Chronischer Schlafentzug in Maus Welpen durch sanfte Handhabung
Summary
Wir beschreiben eine Schlaf Entbehrungen Technik bekannt als schonende Behandlung wo Ermittler sanft Mäuse jederzeit prod Schlafverhalten beobachtet wird. Diese Methode ist ein leistungsfähiges Werkzeug, das erlaubt es den Forschern, die Auswirkungen zu untersuchen, die chronische Schlaf Einschränkung während der gesamten Entwicklung auf zukünftige Gehirnphysiologie und das Verhalten haben kann.
Abstract
Schlaf ist wichtig für die richtige Entwicklung und neuronale Plastizität. Darüber hinaus sind abnorme Schlafrhythmus charakteristisch für viele neuroentwicklungsstörungen. Studieren wie chronische Schlaf Einschränkung während der Entwicklung Erwachsener Verhalten beeinflussen kann kann zum Verständnis der Entstehung von Verhaltensstörungen Symptome der neuroentwicklungsstörungen hinzufügen. Zwar gibt es viele Methoden, die verwendet werden, um Schlaf bei Nagetieren einschließlich erzwungene Fortbewegung, ständige Unterbrechungen, Präsentation eines aversiven Stimulus oder Stromschlag zu beschränken, viele dieser Methoden sind sehr belastend und können nicht bei Neugeborenen Mäusen verwendet werden. Hier beschreiben wir sanfte Handhabung, eine Schlaf-Entzug-Technik, die chronisch während der gesamten Entwicklung und bis ins Erwachsenenalter verwendet werden, um Schlaf Einschränkung zu erreichen. Schonende Behandlung beinhaltet Beobachtung der Mäuse während der gesamten Schlaf Entbehrungen und den Forscher zu sanft prod die Tiere, wenn sie inaktiv sind oder Verhaltensweisen im Zusammenhang mit Schlaf erfordert. Gepaart mit EEG-Ableitungen, könnte schonenden Umgang verwendet werden, um gezielt eine bestimmte Phase des Schlafes wie REM (REM) Schlaf stören. Die Technik der schonenden Umgang ist ein leistungsfähiges Werkzeug für die Untersuchung der Auswirkungen der chronischen Schlaf Einschränkung sogar bei Neugeborenen Mäusen, die viele mehr Stress Verfahren zur Schlafentzug umgeht.
Introduction
Schlaf spielt eine entscheidende Rolle in neuronale Plastizität und Synapse Bildung und Beseitigung im Gehirn Entwicklung1,2. Rem (REM) Schlaf ist unerlässlich für die Bildung stabiler synaptischer Schaltungen durch beide Stärkung der spezifische Synapsen und synaptische Schnitt2. Pharmakologische Schlafentzug schon früh im Leben führt zu vielen physiologischen und verhaltensbezogenen Defizite3,4. Neben der pharmakologischen Schlaf Entbehrung, andere Formen der Schlafentzug wie Konstante schütteln, gezwungen Fortbewegung oder Präsentation einen aversiven Reiz wurden im Zusammenhang mit Depressionen-ähnliche Symptome im Erwachsenenalter, verschiedenen neuronalen Aktivierungsmuster und Änderungen der Zeit und Schlaf schlafkontinuität während einer Erholungsphase nach Entbehrung5,6,7. Wenn Schlaf chronisch bei Mäusen über fünf Wochen während der Entwicklung eingeschränkt wird, wurden Verhaltensstörungen Defizite nach einem Monat der Schlaf Erholung8beobachtet. Zusammen genommen, diese Studien deuten darauf hin, dass Störungen des Schlafes in der neonatalen Nager später Schlafmuster, Gehirnfunktion und Verhalten beeinflussen kann. Hervorhebung der Bedeutung des Schlafes für die normale Gehirnentwicklung beim Menschen, viele Patienten mit Neurodevelopmental Störungen, inklusive Autismus-Spektrum-Störungen, Tuberöse Sklerose Complex, Fragile X-Syndrom und Aufmerksamkeit-Defizit/Hyperaktivität Störung, Bericht Auffälligkeiten im Schlaf-Muster neben einer Vielzahl von Verhaltensstörungen Defizite1.
Angesichts der Zahl von Neurodevelopmental Störungen, die mit abnormen Schlafrhythmus verbunden sind, ist es wichtig zu verstehen, wie Mangel an Schlaf Gehirnfunktion und Verhalten auswirkt. Jedoch trotz der Daten unterstützen, die Bedeutung des Schlafes während der Entwicklung, die meisten Methoden, die einschränken oder Tiere des Schlafes Fokussierung auf Erwachsene zu berauben. Diese Techniken umfassen eine Vielzahl von Tests, die erfordern gezwungen lokomotorischen Tätigkeit (z. B. ständige Laufband), ständige Unterbrechung (z. B. rotierende Kehrmaschine Bar oder kontinuierliche Roman Objektdarstellung) oder stören das Tier zu Beginn der REM-Schlaf (z. B. Plattform über Wasser)9,10. Obwohl diese Methoden effektiv Probleme im Zusammenhang mit Schlafentzug bei Erwachsenen gezeigt haben, sind keine dieser Methoden für Nager Welpen wegen ihrer begrenzten Mobilität, hohe Schlaf fahren und die negativen Auswirkungen von Stress schon früh im Leben. Aufgrund der Bedeutung des Schlafes während der Entwicklung ist es wichtig zu verstehen, wie eingeschränkt Schlaf bei Neugeborenen Welpen wirkt sich auf zukünftiges Verhalten im Erwachsenenalter.
Eine Technik, um Schlaf zu beschränken, die Nager Welpen einsetzbar ist schonende Behandlung. Schonende Behandlung beinhaltet die Ermittler, die direkte Interaktion mit den Nagetieren, die jedes Mal Schlafverhalten beobachtet wird. Ermittler können ihre Hände, Pinsel oder Präsentation von neuen Objekten verwenden, um physisch stören Schlaf bei Neugeborenen Nagetiere8,10,11,12,13,14 . Schlaf kann verhaltensrelevanten durch mangelnde motorische Aktivität, myoklonische Zuckungen und Augenschluß (in älteren Nagetier Welpen) bestimmt werden. EEG-Validierung bestätigt, dass 91 % in P12 Ratten14stören Schlaf mit schonenden Umgang basierend auf diese Verhaltensweisen Gesamt-Schlafdauer reduziert. Andere Techniken, die verwendet wurden, um jungen Mäusen zu berauben Stromschlag und Präsentation von unangenehmen reizen, sondern diese Techniken nicht für chronische Schlaf-Einschränkung verwendet werden und sind mehr Stress als schonenden Umgang mit7, 15. chronische Schlaf Einschränkung kann auch erreicht werden, durch ein schütteln Protokoll, das mit oder ohne EEG Elektroden Implantation und damit verbundenen Computer-Software verwendet werden kann, aber dieses Protokoll nicht verhindern, dass alle schlafen und ist deshalb weniger gesteuert im Vergleich zum schonenden Umgang mit4,16. Die Fähigkeit zu beschränken oder zu berauben Mäuse Schlaf für viele Tage hintereinander ohne spezielle Ausrüstung, Computer-Software oder Elektrode Implantation ist ein Vorteil der schonenden Umgang mit Technik. Chronische Schlaf Einschränkung über sanfte Handhabung effektiv begrenzt Schlaf bei Neugeborenen Nagern und produziert eine Vielzahl von Verhaltensänderungen, die nach dem Schlaf Entbehrungen Periode8,11,12, 17.
Hier beschreiben wir Ergebnisse in denen Chronischer Schlafentzug für drei Stunden pro Tag von postnatale Tag 5 (P5) bis P42 erheblich beeinträchtigt Geselligkeit von Mäusen nach einer 30-Tage Erholungszeit in der Schlaf nicht gestört wird. Diese Ergebnisse zeigen die langfristigen Auswirkungen der chronischen Schlaf Einschränkung während der Entwicklung auf zukünftiges Verhalten.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier beschreiben wir eine Methode für Schlafentzug, schonende Behandlung, die in beiden Nager Welpen und Erwachsene verwendet werden können. Schonende Übergabe erfordert Forscher beobachten Mäuse für die Dauer der ein Schlaf Entbehrungen und sanft prod die Tiere, wenn sie inaktiv oder zucken, Schlaf zu verhindern sind. Vorherige Entbehrung schlafstudien haben durch gleichzeitige Elektroenzephalogramm (EEG) Aufnahmen bestätigt, dass schonende Behandlung verhindert, beide REM dass und non – REM NREM Schlaf<sup class=…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Forschung wurde durch das intramurale Forschungsprogramm des NIMH (ZIA MH00889) finanziert. RMS wurde auch durch eine FRAXA Postdoctoral Fellowship unterstützt.
Materials
| C57BL/6J mice | Jackson Labs | 000664 | Wildtype mice used |
| Super Mouse 750 Mouse Cage | Lab Products, Inc. | Cages for the mice | |
| SANI-Chips Bedding | PJ Murphys | Bedding for the mice | |
| S&S Bristle Brush Assortment Pack | Staples | Item # 13764, Model AB37100 | Paint brushes are used to gently poke mice |
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