Name: establishing a device for sleep deprivation in mice
Uploaded: 2023-09-22T14:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Establishing a Device for Sleep Deprivation in Mice at JoVE.com

تم دعم هذا العمل بمنح من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82230014 ، 81930007 ، 82270342) ، وبرنامج شنغهاي للقادة الأكاديميين المتميزين (18XD1402400) ، ولجنة العلوم والتكنولوجيا في بلدية شنغهاي (22QA1405400 ، 201409005200 ، 20YF1426100) ، برنامج شنغهاي بوجيانغ للمواهب (2020PJD030) ، SHWSRS (2023-62) ، مركز شنغهاي للبحوث السريرية للشيخوخة والطب (19MC1910500) ، وبرنامج الابتكار للدراسات العليا في كلية بنغبو الطبية (Byycxz21075).

تمت الموافقة على جميع بروتوكولات التجارب على في هذه الدراسة من قبل لجنة أخلاقيات رعاية المختبري في مستشفى رينجي ، كلية الطب ، جامعة شنغهاي جياو تونغ. تم استخدام ذكور الفئران C57BL / 6J ، الذين تتراوح أعمارهم بين 8 إلى 10 أسابيع ، في الدراسة. تم الحصول على من مصدر تجاري (انظر جدول المواد). ...

<ol>
	<li>Yang, D. F., 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=Acute+sleep+deprivation+exacerbates+systemic+inflammation+and+psychiatry+disorders+through+gut+microbiota+dysbiosis+and+disruption+of+circadian+rhythms.">Acute sleep deprivation exacerbates systemic inflammation and psychiatry disorders through gut microbiota dysbiosis and disruption of circadian rhythms.</a> Microbiological Research. 268, 127292 (2023).</li><li>Alanazi, M. T., Alanazi, N. T., Alfadeel, M. A., Bugis, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sleep+deprivation+and+quality+of+life+among+uterine+cancer+survivors:+systematic+review.">Sleep deprivation and quality of life among uterine cancer survivors: systematic review.</a> Supportive Care In Cancer : Official Journal of the Multinational Association of Supportive Care In Cancer. 30 (3), 2891-2900 (2022).</li><li>Tobaldini, E., 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=Sleep,+sleep+deprivation,+autonomic+nervous+system+and+cardiovascular+diseases.">Sleep, sleep deprivation, autonomic nervous system and cardiovascular diseases.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 74, 321-329 (2017).</li><li>Arthaud, 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=Paradoxical+(REM)+sleep+deprivation+in+mice+using+the+small-platforms-over-water+method:+polysomnographic+analyses+and+melanin-concentrating+hormone+and+hypocretin/orexin+neuronal+activation+before,+during+and+after+deprivation.">Paradoxical (REM) sleep deprivation in mice using the small-platforms-over-water method: polysomnographic analyses and melanin-concentrating hormone and hypocretin/orexin neuronal activation before, during and after deprivation.</a> Journal of Sleep Research. 24 (3), 309-319 (2015).</li><li>Sar&#233;, 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=Chronic+sleep+restriction+in+developing+male+mice+results+in+long+lasting+behavior+impairments.">Chronic sleep restriction in developing male mice results in long lasting behavior impairments.</a> Frontiers In Behavioral Neuroscience. 13, 90 (2019).</li><li>Roman, V., Vander Borght, K., Leemburg, S. A., Vander Zee, E. A., Meerlo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sleep+restriction+by+forced+activity+reduces+hippocampal+cell+proliferation.">Sleep restriction by forced activity reduces hippocampal cell proliferation.</a> Brain Research. 1065 (1-2), 53-59 (2005).</li><li>Zhao, H. Y., 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+induces+cognitive+deficits+and+cortical+beta-amyloid+deposition+in+mice+via+BACE1-antisense+activation.">Chronic sleep restriction induces cognitive deficits and cortical beta-amyloid deposition in mice via BACE1-antisense activation.</a> CNS Neuroscience &amp; Therapeutics. 23 (3), 233-240 (2017).</li><li>Lord, J. 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=Early+life+sleep+disruption+potentiates+lasting+sex-specific+changes+in+behavior+in+genetically+vulnerable+Shank3+heterozygous+autism+model+mice.">Early life sleep disruption potentiates lasting sex-specific changes in behavior in genetically vulnerable Shank3 heterozygous autism model mice.</a> Molecular Autism. 13 (1), 35 (2022).</li><li>Sinton, C. M., Kovakkattu, D., Friese, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+a+novel+method+to+interrupt+sleep+in+the+mouse.">Validation of a novel method to interrupt sleep in the mouse.</a> Journal of Neuroscience Methods. 184 (1), 71-78 (2009).</li><li>Rotenberg, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sleep+after+immobilization+stress+and+sleep+deprivation:+common+features+and+theoretical+integration.">Sleep after immobilization stress and sleep deprivation: common features and theoretical integration.</a> Critical Reviews in Neurobiology. 14 (3-4), 225-231 (2000).</li><li>Kim, T. K., 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=Melatonin+modulates+adiponectin+expression+on+murine+colitis+with+sleep+deprivation.">Melatonin modulates adiponectin expression on murine colitis with sleep deprivation.</a> World Journal of Gastroenterology. 22 (33), 7559 (2016).</li><li>Barf, R. P., Scheurink, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sleep+disturbances+and+glucose+homeostasis.">Sleep disturbances and glucose homeostasis.</a> European Endocrinology. 7, 14-18 (2011).</li><li>Rio, D. C., Ares, M., Hannon, G. J., Nilsen, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+of+RNA+using+TRIzol+(TRI+reagent).">Purification of RNA using TRIzol (TRI reagent).</a> Cold Spring Harbor Protocols. 2010 (6), (2010).</li><li>Libus, J., &#352;torchov&#225;, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+cDNA+generated+by+reverse+transcription+of+total+RNA+provides+a+simple+alternative+tool+for+quantitative+RT-PCR+normalization.">Quantification of cDNA generated by reverse transcription of total RNA provides a simple alternative tool for quantitative RT-PCR normalization.</a> Biotechniques. 41 (2), 156-164 (2006).</li><li>Nolan, T., Hands, R. E., Bustin, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+mRNA+using+real-time+RT-PCR.">Quantification of mRNA using real-time RT-PCR.</a> Nature Protocols. 1 (3), 1559-1582 (2006).</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 (8), 1383-1392 (2014).</li><li>Maret, 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=Homer1a+is+a+core+brain+molecular+correlate+of+sleep+loss.">Homer1a is a core brain molecular correlate of sleep loss.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (50), 20090-20095 (2007).</li><li>Li, K., 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=Olfactory+deprivation+hastens+Alzheimer-like+pathologies+in+a+human+tau-overexpressed+mouse+model+via+activation+of+cdk5.">Olfactory deprivation hastens Alzheimer-like pathologies in a human tau-overexpressed mouse model via activation of cdk5.</a> Molecular neurobiology. 53, 391-401 (2016).</li><li>Sousa, M. E., 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=Invariant+Natural+Killer+T+cells+resilience+to+paradoxical+sleep+deprivation-associated+stress.">Invariant Natural Killer T cells resilience to paradoxical sleep deprivation-associated stress.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 90, 208-215 (2020).</li><li>Zhao, Y., 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=Disruption+of+circadian+rhythms+by+shift+work+exacerbates+reperfusion+injury+in+myocardial+infarction.">Disruption of circadian rhythms by shift work exacerbates reperfusion injury in myocardial infarction.</a> Journal of the American College of Cardiology. 79 (21), 2097-2115 (2022).</li><li>Miller, M. A., Cappuccio, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammation,+sleep,+obesity+and+cardiovascular+disease.">Inflammation, sleep, obesity and cardiovascular disease.</a> Current Vascular Pharmacology. 5 (2), 93-102 (2007).</li><li>Minkel, J., 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=Sleep+deprivation+potentiates+HPA+axis+stress+reactivity+in+healthy+adults.">Sleep deprivation potentiates HPA axis stress reactivity in healthy adults.</a> Health Psychology. 33 (11), 1430 (2014).</li><li>Bishir, 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=Sleep+deprivation+and+neurological+disorders.">Sleep deprivation and neurological disorders.</a> BioMed Research International. 2020, 5764017 (2020).</li><li>Franken, P., Tobler, I., Borb&#233;ly, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+temperature+and+EEG+slow-wave+activity+in+the+rat:+analysis+of+vigilance+state+related+changes.">Cortical temperature and EEG slow-wave activity in the rat: analysis of vigilance state related changes.</a> Pflugers Archiv : European Journal of Physiology. 420 (5-6), 500-507 (1992).</li><li>Li, Y., 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=Effects+of+chronic+sleep+fragmentation+on+wake-active+neurons+and+the+hypercapnic+arousal+response.">Effects of chronic sleep fragmentation on wake-active neurons and the hypercapnic arousal response.</a> Sleep. 37 (1), 51-64 (2014).</li><li>Jones, C. E., 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=Early-life+sleep+disruption+increases+parvalbumin+in+primary+somatosensory+cortex+and+impairs+social+bonding+in+prairie+voles.">Early-life sleep disruption increases parvalbumin in primary somatosensory cortex and impairs social bonding in prairie voles.</a> Science Advances. 5 (1), (2019).</li></ol>

تعد نماذج الفئران للحرمان من النوم ضرورية لدراسة آثار اضطراب النوم على الأمراض المختلفة ، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية21 ، والحالات النفسية22 ، والاضطرابات العصبية23. من بين استراتيجيات الحرمان من النوم الحالية في الفئران ، فإن الأساليب ال?...

يشير اضطراب إيقاع الساعة البيولوجية إلى عدم التزامن بين البيئة الخارجية أو السلوك والساعة البيولوجية الداخلية. أحد الأسباب الأكثر شيوعا لاضطراب إيقاع الساعة البيولوجية هو الحرمان من النوم1. لا يؤثر الحرمان من النوم سلبا على صحة الإنسان فحسب ، بل يزيد أيضا بشكل كبير من خطر الإصابة بالعديد من الأمراض ، بما في ذلك السرطان2 وأمراض القلب والأوعية الدموية3. ومع ذلك ، فإن الآليات الكامنة وراء الآثار الضارة للحرمان من النوم لا تزال غير معروفة إلى حد كبير ، وإنشاء نماذج للحرمان من النوم أمر ضروري لتعزيز فهمنا في هذا الصدد.
تم الإبلاغ عن طرق مختلفة للحرمان من النوم في الفئران ، مثل استخدام منصات المياه4 ، والمناولة اللطيفة5 ، وغرف القضبان المنزلقة6 ، والطبول الدوارة7 ، وبروتوكولات تحريك الأقفاص5،8،9. تقوم غرف القضبان المنزلقة تلقائيا بمسح القضبان عبر الجزء السفلي من القفص ، مما يجبر الفئران على المشي فوقها والبقاء مستيقظا. تتضمن بروتوكولات تحريك الأقفاص وضع أقفاص على الهزازات المدارية المختبرية ، مما يؤدي إلى اضطراب فعال في النوم. في حين أن هذه الطرق تلقائية وفعالة ، إلا أنها قد تكون باهظة الثمن عندما تكون هناك حاجة إلى أجهزة متعددة للعمل بالتوازي ، خاصة بالنسبة لتصميمات الدراسة المحددة التي تتضمن عددا كبيرا من الفئران المحرومة من النوم اللازمة للتنميط الجيني اليومي. من ناحية أخرى ، تعد منصات المياه وبروتوكولات المناولة اللطيفة طرقا أرخص وأبسط تستخدم عادة للحث على الحرمان من النوم. ومع ذلك ، لا تسمح منصة المياه بالتحكم التلقائي في دورات الحرمان والراحة المحددة مسبقا10,11 ، وتتطلب المعالجة اللطيفة يقظة مستمرة من الباحثين لإزعاج النوم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن الخلط بين الطرائق الأخرى ، مثل الطبول الدوارة ، بسبب العزلة الاجتماعية أو الإجهاد12.
مستوحاة من الطريقة القائمة على الهزاز المداري ، نهدف إلى تقديم بروتوكول لإنشاء جهاز قائم على منصة الروك للحرمان من النوم في الفئران. هذه الطريقة رخيصة وفعالة ومرهقة إلى الحد الأدنى ويمكن التحكم فيها وآلية. يسمح لنا البروتوكول الحالي بإنشاء جهاز قائم على منصة الروك بتكلفة أرخص بعشر مرات تقريبا من الهزازات المدارية ، بناء على إمكانية الوصول إلينا. عطل هذا الجهاز النوم بشكل فعال في الفئران الجماعية وتسبب في تغييرات مميزة للحرمان من النوم مع الحد الأدنى من الاستجابة للإجهاد. سيكون مفيدا بشكل خاص للباحثين المهتمين بالتحقيق في الآثار والآليات الأساسية للحرمان من النوم على التسبب في أمراض متعددة ، خاصة عندما تنطوي الدراسة على الحرمان من النوم متعدد المجموعات بالتوازي.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1.5 mL microcentrifuge tube</td>
			<td>Axygen</td>
			<td>MCT-150-C-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL centrifuge tube</td>
			<td>NEST</td>
			<td>602002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adenosine ELISA kit</td>
			<td>Ruifan technology</td>
			<td>RF8885</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal cage</td>
			<td>ZeYa tech</td>
			<td>MJ2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blood glucose meter</td>
			<td>YuYue</td>
			<td>580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6J Mice</td>
			<td>JieSiJie Laboratory Animal</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Age: 8-10 weeks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Connecting rod</td>
			<td>ShengXiang Tech</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Length:&#160; 20 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cooling fan</td>
			<td>LiMing</td>
			<td>EFB0805VH</td>
			<td>Supply voltage: 5 V; Power consumption: 1.2 W; Air flow: 26.92 cfm; Dimensions: 40 mm * 40 mm * 56 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corticosterone ELISA kit</td>
			<td>Elabscience</td>
			<td>E-OSEL-M0001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG/EMG recording and analysis system</td>
			<td>Pinnacle Technology</td>
			<td>8200-K1-iSE3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD</td>
			<td>20071302</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mosquito hemostats</td>
			<td>FST</td>
			<td>13011-12</td>
			<td>Surgical instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motor and motor mount</td>
			<td>MingYang</td>
			<td>MY36GP-555</td>
			<td>Supply voltage: 24 V dc; Shaft diameter: 8 mm; Maximum output torque: 100 Kgf.cm; Maximum output speed: 10 rpm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanoDrop 2000c</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>NanoDrop 2000c</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power brick adapter</td>
			<td>MingYang</td>
			<td>QiYe-0243</td>
			<td>Input voltage: 110-220V ac; Output voltage: 24 V dc; Outputcurrent: 2 A; Cable length: 2 m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>qPCR commercial kit</td>
			<td>Vazyme</td>
			<td>Q711-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>qPCR measurement equipment</td>
			<td>Roche</td>
			<td>480</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rectangle platform attached with a screw-compatible steel cylinder</td>
			<td>Customized</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Width: 20 cm; length: 25 cm; length of the cylinder: 30 cm, thickness: 2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reverse RNA to cDNA commercial kit</td>
			<td>Vazyme</td>
			<td>R323-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw and nut</td>
			<td>Guwanji</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Inner diameter: 6 mm, 12 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw-compatible steel cylinder</td>
			<td>Customized</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Length: 300 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slotted steel channels</td>
			<td>Customized</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Length: 400 mm or 500 mm, thickness: 2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Time contactor</td>
			<td>LiXiang</td>
			<td>DH48S-S</td>
			<td>Supply voltage: 110-220 V ac; Units measured: hours, minutes, seconds; Contact configuration: DPDT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRIzol</td>
			<td>Vazyme</td>
			<td>R401-01</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

establishing a device for sleep deprivation in mice

يشير اضطراب إيقاع الساعة البيولوجية إلى عدم التزامن بين البيئة الخارجية أو السلوك والساعة الجزيئية الداخلية ، مما يضعف الصحة بشكل كبير. الحرمان من النوم هو أحد الأسباب الأكثر شيوعا لاضطراب إيقاع الساعة البيولوجية. تم الإبلاغ عن طرائق مختلفة (على سبيل المثال ، المنصات على الماء ، والمناولة اللطيفة ، وغرف القضبان المنزلقة ، والطبول الدوارة ، والهزازات المدارية ، وما إلى ذلك) للحث على الحرمان من النوم في الفئران للتحقيق في آثاره على الصحة. تقدم الدراسة الحالية طريقة بديلة للحرمان من النوم في الفئران. تم تصميم جهاز آلي قائم على منصة الروك وهو فعال من حيث التكلفة ويعطل النوم بكفاءة في الفئران الجماعية على فترات زمنية قابلة للتعديل. يحفز هذا الجهاز تغييرات مميزة للحرمان من النوم مع الحد الأدنى من الاستجابة للإجهاد. وبالتالي ، قد تكون هذه الطريقة مفيدة للباحثين المهتمين بدراسة الآثار والآليات الأساسية للحرمان من النوم على التسبب في أمراض متعددة. علاوة على ذلك ، فإنه يوفر حلا فعالا من حيث التكلفة ، لا سيما عندما تكون هناك حاجة إلى تشغيل أجهزة متعددة للحرمان من النوم بالتوازي.

يظهر الجهاز الثابت للحرمان من النوم في الفئران في الشكل 1 د. في اليوم 7 بعد بدء الحرمان من النوم ، أشار مخطط كهربية الدماغ (EEG) ومراقبة تخطيط كهربية العضل (EMG)16 إلى أن الجهاز قلل بشكل كبير من مدة النوم وزاد من مدة اليقظة في الفئران (الشكل 2A-D...

Watch this Scientific Journal Video about Establishing a Device for Sleep Deprivation in Mice at JoVE.com

Establishing a Device for Sleep Deprivation in Mice

يحدد هذا البروتوكول طريقة لإعداد جهاز قائم على منصة الروك فعال من حيث التكلفة يستخدم للحث على الحرمان من النوم في الفئران. أثبت هذا الجهاز فعاليته في إحداث اضطرابات في أنماط النوم المثبتة بتخطيط كهربية الدماغ (EEG) ، بالإضافة إلى إحداث تغييرات أيضية وجزيئية مرتبطة بالحرمان من النوم.

إنشاء جهاز للحرمان من النوم في الفئران

Circadian rhythm disruption refers to the desynchronization between the external environment or behavior and the endogenous molecular clock, which ...

لا تزال الآليات الكامنة وراء الآثار الضارة للحرمان من النوم غير معروفة إلى حد كبير ، وإنشاء نماذج للحرمان من النوم أمر ضروري لتعزيز فهمنا في هذا الصدد. هذه الطريقة ، فهي رخيصة وفعالة ومرهقة إلى الحد الأدنى ويمكن التحكم فيها وآلية. يسمح لنا البروتوكول الحالي بإنشاء جهاز قائم على منصة الروك بتكلفة أرخص بحوالي 10 مرات من الهزازات المدارية بناء على إمكانية الوصول إلينا.ابدأ بتأمين أحد طرفي قناة فولاذية مشقوقة بطول 50 سم في منتصف قناة فولاذية مشقوقة بطول 40 سم بمسامير. هذا سيجعل هيكل على شكل حرف T. ضع الهيكلين على شكل حرف T في وضع مستقيم على بعد 30 سم.قم بتوصيل قيعان الهياكل بأسطوانة فولاذية متوافقة مع المسمار بطول 30 سم باستخدام البراغي. ثم ضع منصة مستطيلة فولاذية بين الهيكلين على شكل حرف T. قم بتأمين كل طرف من طرفي أسطوانة فولاذية متوافقة مع المسمار بطول 30 سم مع محملين.باستخدام البراغي ، قم بتثبيت حامل محرك على أحد الهياكل على شكل حرف T على بعد 25 سم من الأعلى. الآن قم بتثبيت محرك على حامل المحرك هذا بمسامير. قم بتأمين مروحة تبريد بأشرطة ذاتية القفل على الهيكل على شكل حرف T أسفل المحرك.باستخدام البراغي ، ثبت طرف محمل قضيب التوصيل بزاوية منصة تواجه المحرك والطرف الآخر بعمود المحرك. بعد ذلك ، استخدم مثقابا كهربائيا لعمل فتحتين بطول أربعة ملليمترات في كل ركن من أركان الحاوية البلاستيكية. على الجانب الأيسر من الحاوية ، احفر فتحتين إضافيتين بطول أربعة ملليمترات ، إلى جانب ثقب سفلي واحد ستة ملليمترات.قفل الحاوية البلاستيكية على منصة مستطيلة باستخدام أشرطة ذاتية القفل من خلال ثقوب الزاوية المحفورة. قم بتأمين زجاجة الماء على الجانب الأيسر من الحاوية البلاستيكية باستخدام أشرطة ذاتية القفل من خلال فتحتين بطول أربعة ملليمترات ، مع مرور الفوهة عبر فتحة ستة ملليمترات. الآن قم بتوصيل الأسلاك الكهربائية الناتجة لمحول طوب الطاقة بطرفي المحرك.ثم قم بتوصيل أسلاك الإدخال بموصل الوقت. اضغط على أزرار الإشارة الموجودة في أقصى اليمين على النصفين الأيسر والأيمن من موصل الوقت على التوالي حتى يظهر M على العدادات الميكانيكية على كلا الجانبين. اتبع هذا الإجراء بالضغط على أزرار الإشارة الوسطى في نصفي موصل الوقت حتى يظهر 5M على العدادات الميكانيكية.أكمل هذا الإعداد بالضغط على زر تسجيل الدخول الموجود في أقصى اليسار في النصف الأيسر من موصل الوقت حتى يظهر 15M على العداد الميكانيكي الأيسر. بعد ذلك ، ضع الماوس في القفص. ثم قم بتشغيل موصل الوقت ومروحة التبريد.في اليوم السابع بعد بدء الحرمان من النوم ، أشارت مراقبة EEG و EMG إلى أن جهاز الحرمان من النوم قلل بشكل كبير من مدة النوم وزاد من مدة اليقظة في الفئران. بالمقارنة مع المجموعة الضابطة ، لوحظت مستويات متزايدة من علامات الحرمان من النوم الناجحة مثل تراكم الأدينوزين ومستويات Homer1a mRNA في الدماغ. ومع ذلك ، لم يلاحظ أي تغييرات كبيرة في مستويات الكورتيكوستيرون في الدم.بعد سبعة أيام من الحرمان من النوم ، لوحظ انخفاض كبير في حجم الفئران والجسم ووزن الغدة الصعترية. بالإضافة إلى ذلك ، كان تحمل الجلوكوز ضعيفا بشكل كبير في الفئران بعد الحرمان من النوم. كشف الحرمان من النوم أيضا عن تغيير كبير في أنماط التعبير عن جينات الساعة في الدماغ ، مما يشير إلى اضطراب في الساعة الجزيئية.يعد توازن قضيب التوصيل والموضع النسبي لقضيب التوصيل بين منصة المستطيل الفولاذي والمحرك من أهم الأشياء. يمكن للباحث استخدام هذه التقنية للتحقيق في الآثار والآليات الكامنة وراء الحرمان من النوم على مختلف الظروف الصحية.

Research

JoVE Journal

Medicine

Parabiosis in Mice: A Detailed Protocol

تعايش التصاقي في الفئران: بروتوكول مفصل

Parabiosis is a surgical union of two organisms allowing sharing of the blood circulation. Attaching the skin of two animals promotes formation of ...

Assessing Changes in Volatile General Anesthetic Sensitivity of Mice after Local or Systemic Pharmacological Intervention

تقييم التغيرات في المتطايرة العام التخدير حساسية من الفئران بعد التدخل الدوائي المحلي أو الجهازية

One desirable endpoint of general anesthesia is  the state of unconsciousness, also known as hypnosis. Defining the hypnotic state in animals is  less ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

الحقن الشريان السباتي لوأضافا الدوائية وتحليل Taxanes في الفئران

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

بسيطة الحرجة الحجم فخذي عيب النموذجي في الفئران

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all ...

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

الأوكسجين الجلوكوز الحرمان وعودة التأكسج باعتبارها<em&gt; في المختبر</em&gt; الإسكيمية-ضخه من الإصابات نموذج لدراسة الدم في الدماغ الحاجز الجنسي لدى الرجال

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is known to contribute significantly to the morbidity and mortality associated with ischemic strokes. Ischemic ...

A Simple Device to Rapidly Prepare Whole Mounts of the Mouse Intestine

جهاز بسيط للتحضير السريع الجبال الجامعة للماوس الأمعاء

Preparing whole mounts of the mouse small intestine and colon for subsequent analysis or quantification can be time consuming and difficult. We describe ...

Creation of Abdominal Adhesions in Mice

إنشاء البطن التصاقات في الفئران

Abdominal adhesions consist of fibrotic tissue that forms in the peritoneal space in response to an inflammatory insult, typically surgery or ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

تحريض تصلب الشرايين المتسارع في الفئران: نموذج "الأسلاك- إصابة"

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Drug-Induced Sleep Endoscopy (DISE) with Target Controlled Infusion (TCI) and Bispectral Analysis in Obstructive Sleep Apnea

Drug-Induced Sleep Endoscopy DISE with Target Controlled Infusion TCI and Bispectral Analysis in Obstructive Sleep Apnea

النوم التنظير (فردوس) مع الهدف تسريب الشواهد (TCI) وتحليل Bispectral في انقطاع النفس الانسدادي النومي المخدرات التي يسببها

The aim of this study was to establish a standardized protocol for drug-induced sleep endoscopy (DISE) to differentiate obstruction patterns in ...

A Detailed Protocol for Perspiration Monitoring Using a Novel, Small, Wireless Device

بروتوكول مفصل لرصد العرق عن طريق رواية والصغيرة، جهاز لاسلكي

Perspiration monitoring can be utilized for the detection of certain diseases, such as thermoregulation and mental disorders, particularly when the ...