları3doğal sınırlamalardan dolayı değerlendirmek değildir. Bu sınırlamaları rağmen ev-kafes uyku süresi izlemek hayvanın sağlığı ve davranış5de dahil olmak üzere birçok aşağı akım faktör etkileyebilecek önemli bir biyolojik ölçü birimi sağlar.
Etkinlik tabanlı ev-kafes izleme uyku çok yönlülüğünü gösteren birçok çalışmalarda tespit etmek için kullanılmıştır. Biz bu çalışmaları4,6,7,8,9,10,11,12örneğini cite. Yöntemi ek olarak sunulan faaliyet tabanlı izleme, her biri kendi sınırlamaları13,14içeren yolu ile uyku tespit başka yöntemleri de vardır. Bazı uyku muayene ederken bazı bu çalışmaların kesintisiz uyku (72 h) uzun süre 24 h bloklar halinde incelemek. Bu çalışmada, biz günlük mayi (IP) enjeksiyonları ve kırılgan X Sendromu (Fmr1 KO fareler), bir fare modeli periyodik kafes değişikliklere tepki sonra her 24 saat süreyle uyku analiz mevcut. Çünkü onlar uyku4 azalttı ve duyusal bilgileri15için hiper-reaktif olmak olan Fmr1 KO fareler seçtik. Bizim veri uyku düzeni stresli bir olaya yanıt olarak yapılan değişiklikleri algılama yeteneğini vurgulayın. Bu yöntem, farelerin büyük tabur kadar uykusunda hakkında genel bilgi almak için idealdir. Yöntemi belirli genetik değişiklikler farmakolojik tedaviler veya tetikleyici gibi olayları için yanıt etkileri üzerinde uyku, etkileri anlamak için yararlı olabilir. Ayrıca, yöntem daha ilgili çalışmalar başlatılıyor önce tarama bir yanıt için basit bir araç sağlar.

<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

Geleneksel olarak, uyku bir electroencephalogram (EEG) tarafından kontrol edilmektedir. EEG çalışmalar Rodents cerrahi implantasyon elektrot bir uzun iyileşme döneminde tarafından takip gerektirir. Bir EEG kaydı gerçekleştirmek için hayvan baş bağlama için doğal olmayan bir urgan oluşturma bir alıcı bağlıdır. EEG izleme zaman alıcıdır, taşıyan hayvan için riske ve tamamen doğal bir ortamda uyku ölçümü için değil. Uyku, özellikle yüksek üretilen iş moda algılamak için alternatif yöntemler büyük ölçüde uyku araştırma alanında ilerlemek. Burada, uyku etkinlik tabanlı ev-kafes izleme yoluyla tespit için doğrulanmış bir yöntemi açıklanmaktadır. Önceki çalışmalarda bu yöntemle değerlendirildi uyku uyku geleneksel EEG tabanlı önlemler tarafından tanımlanan ile anlaşma yüksek derecede sahip olduğunu göstermektedir. Bu yöntem için toplam uyku zaman doğrulanır ise uyku ne dersin süresi zamansal çözünürlük daha iyi olan EEG tarafından değerlendirilmesi unutmamak gerekir. EEG de hızlı göz hareketleri (REM) ve sigara REM uykusu, uyku kesin yapısını hakkında detaylı bilgi veren, ayırabilir. Yine de, etkinlik tabanlı uyku belirlenmesi birden fazla gün kesintisiz uyku çözümlemek ve uyku (stres gibi) Akut bir olaya yanıt olarak değerlendirmek için kullanılabilir. İşte, bu sistemin gücü fare yanıt günlük mayi enjeksiyonları olarak algılamaya göstermektedir.

Uyku ve hayvanlar için iğne olup alıştırmak günlük enjeksiyonları etkisini belirlemek için biz günlük IP enjeksiyonları vasıl 900: AM (ışık-siklet 6: 00'de başladı) 14 gün üst üste için gerçekleştirilen ve uyku süresi 12 Fmr1 KO C57Bl/6J farelerde kaydedildi. Biz kullanılan bir konularda tasarım içinde her hayvan normal salin ile 4 gün üst üste enjekte (gün 1-4) ve sonra % 30 cyclodextrin aşağıdakiler için on gün üst üste (5-14 gün). Cyclod...

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

Etkinlik tabanlı ev-kafes izleme aracılığıyla uyku ölçme bir yüksek-den geçerek yöntemi açıklamak. Bu yöntem geleneksel EEG tabanlı yöntemleri avantaj sunar. Toplam uyku süresi belirlenmesi için de doğrulanır ve uyku insan hastalık kemirgen modellerinde izlemek için güçlü bir araç olabilir.

Uyku süresi Rodents noninvaziv, yüksek üretilen iş belirlenmesi

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

Research

JoVE Journal

Behavior

Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents

Kemirgenlerde Orofacial Noseptif Yanıtların Ölçüsü Olarak Yemek Süresi

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

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

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 ...

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

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

Akupunktur ile Sıçan ve Farelerde Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) Manipülasyon ve Uyku

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

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. ...

Continuous Noninvasive Measuring of Crayfish Cardiac and Behavioral Activities

Kerevit kardiyak ve davranışsal faaliyetlerinin sürekli noninvaziv ölçme

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

Laboratuvar için noninvaziv, kalem içi yaklaşım testi-domuzlar barındırılıyor

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

Uyku ve Meksika Cavefish Lokomotor aktivite otomatik ölçümleri

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

Kemirgenler preklinik çalışmalar için 3D Kinematic yürüyüş analizi

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

Karmaşık operasyonel ortamlarda uyku, Circadian, yorgunluk ve performans verilerini toplama

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