Huisstijlen Opname Procedure voor het meten van de Slaap in Muizen

Technische ontwikkelingen hebben vaak neergeslagen quantum sprongen in het begrip van de neurobiologische processen. Bijvoorbeeld, ontdekking Hans Berger in 1929 die elektrische potentialen opgenomen van de menselijke hoofdhuid in de vorm van sinusvormige golven, waarvan de frequentie is direct gerelateerd aan het niveau van waakzaamheid van het onderwerp, geleid tot een snelle vooruitgang in het inzicht van de slaap-waak regelgeving, in zowel dieren als mensen gelijk. ¹ Tot vandaag de electroencephlogram (EEG), in samenhang met de elektromyogram (EMG), dwz., elektrische activiteit door skeletspieren, representeert de data "skelet" van bijna elke experimentele en klinische beoordeling die tracht om het gedrag en fysiologie correleren met activiteit van de corticale neuronen in gedragen dieren, waaronder mensen. In de eenvoudigste slaap onderzoekslaboratoria deze EEG-registraties worden uitgevoerd met behulp van een kabel systeem (figuur 1) waarbij verworven data onderworpen off-line patroon en spectrumanalyse [bijv., het toepassen van een snelle Fourier transformatie (FFT) algoritme] het bepalen van de waakzaamheid toestand van het subject worden opgenomen. ^{2, 3} slaap bestaat uit snelle-oogbeweging (REM) en non-REM (NREM) slaap. REM-slaap wordt gekenmerkt door een snelle low-voltage EEG, willekeurig oogbeweging, en spier atonia, een toestand waarin de spieren effectief worden verlamd. REM-slaap ook bekend als paradoxale slaap, omdat de hersenactiviteit lijkt op die van wakker, terwijl het lichaam grotendeels losgekoppeld van de hersenen lijkt in diepe slaap. Daarentegen worden motorische neuronen gestimuleerd tijdens NREM slaap, maar er is geen oogbeweging. Menselijke NREM slaap kan worden verdeeld in 4 fasen, waarbij stap 4 wordt diepe slaap of slow-wave sleep genoemd en wordt gekenmerkt door grote, langzaam hersengolven met delta activiteit tussen 0,5 – 4 Hz in het EEG. Anderzijds, een uitsplitsing fasen van NREM-slaap bij kleinere dieren, zoals ratten eennd muizen niet is vastgesteld, voornamelijk omdat zij niet geconsolideerde lange perioden van slaap zoals bij de mens.

In de loop der jaren, en op basis van EEG uitlegging verschillende modellen van slaap-waakregulatie zowel circuit- en humorale gebaseerde, zijn voorgesteld. De neurale en cellulaire basis van de behoefte aan slaap of, als alternatief, "slaap rijden," blijft onopgelost, maar is opgevat als een homeostatische druk die opbouwt tijdens de wakende periode en wordt opgenomen door de slaap. Een theorie is dat endogene somnogenic factoren accumuleren tijdens waken en dat hun geleidelijke toename is de onderbouwing van de slaap homeostatische druk. Terwijl de eerste formele hypothese dat de slaap wordt gereguleerd door humorale factoren is bijgeschreven op het werk Rosenbaum gepubliceerd in 1892 ^4, het was Ishimori ^{5, 6 en} Pieron ⁷ die zelfstandig, en meer dan 100 jaar geleden, het bestaan ​​aangetoond van slaapbevorderende chemicaliën. Beide onderzoekers voorgesteld, en inderdaad bleek dat hypnogenic stoffen of 'hypnotoxins' aanwezig is in de cerebrospinale vloeistof (CSF) van slaaptekort honden waren. ⁸ In de afgelopen eeuw een aantal extra vermeende hypnogenic stoffen betrokken bij de slaap homeostatische proces zijn geïdentificeerd (voor overzicht zie ref. 9), waaronder prostaglandine (PG) D _2, ¹⁰ cytokines, ¹¹ adenosine, ¹² anandamide, ¹³ en urotensine II peptide. ¹⁴

Experimentele werk van Economo ^{15, 16,} Moruzzi en Magoun ^17, en anderen in de vroege en midden van de ^20e eeuw geproduceerd bevindingen dat circuit-gebaseerde theorieën van slapen en waken en geïnspireerd tot op zekere hoogte, overschaduwde de dan geldende humorale theorie van slapen. Tot op heden zijn verschillende "circuit modellen" voorgesteld, elkaar op de hoogte van gegevens van wisselende kwaliteit en kwantiteit (voor een overzicht, zie ref. 18). Één modelBijvoorbeeld stelt slow-wave sleep gegenereerd doorgaande adenosine gemedieerde remming van acetylcholineafgifte van cholinergische neuronen in de basale voorhersenen, een gebied hoofdzakelijk uit ten de kern van het horizontale been van de diagonale band van Broca en de substantia inominata. ¹⁹ Een ander populair model van slaap / waakregulatie beschrijft een flip-flop schakelorgaan op basis van onderling remmende interacties tussen slaapverwekkende neuronen in de ventrolaterale preoptic stippellijn-waak inducerende neuronen van de hypothalamus en hersenstam. ^{18, 20, 21} Bovendien, voor het in- en uitschakelen van de REM slaap, een soortgelijke onderling remmend interactie voorgesteld voor gebieden in de hersenstam, die de ventrale Periaqueductale grijs, laterale pontine tegmentum, en sublaterodorsal kern. ²² Tezamen zijn deze modellen waardevol gebleken heuristiek en boden belangrijke interpretatieve kaders voor studies in slaaponderzoek; echter, een yet vollediger begrip van de moleculaire mechanismen en circuits reguleren van de slaap-waak cyclus is een volledige kennis van zijn componenten. Het systeem voor de registratie van huisstijlen hieronder moeten helpen bij dit doel.