Nicht-invasive High-Throughput-Bestimmung der Schlafdauer bei Nagern

Schlaf hat wichtige Funktionen für die Wiederherstellung von Körper und Gehirn nach der täglichen Belastung der Wachheit¹. Es hat sich gezeigt, dass Schlaf eine Rolle bei der Merkfähigkeit und allgemeine Gehirn Plastizität^{1 spielt}. Das EEG ist der Goldstandard, Schlaf²zu erkennen. Bei Nagetieren erfordert EEG Überwachung chirurgische Implantation von Elektroden angebracht, um eine Kopf-Mount, woraufhin benötigt das Tier eine Zeit²wiederherstellen. Nach der Wiederherstellung das Tier ist an das Aufnahmegerät angeschlossen und erhält eine andere Periode der Gewöhnung². Aufgrund dieser notwendigen Perioden der Erholung und Gewöhnung EEG ist zeitaufwendig und mühsam und nicht angemessen in großem Maßstab durchgeführt werden. Darüber hinaus trägt der chirurgische Eingriff der Elektrode Implantation eine Risiko für das Tier. Schließlich ist die Datenanalyse für das scoring Schlaf EEG-Studien auch sehr mühsam. Eine Alternative, nicht-invasive, Hochdurchsatz-Verfahren zur Schlafüberwachung würde stark Nagetier Schlafforschung unterstützen.

Ein Activity based Home-Käfig monitoring-System verwendet, um Schlaf zu erkennen befasst sich mit die Beschränkungen von EEG-Studien. Die einfache Prämisse ist, dass ein inaktiver Tier wahrscheinlich ein schlafendes Tier. Es hat sich gezeigt, dass 40 s der kontinuierlichen Inaktivität (Makulatur in 10 s Epochen) ist ein zuverlässiger Maßstab für Schlaf gemessen mit einem EEG (88-94 % Zustimmung gezeigt)³. Startseite-Käfig-monitoring-Systeme können verwendet werden, um große Gruppen von Tieren mit minimale Rüstzeit zu studieren. Wir haben gezeigt, dass es Tiere etwa einen Tag braucht, um zu individuellen Wohnraum in der Heimat-Käfig monitoring System⁴ im Gegensatz zu den Wochen der Erholung benötigt für EEG Studien²gewöhnen. Darüber hinaus können einige Setups auch physiologische Parameter wie Körpertemperatur, Herzfrequenz, Aktivität und Fütterung erkennen. Temperatur und Herzfrequenz werden von der Implantation eines kleinen Senders bestimmt. Diese Parameter können mehr Informationen über die Maus und ergänzen, unser Verständnis von Schlaf und wie es beeinflusst wird parallel zu den Schlaf-Aufnahme verwendet werden.

Während es ein mächtiges Werkzeug ist, gibt es einige Einschränkungen für die Datentypen, die von Activity based Überwachung Haus-Käfig erworben werden können. EEG-Studien können unterscheiden zwischen REM und non – REM-Schlaf, die für ein tieferes Verständnis der Schlafarchitektur wichtig sein können. Activity based Home-Käfig-monitoring-Systeme können nur Daten für die gesamte Schlafdauer. Zusätzlich, obwohl die Ausgabe für Activity based Home-Käfig Überwachung Informationen über Schlafdauer Kampf gibt, kann nicht wir Kampf Dauer wegen der inhärenten Beschränkungen der 40 s Abständen³richtig einschätzen. Trotz dieser Einschränkungen bietet die Haus-Käfig Überwachung der Schlafdauer eine wichtige biologische Maßnahme, die viele nachgeschaltete Faktoren einschließlich der Tiergesundheit und Verhalten⁵beeinflussen können.

Activity based Überwachung Haus-Käfig wurde zur Schlaf in vielen Studien zeigt seine Vielseitigkeit zu erkennen. Wir zitieren eine Probe von diesen Studien^{4,6,7,8,9,10,11,12}. Neben der Methode vorgestellt gibt es andere Methoden zur Erkennung von Schlaf durch Activity based monitoring, jeweils eine eigene Einschränkungen^13,14. Einige dieser Studien untersuchen längere ununterbrochenen Schlaf (72 h) während einige Schlaf untersuchen in Blöcken von 24 h. In dieser Studie stellen wir Schlafanalyse für jeden Zeitraum von 24 h nach der Antwort an täglichen intraperitoneal (IP)-Injektionen und periodische Käfig Veränderungen in einem Mausmodell der fragilen X-Syndrom (1 KO Mäusen). Wir haben 1 KO Mäuse, weil sie schlafen⁴ reduziert haben und Hypothese sind zu hyper-reaktiv auf sensorische Informationen¹⁵. Unsere Daten zeigen die Fähigkeit zum Erkennen von Änderungen im Schlaf-Muster als Reaktion auf ein belastendes Ereignis. Diese Methode eignet sich für den Erhalt der allgemeine Informationen über den Schlaf in großen Kohorten von Mäusen. Die Methode kann hilfreich für das Verständnis der Auswirkungen von bestimmten genetischen Veränderungen, die auf den Schlaf, die Auswirkungen der pharmakologischen Behandlungen oder Reaktionen auf Ereignisse, wie z. B. ein Stressor sein. Darüber hinaus bietet die Methode des Screenings auf eine Antwort vor Einleitung eines stärker Studien auf einfache Weise.