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

עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82230014, 81930007, 82270342), תוכנית המנהיגים האקדמיים המצטיינים של שנחאי (18XD1402400), ועדת המדע והטכנולוגיה של עיריית שנחאי (22QA1405400, 201409005200, 20YF1426100), תוכנית הכישרונות של שנחאי פוג'יאנג (2020PJD030), SHWSRS (2023-62), מרכז המחקר הקליני של שנגחאי להזדקנות ורפואה (19MC1910500), ותוכנית חדשנות לתואר שני של המכללה הרפואית בנגבו (Byycxz21075).

כל פרוטוקולי הניסויים בבעלי חיים במחקר זה אושרו על ידי ועדת האתיקה לרווחת בעלי חיים במעבדה של בית החולים רנג'י, בית הספר לרפואה, אוניברסיטת ג'יאו טונג בשנחאי. עכברי C57BL/6J זכרים, בגילאי 8 עד 10 שבועות, שימשו במחקר. בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים). החלקים העיקריים הדרושים...

<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>

מודלים עכבריים של חסך שינה חיוניים לחקר ההשפעות של הפרעות שינה על מחלות שונות, כולל מחלות לב וכלי דם21, מצבים פסיכיאטריים22 והפרעות נוירולוגיות23. מבין אסטרטגיות מניעת השינה הקיימות בעכברים, גישות פיזיות הכוללות הפרעות חוזרות ונשנות לטווח קצר של שינה ?...

הפרעה בשעון הביולוגי מתייחסת לדה-סנכרון בין הסביבה או ההתנהגות החיצונית לבין השעון הביולוגי האנדוגני. אחד הגורמים השכיחים ביותר להפרעה בשעון הביולוגי הוא חסך שינה1. מחסור בשינה לא רק משפיע לרעה על בריאות האדם, אלא גם מגדיל באופן משמעותי את הסיכון למחלות רבות, כולל סרטן2 ומחלות לב וכלי דם3. עם זאת, המנגנונים העומדים בבסיס ההשפעות המזיקות של מניעת שינה עדיין אינם ידועים במידה רבה, והקמת מודלים של מניעת שינה חיונית כדי לשפר את הבנתנו בהקשר זה.
דווח על שיטות שונות למניעת שינה בעכברים, כגון שימוש בפלטפורמות מים4, טיפול עדין5, תאי מוטות הזזה6, תופים מסתובבים7 ופרוטוקולי תסיסה בכלוב 5,8,9. תאי מוטות הזזה גורפים אוטומטית סורגים את תחתית הכלוב, ומאלצים את העכברים ללכת מעליהם ולהישאר ערים. פרוטוקולי תסיסה בכלובים כוללים הצבת כלובים על מטלטלים מסלוליים במעבדה, וכתוצאה מכך הפרעות שינה יעילות. בעוד שיטות אלה הן אוטומטיות ויעילות, הן יכולות להיות יקרות כאשר מכשירים מרובים נדרשים לפעול במקביל, במיוחד עבור עיצובי מחקר ספציפיים הכוללים מספר רב של עכברים חסרי שינה הדרושים לפרופיל גנים צירקדיים. מצד שני, פלטפורמות מים ופרוטוקולי טיפול עדינים הם שיטות זולות ופשוטות יותר המשמשות בדרך כלל לגרימת חסך שינה. עם זאת, אסדת המים אינה מאפשרת בקרה אוטומטית של מחזורי מנוחה-חסך שנקבעו מראש 10,11, וטיפול עדין דורש ערנות מתמשכת מצד החוקרים כדי להפריע לשינה. בנוסף, שיטות אחרות, כמו תופים מסתובבים, יכולות להתבלבל על ידי בידוד חברתי או מתח12.
בהשראת השיטה המבוססת על שייקר מסלולי, אנו שואפים להציג פרוטוקול להקמת מכשיר מבוסס פלטפורמת נדנדה למניעת שינה בעכברים. שיטה זו זולה, יעילה, מלחיצה באופן מינימלי, ניתנת לשליטה ואוטומטית. הפרוטוקול הנוכחי מאפשר לנו ליצור מכשיר מבוסס פלטפורמת נדנדה בעלות זולה בערך פי עשרה מזו של מטלטלים מסלוליים, בהתבסס על הנגישות שלנו. מכשיר זה שיבש ביעילות את השינה בעכברים ששוכנו בקבוצה וגרם לשינויים אופייניים של חסך שינה עם תגובת דחק מינימלית. זה יהיה שימושי במיוחד עבור חוקרים המעוניינים לחקור את ההשפעות ואת המנגנונים הבסיסיים של מניעת שינה על הפתוגנזה של מחלות מרובות, במיוחד כאשר המחקר כולל מניעת שינה מרובת קבוצות במקביל.

<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

הפרעה בשעון הביולוגי מתייחסת לחוסר סנכרון בין הסביבה או ההתנהגות החיצונית לבין השעון המולקולרי האנדוגני, אשר פוגע באופן משמעותי בבריאות. מחסור בשינה הוא אחד הגורמים השכיחים ביותר להפרעה בשעון הביולוגי. שיטות שונות (למשל, פלטפורמות על המים, טיפול עדין, תאי מוטות הזזה, תופים מסתובבים, שייקרים מסלוליים וכו ') דווחו כגורמים לחוסר שינה בעכברים כדי לחקור את השפעותיו על הבריאות. המחקר הנוכחי מציג שיטה חלופית למחסור בשינה בעכברים. תוכנן מכשיר אוטומטי מבוסס פלטפורמת נדנדה שהוא חסכוני ומשבש ביעילות את השינה בעכברים השוכנים בקבוצה בפרקי זמן מתכווננים. מכשיר זה גורם לשינויים אופייניים של חסך שינה עם תגובת לחץ מינימלית. כתוצאה מכך, שיטה זו עשויה להיות שימושית עבור חוקרים המעוניינים לחקור את ההשפעות ואת המנגנונים הבסיסיים של מניעת שינה על הפתוגנזה של מחלות מרובות. יתר על כן, הוא מציע פתרון חסכוני, במיוחד כאשר נדרשים מכשירים מרובים למניעת שינה לפעול במקביל.

המכשיר שנקבע למניעת שינה בעכברים מוצג באיור 1D. ביום השביעי לאחר תחילת החסך בשינה, ניטור אלקטרואנצפלוגרם (EEG) ואלקטרומיוגרפיה (EMG)16 הצביע על כך שהמכשיר הפחית באופן משמעותי את משך השינה והגדיל את משך הערות בעכברים (איור 2A-D). בינת?...

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

הפרוטוקול הנוכחי מתווה שיטה להקמת מכשיר חסכוני מבוסס פלטפורמת נדנדה המשמש לגרימת חסך שינה בעכברים. מכשיר זה הוכח כיעיל בגרימת שיבושים בדפוסי השינה המוכחים באלקטרואנצפלוגרם (EEG), כמו גם בגרימת שינויים מטבוליים ומולקולריים הקשורים למחסור בשינה.

הקמת מכשיר למניעת שינה בעכברים

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

המנגנונים העומדים בבסיס ההשפעות המזיקות של מניעת שינה עדיין אינם ידועים במידה רבה, והקמת מודלים של מניעת שינה חיונית כדי לשפר את הבנתנו בהקשר זה. בשיטה זו, הם זולים, יעילים, מלחיצים מינימום, ניתנים לשליטה ואוטומטיים. הפרוטוקול הנוכחי מאפשר לנו ליצור מכשיר מבוסס פלטפורמת נדנדה בעלות זולה בערך פי 10 מזו של מטלטלים מסלוליים בהתבסס על הנגישות שלנו.התחל על ידי אבטחת קצה אחד של תעלת פלדה מחורצת של 50 ס"מ באמצע תעלת פלדה מחורצת של 40 ס"מ עם ברגים. זה יעשה מבנה בצורת T. מקמו את שני המבנים בצורת T זקופים במרחק של 30 סנטימטרים זה מזה.חבר את תחתית המבנים עם גליל פלדה תואם בורג 30 ס"מ באמצעות ברגים. לאחר מכן הניחו משטח מלבן פלדה בין שני המבנים בצורת T. אבטח כל קצה של גליל פלדה תואם בורג 30 ס"מ עם שני מיסבים.באמצעות ברגים, תקן תושבת מנוע על אחד המבנים בצורת T 25 ס"מ למטה מלמעלה. עכשיו להתקין מנוע על הר מנוע זה עם ברגים. אבטחו מאוורר קירור עם רצועות נעילה עצמית במבנה בצורת T מתחת למנוע.באמצעות ברגים, קבע את קצה המסב של מוט חיבור לפינת פלטפורמה הפונה למנוע ואת הקצה השני לפיר המנוע. לאחר מכן, השתמש מקדחה חשמלית כדי ליצור שני חורים ארבעה מ"מ בכל פינה של מיכל פלסטיק. בצד שמאל של המיכל, קדח שני חורים נוספים של ארבעה מילימטר, יחד עם חור אחד נמוך יותר של שישה מילימטר.נעל את מיכל הפלסטיק על פלטפורמת המלבן באמצעות רצועות נעילה עצמית דרך חורי הפינה שנקדחו. אבטחו את בקבוק המים בצד שמאל של מיכל הפלסטיק באמצעות רצועות נעילה עצמית דרך שני חורי הארבעה מילימטר, כאשר הזרבובית עוברת דרך חור השישה מילימטר. כעת חבר את חוטי החשמל היוצאים של מתאם לבני החשמל לשני הדקים של המנוע.לאחר מכן חבר את חוטי הקלט למגע הזמן. לחץ על כפתורי הסימן הימני ביותר בחצי השמאלי והימני של מגע הזמן בהתאמה עד שיופיע M על הדלפקים המכניים משני הצדדים. בצע פעולה זו על ידי לחיצה על כפתורי הסימן האמצעי בשני חצאי מגע הזמן עד להופעת 5M על הדלפקים המכניים.השלם הגדרה זו על ידי לחיצה על כפתור הסימן השמאלי ביותר בחצי השמאלי של מגע הזמן עד שיופיע 15M על המונה המכני השמאלי. לאחר מכן, הניחו את העכבר בכלוב. לאחר מכן הפעל את מגע הזמן ואת מאוורר הקירור.ביום השביעי לאחר תחילת החסך בשינה, ניטור EEG ו-EMG הצביע על כך שמכשיר מניעת השינה הפחית משמעותית את משך השינה והגדיל את משך הערות בעכברים. בהשוואה לקבוצת הביקורת, נצפו רמות מוגברות של סמנים מוצלחים של חסך שינה כגון הצטברות אדנוזין ורמות mRNA של Homer1a במוח. עם זאת, לא נצפו שינויים משמעותיים ברמות הקורטיקוסטרון בסרום.לאחר שבעה ימים של מחסור בשינה, נצפתה ירידה משמעותית בגודל העכברים, בגופם ובמשקל בלוטת התימוס. בנוסף, סבילות לגלוקוז נפגעה משמעותית בעכברים לאחר מחסור בשינה. חסך שינה חשף גם שינוי משמעותי בדפוסי הביטוי של גני השעון במוח, מה שמצביע על שיבוש של השעון המולקולרי.איזון מוט החיבור והמיקום היחסי של מוט החיבור בין פלטפורמת מלבן הפלדה למנוע הם הדברים החשובים ביותר. החוקר יכול להשתמש בטכניקה זו כדי לחקור את ההשפעות ואת המנגנונים הבסיסיים של מניעת שינה על מצבים בריאותיים שונים.

Research

JoVE Journal

Medicine

Parabiosis in Mice: A Detailed Protocol

Parabiosis בעכברים: פרוטוקול מפורט

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

הערכת שינויים בנדיפות כללית הרדמה רגישות של עכברים לאחר התערבות תרופתי מקומית או מערכתית

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

חליטות עורק הראשי לpharmacokinetic וpharmacodynamic ניתוח של taxanes בעכברים

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

דגם פגם עצם הירך קריטית בגודל פשוט בעכברים

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

חמצן גלוקוז קיפוח וReoxygenation כ<em&gt; במבחנה</em&gt; איסכמיה reperfusion פציעת דגם לחוסר תפקוד מחסום דם-המוח לומד

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

מכשיר פשוט להכין במהירות mounts כל ממעי העכבר

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

יצירת הידבקויות בטן עכברים

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

אינדוקציה של טרשת עורקים מואצת בעכברים: מודל "פגיעת חוט"

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

סמים שינה אנדוסקופיה (dise) עם אינפוזיה מבוקרת יעד (TCI) וניתוח Bispectral חסימתית דום נשימה בשינה

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

פרוטוקול מפורט עבור ניטור זיעה באמצעות רומן, קטן, מכשיר אלחוטי

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