Name: establishing a device for sleep deprivation in mice
Uploaded: 2023-09-22T14:10:00
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Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse der National Natural Science Foundation of China (82230014, 81930007, 82270342), des Shanghai Outstanding Academic Leaders Program (18XD1402400), der Science and Technology Commission of Shanghai Municipality (22QA1405400, 201409005200, 20YF1426100), des Shanghai Pujiang Talent Program (2020PJD030), des SHWSRS (2023-62), des Shanghai Clinical Research Center for Aging and Medicine (19MC1910500) und des Postgraduate Innovation Program des Bengbu Medical College unterstützt (Byycxz21075).

Alle Tierversuchsprotokolle in dieser Studie wurden von der Ethikkommission für das Wohlergehen von Labortieren des Renji-Krankenhauses, Medizinische Fakultät, Shanghai Jiao Tong Universität, genehmigt. In der Studie wurden männliche C57BL/6J-Mäuse im Alter von 8 bis 10 Wochen verwendet. Die Tiere stammten aus einer kommerziellen Quelle (siehe Materialtabelle). Die wichtigsten Teile, die für die Einrichtung des Geräts erforderlich sind, sind in Abbildung 1A aufgeführ...

<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>

Mausmodelle für Schlafentzug sind unerlässlich, um die Auswirkungen von Schlafstörungen auf verschiedene Krankheiten zu untersuchen, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen21, psychiatrische Erkrankungen22 und neurologische Störungen23. Unter den bestehenden Schlafentzugsstrategien bei Mäusen sind körperliche Ansätze, die eine wiederholte kurzzeitige Unterbrechung des Schlafs beinhalten, die amhäufigsten verwendeten ...

Die Störung des zirkadianen Rhythmus bezieht sich auf die Desynchronisation zwischen der äußeren Umgebung oder dem Verhalten und der endogenen biologischen Uhr. Eine der häufigsten Ursachen für eine Störung des zirkadianen Rhythmus ist Schlafentzug1. Schlafmangel wirkt sich nicht nur negativ auf die menschliche Gesundheit aus, sondern erhöht auch das Risiko für viele Krankheiten, darunter Krebs2 und Herz-Kreislauf-Erkrankungen3, erheblich. Die Mechanismen, die den schädlichen Auswirkungen von Schlafentzug zugrunde liegen, sind jedoch noch weitgehend unbekannt, und die Etablierung von Schlafentzugsmodellen ist unerlässlich, um unser Verständnis in dieser Hinsicht zu verbessern.
Es wurde über verschiedene Methoden zur Schlafentziehung bei Mäusen berichtet, wie z. B. die Verwendung von Wasserplattformen4, schonende Handhabung5, Gleitstangenkammern6, rotierende Trommeln7 und Käfigrührprotokolle 5,8,9. Schiebestangenkammern fegen automatisch über den Boden des Käfigs und zwingen die Mäuse, darüber zu laufen und wach zu bleiben. Bei den Käfig-Rührprotokollen werden Käfige auf Labor-Orbitalschüttler gesetzt, was zu einer effizienten Schlafstörung führt. Diese Methoden sind zwar automatisch und effektiv, können aber teuer sein, wenn mehrere Geräte parallel laufen müssen, insbesondere bei spezifischen Studiendesigns, die eine große Anzahl von Mäusen mit Schlafentzug umfassen, die für die Erstellung eines zirkadianen Genprofils benötigt werden. Auf der anderen Seite sind Wasserplattformen und sanfte Handhabungsprotokolle billigere und einfachere Methoden, die häufig verwendet werden, um Schlafentzug herbeizuführen. Die Wasserplattform erlaubt jedoch keine automatische Steuerung der vorgegebenen Entzugs-Ruhe-Zyklen10,11, und die schonende Handhabung erfordert von den Forschern eine kontinuierliche Wachsamkeit, um den Schlaf zu stören. Darüber hinaus können andere Modalitäten, wie rotierende Trommeln, durch soziale Isolation oder Stress verwirrt werden12.
Inspiriert von der orbitalen Shaker-basierten Methode wollen wir ein Protokoll zur Etablierung eines Rocker-Plattform-basierten Geräts für Schlafentzug bei Mäusen einführen. Diese Methode ist billig, effektiv, minimal stressig, kontrollierbar und automatisiert. Das derzeitige Protokoll ermöglicht es uns, ein auf der Wippplattform basierendes Gerät zu einem Preis zu entwickeln, der etwa zehnmal billiger ist als der von Orbitalschüttlern, basierend auf unserer Zugänglichkeit. Dieses Gerät störte effektiv den Schlaf von Mäusen, die in Gruppen gehalten wurden, und induzierte charakteristische Veränderungen des Schlafentzugs bei minimaler Stressreaktion. Es wird besonders nützlich für Forscher sein, die daran interessiert sind, die Auswirkungen und zugrunde liegenden Mechanismen von Schlafentzug auf die Pathogenese mehrerer Krankheiten zu untersuchen, insbesondere wenn die Studie mehrere Gruppen parallel Schlafentzug umfasst.

<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

Die Störung des zirkadianen Rhythmus bezieht sich auf die Desynchronisation zwischen der äußeren Umgebung oder dem Verhalten und der endogenen molekularen Uhr, die die Gesundheit erheblich beeinträchtigt. Schlafentzug ist eine der häufigsten Ursachen für eine Störung des zirkadianen Rhythmus. Es wurde über verschiedene Modalitäten (z. B. Plattformen auf dem Wasser, schonende Handhabung, Gleitstangenkammern, rotierende Trommeln, Orbitalschüttler usw.) berichtet, um Schlafentzug bei Mäusen zu induzieren, um seine Auswirkungen auf die Gesundheit zu untersuchen. Die aktuelle Studie stellt eine alternative Methode für Schlafentzug bei Mäusen vor. Es wurde ein automatisiertes Gerät entwickelt, das auf einer Wippplattform basiert, das kostengünstig ist und den Schlaf von Mäusen in Gruppenhaltung in einstellbaren Zeitintervallen effizient stört. Dieses Gerät induziert charakteristische Veränderungen des Schlafentzugs bei minimaler Stressreaktion. Folglich kann sich diese Methode als nützlich für Forscher erweisen, die daran interessiert sind, die Auswirkungen und zugrunde liegenden Mechanismen von Schlafentzug auf die Pathogenese mehrerer Krankheiten zu untersuchen. Darüber hinaus bietet es eine kostengünstige Lösung, insbesondere wenn mehrere Schlafentzugsgeräte parallel laufen müssen.

Das etablierte Gerät für Schlafentzug bei Mäusen ist in Abbildung 1D dargestellt. Am Tag 7 nach Beginn des Schlafentzugs zeigten Elektroenzephalogramm (EEG) und Elektromyographie (EMG)16, dass das Gerät die Schlafdauer signifikant verkürzte und die Wachdauer bei Mäusen verlängerte (Abbildung 2A-D). In der Zwischenzeit erhöhte das aktuelle Protokoll signifikant den Adenosinaufbau und die mRNA-Spieg...

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Establishing a Device for Sleep Deprivation in Mice

Das vorliegende Protokoll skizziert eine Methode zur Einrichtung eines kostengünstigen Rocker-Plattform-basierten Geräts, das zur Induktion von Schlafentzug bei Mäusen verwendet wird. Dieses Gerät hat sich als wirksam erwiesen, wenn es darum geht, Störungen des durch Elektroenzephalogramm (EEG) nachgewiesenen Schlafmusters zu verursachen und metabolische und molekulare Veränderungen im Zusammenhang mit Schlafentzug zu induzieren.

Etablierung eines Geräts gegen Schlafentzug bei Mäusen

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

Die Mechanismen, die den schädlichen Auswirkungen von Schlafentzug zugrunde liegen, sind noch weitgehend unbekannt, und die Etablierung von Schlafentzugsmodellen ist unerlässlich, um unser diesbezügliches Verständnis zu verbessern. Diese Methode ist billig, effektiv, minimal stressig, kontrollierbar und automatisiert. Das derzeitige Protokoll ermöglicht es uns, ein auf der Wippplattform basierendes Gerät zu einem Preis zu entwickeln, der aufgrund unserer Zugänglichkeit etwa 10-mal billiger ist als der von Orbitalschüttlern.Beginnen Sie damit, ein Ende eines 50 Zentimeter langen geschlitzten Stahlkanals in der Mitte eines 40 Zentimeter langen geschlitzten Stahlkanals mit Schrauben zu befestigen. Dadurch entsteht eine T-förmige Struktur. Positionieren Sie die beiden T-förmigen Strukturen im Abstand von 30 Zentimetern aufrecht.Verbinden Sie die Böden von Konstruktionen mit einem 30 Zentimeter langen, schraubkompatiblen Stahlzylinder mit Schrauben. Platzieren Sie dann eine rechteckige Plattform aus Stahl zwischen den beiden T-förmigen Strukturen. Befestigen Sie jedes Ende eines 30 Zentimeter langen, schraubkompatiblen Stahlzylinders mit zwei Lagern.Befestigen Sie mit Schrauben eine Motorhalterung an einer der T-förmigen Strukturen 25 Zentimeter von der Oberseite entfernt. Montieren Sie nun einen Motor mit Schrauben an dieser Motorhalterung. Befestigen Sie einen Lüfter mit selbstsichernden Bändern an der T-förmigen Struktur unterhalb des Motors.Befestigen Sie das Lagerende einer Pleuelstange mit Schrauben an einer Plattformecke, die dem Motor zugewandt ist, und das andere Ende an der Motorwelle. Als nächstes machst du mit einem Bohrer zwei vier Millimeter große Löcher an jeder Ecke eines Plastikbehälters. Bohren Sie auf der linken Seite des Behälters zwei zusätzliche Vier-Millimeter-Löcher sowie ein unteres Sechs-Millimeter-Loch.Verriegeln Sie den Kunststoffbehälter auf der rechteckigen Plattform mit selbstsichernden Bändern durch die gebohrten Ecklöcher. Befestigen Sie die Wasserflasche auf der linken Seite des Kunststoffbehälters mit selbstsichernden Bändern durch die beiden vier Millimeter großen Löcher, wobei die Düse durch das sechs Millimeter große Loch führt. Verbinden Sie nun die elektrischen Ausgangsdrähte des Netzteiladapters mit den beiden Anschlüssen des Motors.Verbinden Sie dann die Eingangsdrähte mit dem Zeitschütz. Drücken Sie die Vorzeichentasten ganz rechts in der linken bzw. rechten Hälfte des Zeitschützes, bis M auf den mechanischen Zählern auf beiden Seiten erscheint. Befolgen Sie diese Aktion, indem Sie die mittleren Zeichentasten an beiden Hälften des Zeitschützes drücken, bis 5M auf den mechanischen Zählern erscheint.Schließen Sie diese Einstellung ab, indem Sie die Vorzeichentaste ganz links in der linken Hälfte des Zeitschützes drücken, bis 15M auf dem linken mechanischen Zähler erscheint. Als nächstes legst du die Maus in den Käfig. Versorgen Sie dann das Zeitschütz und den Lüfter mit Strom.Am siebten Tag nach Beginn des Schlafentzugs zeigten EEG- und EMG-Überwachung, dass das Schlafentzugsgerät die Schlafdauer signifikant verkürzte und die Wachdauer bei Mäusen erhöhte. Im Vergleich zur Kontrollgruppe wurden erhöhte Konzentrationen erfolgreicher Schlafentzugsmarker wie Adenosinaufbau und Homer1a-mRNA-Spiegel im Gehirn beobachtet. Es wurden jedoch keine signifikanten Veränderungen der Serum-Corticosteron-Spiegel beobachtet.Nach sieben Tagen Schlafentzug wurde eine signifikante Abnahme der Größe, des Körpers und des Thymusgewichts der Mäuse beobachtet. Darüber hinaus war die Glukosetoleranz bei Mäusen nach Schlafentzug signifikant beeinträchtigt. Schlafentzug zeigte auch eine signifikante Veränderung der Expressionsmuster von Uhrengenen im Gehirn, was auf eine Störung der molekularen Uhr hindeutet.Das Gleichgewicht der Pleuelstange und die relative Position der Pleuelstange zwischen der rechteckigen Stahlplattform und dem Motor sind die wichtigsten Dinge. Der Forscher kann diese Technik verwenden, um die Auswirkungen und zugrunde liegenden Mechanismen von Schlafentzug auf verschiedene Gesundheitszustände zu untersuchen.

Research

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Erstellung von Verwachsungen bei Mäusen

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

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

Ein detailliertes Protokoll für Transpiration Überwachung eines neuartigen Verwendung, Klein, Wireless Device

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

Multi-Modal Home Sleep Monitoring in Older Adults

Multimodale Haus Schlaf Überwachung bei älteren Erwachsenen

The gold standard for sleep monitoring is attended in-lab polysomnography; however, this method may be cost-prohibitive and inconvenient for patients and ...

Establishing In Situ Closed Circuit Perfusion of Lower Abdominal Organs and Hind Limbs in Mice

Etablierung von In Situ Closed Circuit Perfusion von unteren Bauchorganen und Hinterbeinen bei Mäusen

Ex vivo perfusion is an important physiological tool to study the function of isolated organs (e.g. liver, kidneys). At the same time, due to the small ...