Non invasive, High-throughput détermination de la durée du sommeil chez les rongeurs

Sommeil a des fonctions importantes pour la restauration du corps et du cerveau après la charge quotidienne d’éveil¹. Il a été démontré que le sommeil joue un rôle dans la conservation de la mémoire et de la plasticité cérébrale générales¹. L’EEG est l’étalon-or pour détecter le sommeil². Chez les rongeurs, surveillance EEG nécessite l’implantation chirurgicale d’électrodes apposées sur un tête-Mont, après quoi l’animal a besoin d’une période de temps pour récupérer². Après la récupération, l’animal est attaché à l’appareil d’enregistrement et est donné à une autre période d’accoutumance². En raison de ces périodes nécessaires de récupération et de l’accoutumance, EEG est fastidieux et laborieux et ne peut être raisonnablement effectué à grande échelle. En outre, l’intervention chirurgicale de l’implantation de l’électrode comporte un risque inhérent à l’animal. Enfin, l’analyse des données pour la notation de sommeil dans les études de l’EEG est également très laborieuse. Une alternative, méthode non invasive, haut débit de sommeil suivi faciliterait grandement recherche rongeurs sommeil.

Un activité maison-cage système de surveillance permettant de détecter le sommeil porte sur les limitations des études EEG. Le principe simple est qu’un animal inactif est probablement un animal dormant. Il a été démontré que 40 s d’inactivité continue (binned dans des époques de s 10) est une mesure fiable du sommeil tel que mesuré avec un EEG (montré avoir accord de 88 à 94 %)³. Systèmes de surveillance de domicile-cage peuvent servir à étudier les grands groupes d’animaux avec des temps de préparation minime. Nous avons montré qu’il faut animaux environ une journée pour s’habituer à un logement individuel dans le système surveillance⁴ maison-cage, contrairement à des semaines de récupération nécessaire pour EEG études². En outre, certaines configurations peuvent aussi détecter les paramètres physiologiques tels que la température centrale du corps, rythme cardiaque, l’activité et l’alimentation. La température et la fréquence cardiaque sont déterminés à partir de l’implantation d’un petit émetteur. Ces paramètres peuvent fournir plus d’informations sur la souris et peuvent servir à ajouter à notre compréhension du sommeil et comment il est affecté en parallèle avec l’enregistrement du sommeil.

Bien qu’il soit un outil puissant, il y a certaines limitations, aux types de données qui peuvent être acquis auprès d’activité-Accueil-cage surveillance. Des études EEG peuvent différencier REM et non le sommeil paradoxal, qui peut être important pour une compréhension plus profonde de l’architecture du sommeil. Systèmes de surveillance de l’accueil-cage d’axée sur l’activité ne peuvent fournir de données pour la durée totale du sommeil. En outre, bien que la sortie pour la surveillance de domicile-cage axée sur l’activité fournit des informations sur la durée du sommeil combat, nous ne pouvons pas évaluer avec précision la durée du combat en raison de la limitation inhérente de 40 s intervalles³. Malgré ces limites, cage d’accueil suivi de la durée du sommeil fournit une mesure biologique importante qui peut-être influer sur nombreux facteurs en aval, notamment la santé de l’animal et comportement⁵.

Fondé sur l’activité de surveillance maison-cage a été utilisé pour détecter le sommeil dans de nombreuses études indiquant sa polyvalence. Nous citons un échantillon de ces études^{4,6,7,8,9,10,11,12}. En plus de la méthode présentée, il y a autres méthodes de détection de sommeil via basé sur les activités de surveillance, contenant chacune ses propres limites^13,14. Certaines de ces études examinent les longues périodes de sommeil ininterrompu (72 h) tandis que certains examiner sommeil en blocs de 24 h. Dans cette étude, nous présentons l’analyse du sommeil pour chaque période de 24 h après la réponse aux injections intrapéritonéales quotidiennes de (IP) et à des changements périodiques de cage dans un modèle murin de (souris deFmr1 KO) le syndrome de le X fragile. Nous avons choisi des souris KO Fmr1 parce qu’ils ont réduit le sommeil⁴ et sont hypothétiquement hyper réactifs aux informations sensorielles¹⁵. Nos résultats mettent en évidence la capacité de détecter des changements dans les habitudes de sommeil en réponse à un événement stressant. Cette méthode est idéale pour obtenir des informations générales sur le sommeil dans des cohortes de souris. La méthode peut être utile pour comprendre les effets des altérations génétiques spécifiques sur le sommeil, les effets des traitements pharmacologiques, ou les réponses aux événements, comme un facteur de stress. En outre, la méthode fournit un moyen simple de dépistage pour une réponse avant d’entreprendre des études plus impliqués.