マウスで睡眠を測定するためのポリグラフ記録手順

技術の進歩は、多くの場合、神経生物学的プロセスの理解の飛躍を沈殿させています。例えば、ヒト頭皮から記録された電位は、正弦波の形をとった、の周波数は、被験者の覚醒のレベルに直接関連していたことを1929年にハンス・ベルガーの発見は、睡眠 – 覚醒の理解の急速な進歩につながりました同様に動物およびヒトの両方で規制^、。1この日にelectroencephlogram（EEG）、筋電図（EMG）と組み合わせて、 すなわち 。骨格筋によって生成され、電気的活動は、ほぼすべての実験的および臨床のデータ「バックボーン」を表しヒトを含む、動物を振る舞うにおける皮質ニューロンの活動と行動や生理機能を相関しようとする評価。最も基本的な睡眠研究室では、これらのEEG記録は、Dを取得し、前記ケーブルベースのシステム（ 図1）を用いて実行されますATAは、[ 例えば 、高速フーリエ変換を適用（FFT）アルゴリズム]パターンとスペクトル解析にオフラインで供される記録される対象の警戒状態を決定する^。2、3睡眠は急速眼球運動（REM）で構成され、ノンレム（NREM）睡眠。 REM睡眠は、急速な低電圧EEG、ランダムな眼球運動、および筋無緊張、筋肉を効果的に麻痺している状態によって特徴付けられます。身体は、脳の大部分は切断され、深い眠りであるように見えるのに対し、脳活動は、覚醒のに似ているので、REM睡眠はまた、逆説睡眠としても知られています。対照的に、運動ニューロンは、NREM睡眠中に刺激されるが、何の眼球運動は存在しません。脳波の4 Hzの – 人間ノンレム睡眠は、ステージ4は深い眠りまたは徐波睡眠と呼ばれ、0.5の間のデルタ活性を有する大規模な、遅い脳波によって識別される、4段階に分けることができます。一方、ラットのAのような小さい動物でのノンレム睡眠の相間の細分化、NDマウスは、ヒトで見られるように、彼らは睡眠の長い連結期間を持っていない主な理由は、確立されていません。

長年の間、及びEEGの解釈に基づいて、睡眠 – 覚醒の調節のいくつかのモデルは、circuit-および体液性系の両方が提案されています。神経と睡眠の必要性の細胞の基礎あるいは、「スリープ・ドライブは、「未解決のままであるが、覚醒期間中に構築し、睡眠によって放散される恒常的圧力として概念化されています。一説には、内因性somnogenic要因は覚醒時に、それらの緩やかな蓄積が睡眠恒常的圧力の基盤であることを蓄積することです。液性因子によって調節されて眠る最初の正式な仮説が1892年に発表された⁴ローゼンバウムの仕事に入金されているが、それは石森^5、6、独立ピエロン⁷で、100年以上前、睡眠促進化学物質の存在を実証しました。両研究者は催眠薬物質または「hypnotoxinsは「睡眠不足の犬の脳脊髄液（CSF）中に存在したことを、提案し、実際に証明した^。8過去一世紀にわたり睡眠恒常性のプロセスに関与し、いくつかの追加の推定催眠薬の物質が同定されています（レビューについて、参考文献を参照してください。9）、プロスタグランジン（PG）は、D _^2、10サイトカイン^、11アデノシン^、12アナンダミド^、13およびウロテンシンIIペプチドを含む^。14

初期および中期20 ^世紀にエコノモ^{15、16、Moruzzi}とマーグン^17、およびその他による実験研究は、睡眠と覚醒の回線ベースの理論に影響を与えた結果を生成し、ある程度までの当時の体液理論を影睡眠。今日までに、いくつかの「回路モデル」は、それぞれ、（総説については、参考文献18を参照）の品質と量を変化させるデータによって通知、提案されています。一つのモデル例えば、徐波睡眠が前脳基底部におけるコリン作動性ニューロンからのアセチルコリン放出、主にブロカの対角バンドと物質のinominataの水平手足の核のconsisitingエリアのアデノシン媒介阻害を介して生成することが提案されています。 ¹⁹睡眠/覚醒調節のもう一つの人気モデルは視床下部および脳幹における腹外側視索前野における睡眠導入ニューロンおよびウェイク誘導ニューロン間の相互抑制性の相互作用に基づいて、フリップフロップスイッチ機構について説明しています^{。18、20、21}また、レム睡眠の中と外のスイッチングのために、同様の相互に抑制相互作用は脳幹内の領域のために提案されている、それは腹側中脳水道周囲灰白質、横橋被蓋、およびsublaterodorsal核である^。22まとめると、これらのモデルは貴重な証明されていますヒューリスティックと睡眠研究の研究のために与えられた重要な解釈の枠組み。しかし、あなたがた睡眠 – 覚醒周期を調節する分子機構や回路のトンの完全な理解は、そのコンポーネントのより完全な知識が必要になります。以下に詳細ポリグラフ記録するためのシステムは、この目標を支援する必要があります。