Summary

गैर इनवेसिव, कुतर में सोने की अवधि का उच्च प्रवाह दृढ़ संकल्प

Published: April 18, 2018
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Summary

हम गतिविधि आधारित घर पिंजरे की निगरानी के माध्यम से सोने को मापने के एक उच्च प्रवाह पद्धति का वर्णन । इस विधि पारंपरिक ईईजी-आधारित विधियों पर लाभ प्रदान करता है । यह अच्छी तरह से कुल नींद की अवधि के निर्धारण के लिए मान्य है और मानव रोग के कुतर मॉडलों में नींद की निगरानी करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हो सकता है ।

Abstract

परंपरागत रूप से, नींद एक इलॅक्ट्रोसेफेलॉग्राम (ईईजी) द्वारा निगरानी की जाती है । कुतर में ईईजी अध्ययनों से एक लंबी वसूली की अवधि के बाद इलेक्ट्रोड के सर्जिकल आरोपण की आवश्यकता होती है । एक ईईजी रिकॉर्डिंग प्रदर्शन करने के लिए, पशु एक रिसीवर से जुड़ा है, सिर माउंट करने के लिए एक अप्राकृतिक तार बनाने. ईईजी निगरानी समय लेने वाला है, जानवर के लिए जोखिम वहन करती है, और नींद की माप के लिए एक पूरी तरह से प्राकृतिक सेटिंग नहीं है । वैकल्पिक तरीके नींद का पता लगाने के लिए, विशेष रूप से एक उच्च प्रवाह फैशन में, बहुत नींद अनुसंधान के क्षेत्र अग्रिम होगा. यहां, हम गतिविधि के माध्यम से नींद का पता लगाने के लिए एक मांय विधि का वर्णन घर-पिंजरे की निगरानी आधारित है । पिछले अध्ययनों से पता चला है कि इस विधि के माध्यम से नींद मूल्यांकन पारंपरिक ईईजी आधारित उपायों द्वारा परिभाषित नींद के साथ समझौते के एक उच्च डिग्री है । जबकि इस विधि कुल नींद समय के लिए मांय है, यह ध्यान दें कि नींद मुक्केबाज़ी अवधि एक ईईजी जो बेहतर लौकिक संकल्प है द्वारा मूल्यांकन किया जाना चाहिए महत्वपूर्ण है । ईईजी भी तेजी से आंख आंदोलन (शेष) और गैर-शेष नींद अंतर कर सकते हैं, सोने की सही प्रकृति के बारे में और अधिक विस्तार दे रही है । फिर भी, गतिविधि आधारित नींद दृढ़ संकल्प परेशान नींद के कई दिनों का विश्लेषण करने के लिए और एक तीव्र घटना (तनाव की तरह) के लिए एक प्रतिक्रिया के रूप में सोने का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । यहां, हम दैनिक intraperitoneal इंजेक्शन के लिए चूहों की प्रतिक्रिया का पता लगाने के लिए इस प्रणाली की शक्ति दिखाते हैं ।

Introduction

नींद शरीर और मस्तिष्क की बहाली के लिए महत्वपूर्ण कार्य किया है जागना के दैनिक बोझ के बाद1। यह दिखाया गया है कि नींद स्मृति प्रतिधारण और सामान्य मस्तिष्क प्लास्टिक1में एक भूमिका निभाता है. ईईजी सोने के मानक है सो2का पता लगाने । कुतर में, ईईजी निगरानी एक सिर माउंट, जिसके बाद पशु समय की एक अवधि के लिए2को ठीक करने की जरूरत है के लिए चिपका इलेक्ट्रोड के सर्जिकल आरोपण की आवश्यकता है । वसूली के बाद, पशु रिकॉर्डिंग डिवाइस से जुड़ा हुआ है और आदी होना 2 की एक और अवधि दी जाती है । वसूली और आदी होना के इन आवश्यक अवधि के कारण, ईईजी समय लेने और श्रमसाध्य है और यथोचित एक बड़े पैमाने पर प्रदर्शन नहीं किया जा सकता है । इसके अतिरिक्त, इलेक्ट्रोड आरोपण की शल्य प्रक्रिया पशु के लिए एक अंतर्निहित जोखिम वहन करती है. अंत में, ईईजी अध्ययन में स्कोरिंग नींद के लिए डेटा विश्लेषण भी बहुत श्रमसाध्य है । एक वैकल्पिक, गैर इनवेसिव, नींद की निगरानी के उच्च प्रवाह विधि बहुत कुतर नींद अनुसंधान सहायता मिलेगी ।

एक गतिविधि आधारित घर-पिंजरा निगरानी नींद का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया ईईजी अध्ययन की सीमाओं पते । सरल आधार है कि एक निष्क्रिय जानवर की संभावना एक सो जानवर है । यह दिखाया गया है कि ४० निरंतर निष्क्रियता के एस (10 s कछु में बिन्नी) नींद के एक विश्वसनीय उपाय के रूप में एक ईईजी के साथ मापा जाता है (88-94% समझौते के लिए दिखाया गया है)3। घर-पिंजरा निगरानी प्रणालियों ंयूनतम सेटअप समय के साथ पशुओं के बड़े समूहों का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । हमें पता चला है कि यह लगभग एक दिन पशुओं लेता है घर में habituate-पिंजरे की निगरानी प्रणाली4 ईईजी अध्ययन2के लिए आवश्यक वसूली के सप्ताह के विपरीत में व्यक्तिगत आवास के लिए । इसके अलावा, कुछ setups भी इस तरह के मुख्य शरीर का तापमान, हृदय गति, गतिविधि, और खिला के रूप में शारीरिक मापदंडों का पता लगा सकते हैं । तापमान और हृदय की दर एक छोटे ट्रांसमीटर के आरोपण से निर्धारित कर रहे हैं । इन मापदंडों माउस के बारे में अधिक जानकारी प्रदान कर सकते है और नींद रिकॉर्डिंग के साथ समानांतर में इस्तेमाल किया जा सकता है और नींद की हमारी समझ को जोड़ने और यह कैसे प्रभावित होता है ।

हालांकि यह एक शक्तिशाली उपकरण है, वहां डेटा के प्रकार है कि गतिविधि से प्राप्त किया जा सकता है घर पिंजरे की निगरानी के आधार पर कुछ सीमाएं हैं । ईईजी अध्ययन शेष और गैर-शेष नींद के बीच अंतर कर सकते हैं, जो नींद वास्तुकला की गहरी समझ के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है । गतिविधि आधारित घर-पिंजरा निगरानी प्रणाली केवल कुल नींद अवधि के लिए डेटा प्रदान कर सकते हैं । इसके अलावा, हालांकि गतिविधि के लिए उत्पादन घर पर आधारित पिंजरे की निगरानी नींद मुक्केबाज़ी अवधि के बारे में जानकारी देता है, हम सही नहीं है क्योंकि ४० एस अंतराल के अंतर्निहित सीमा के मुक्केबाज़ी की अवधि का आकलन कर सकते है3। इन सीमाओं के बावजूद, घर-नींद की अवधि के पिंजरे की निगरानी एक महत्वपूर्ण जैविक उपाय है कि पशुओं के स्वास्थ्य और व्यवहार5सहित कई बहाव कारकों को प्रभावित कर सकते है प्रदान करता है ।

गतिविधि आधारित घर पिंजरे निगरानी कई अध्ययनों में अपनी बहुमुखी प्रतिभा का संकेत नींद का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया गया है । हम इन अध्ययनों का एक नमूना4,6,7,8,9,10,11,12का हवाला देते हैं । प्रस्तुत विधि के अलावा, गतिविधि आधारित निगरानी के माध्यम से सोने का पता लगाने के अंय तरीके हैं, प्रत्येक अपनी स्वयं की सीमाएं13,14युक्त । इन अध्ययनों से कुछ निर्बाध नींद की लंबी अवधि की जांच (७२ ज), जबकि कुछ 24 एच के ब्लॉक में नींद की जांच इस अध्ययन में, हम हर 24 एच अवधि के लिए दैनिक intraperitoneal (आईपी) इंजेक्शन और नाजुक एक्स सिंड्रोम के एक माउस मॉडल में आवधिक पिंजरे परिवर्तन करने के बाद के लिए नींद विश्लेषण वर्तमान (Fmr1 KO चूहों) । हम Fmr1 KO चूहों को चुना क्योंकि वे नींद कम कर दिया है4 और अति करने के लिए संवेदी सूचना15के लिए प्रतिक्रियाशील होने की कल्पना कर रहे हैं । हमारे डेटा को एक तनावपूर्ण घटना के जवाब में नींद पैटर्न में परिवर्तन का पता लगाने की क्षमता पर प्रकाश डाला । इस विधि चूहों के बड़े साथियों में सोने के बारे में सामान्य जानकारी प्राप्त करने के लिए आदर्श है. विधि नींद पर विशिष्ट आनुवंशिक परिवर्तन के प्रभाव को समझने के लिए उपयोगी हो सकता है, औषधीय उपचार के प्रभाव, या एक तनाव के रूप में घटनाओं के लिए प्रतिक्रियाओं, । इसके अलावा, विधि और अधिक शामिल अध्ययन आरंभ करने से पहले एक प्रतिक्रिया के लिए स्क्रीनिंग का एक सरल साधन प्रदान करता है ।

Protocol

सभी प्रक्रियाओं को राष्ट्रीय मानसिक स्वास्थ्य पशु देखभाल और उपयोग समिति के द्वारा अनुमोदित किया गया और देखभाल और पशुओं के उपयोग पर राष्ट्रीय स्वास्थ्य दिशानिर्देश के संस्थानों के अनुसार प्रदर्शन क…

Representative Results

सोने पर दैनिक इंजेक्शन के प्रभाव का निर्धारण करने के लिए और क्या जानवरों के इंजेक्शन के लिए habituate, हम 9:00 am पर लगातार 14 दिनों के लिए दैनिक आईपी इंजेक्शन प्रदर्शन (प्रकाश चक्र 6:00 am पर शुरू हुआ) और 12 …

Discussion

यहां, हम घर में गतिविधि की निगरानी के आधार पर सोने की अवधि के निर्धारण के लिए एक गैर इनवेसिव, उच्च प्रवाह विधि वर्तमान पिंजरे । कुल नींद समय के आकलन का यह तरीका ईईजी स्टडीज3के खिलाफ मान्य किया गय?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

लेखक अपने संपादकीय सहायता के लिए NIH अध्येता संपादकीय बोर्ड को स्वीकार करना चाहेंगे. यह शोध NIMH (जिया MH00889) के अंदर रिसर्च प्रोग्राम द्वारा वित्त पोषित किया गया । आरएमएस द्वारा भी एक FRAXA Postdoctoral फेलोशिप का समर्थन किया गया था ।

Materials

Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS) Columbus Instruments Equipment and software to analyze sleep duration
Captisol Research Grade Captisol RC-0C7-100 Captisol for dissolving hydrophobic compounds
30 G BD Needle 1/2 inch BD 305106 Needle for injections
BD Disposable Syringes Fisher 14-823-30 Syringes for injections
B6.129P2-Fmr1tm1Cgr/J Jackson Labs 3025 Fmr1 KO mice
Super Mouse 750 Mouse Cage Lab Products, Inc.  Homecages for the mice
SANI-Chips Bedding PJ Murphys Bedding for the mice

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Citar este artigo
Saré, R. M., Lemons, A., Torossian, A., Beebe Smith, C. Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents. J. Vis. Exp. (134), e57420, doi:10.3791/57420 (2018).

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