Deprivazione di sonno cronica nel topo cuccioli per mezzo di Gentle Handling
Summary
Descriviamo una tecnica di privazione di sonno conosciuta come manipolazione delicata dove gli investigatori delicatamente prod topi qualsiasi momento viene osservato il comportamento di sonno. Questo metodo è un potente strumento che permette ai ricercatori di studiare gli effetti che la restrizione di sonno cronica nel corso dello sviluppo può avere sul comportamento e sulla fisiologia futuro cervello.
Abstract
Sonno è fondamentale per il corretto sviluppo e plasticità neurale. Inoltre, modelli di sonno anormale sono caratteristici di molti disturbi dello sviluppo neurologico. Restrizione di sonno cronica come studiare durante lo sviluppo possa influire sul comportamento adulto può aggiungere alla nostra comprensione della comparsa di sintomi comportamentali di disturbi dello sviluppo neurologico. Mentre ci sono molti metodi che possono essere utilizzati per limitare il sonno nei roditori tra cui locomozione forzata, costante interruzione, presentazione di uno stimolo avversivo, o scosse elettriche, molti di questi metodi sono molto stressanti e non può essere utilizzati in topi neonatali. Qui, descriviamo manipolazione delicata, una tecnica di privazione di sonno che può essere utilizzata cronicamente durante lo sviluppo e nell’età adulta per raggiungere la restrizione di sonno. Manipolazione delicata comporta la stretta osservazione dei topi per tutto il periodo di privazione di sonno e richiede al ricercatore di prod delicatamente gli animali quando sono inattivi o visualizzare i comportamenti associati al sonno. Accoppiato con le registrazioni di EEG, manipolazione delicata potrebbe essere utilizzata per distruggere selettivamente una specifica fase del sonno come sonno veloce del movimento oculare (REM). La tecnica di manipolazione delicata è un potente strumento per lo studio degli effetti della restrizione di sonno cronica anche in topi neonatali che aggira molte delle procedure più stressante utilizzate per la privazione di sonno.
Introduction
Il sonno gioca un ruolo critico nella formazione di plasticità e sinapsi neuronale e l’eliminazione durante lo sviluppo del cervello1,2. In particolare, sonno veloce del movimento oculare (REM) è essenziale per la formazione di circuiti sinaptici stabile attraverso entrambi rafforzamento di specifiche sinapsi e sinaptica potatura2. Privazione del sonno farmacologico presto nella vita conduce a molti deficit fisiologici e comportamentali3,4. Oltre al sonno farmacologico privazione, altre forme di privazione del sonno come agitazione costante, costretto locomozione o presentazione di uno stimolo avversivo sono stati associati con la depressione-come i sintomi durante l’età adulta, diverso neurale pattern di attivazione e cambiamenti nella continuità di tempo e il sonno sonno durante un periodo di recupero dopo privazione5,6,7. Quando il sonno è cronicamente limitato nei topi per cinque settimane durante lo sviluppo, deficit comportamentistici sono stati osservati dopo un mese di sonno recupero8. Presi insieme, questi studi suggeriscono che la rottura di sonno nel roditore neonatale possa influenzare successivi modelli di sonno, la funzione del cervello e comportamento. Evidenziando l’importanza del sonno per lo sviluppo normale del cervello in esseri umani, molti pazienti con disturbi dello sviluppo neurologico, tra cui disturbi dello spettro autistico, sclerosi tuberosa complessa, sindrome da X Fragile e Attention-Deficit/Hyperactivity Disordine, le anomalie di relazione nel ritmo del sonno oltre ad una varietà di deficit comportamentistici1.
Dato il numero di disturbi dello sviluppo neurologico che sono associati con modelli di sonno anormale, è importante capire come la mancanza di sonno influisce comportamento e funzione del cervello. Tuttavia, nonostante i dati che supportano l’importanza del sonno durante lo sviluppo, la maggior parte delle metodologie che limitano o privano gli animali di messa a fuoco di sonno sugli adulti. Queste tecniche comprendono una varietà di prove che richiedono forzati attività locomotrice (ad es., costante tapis roulant), costante interruzione (ad es., rotante barra spazzatrice o presentazione oggetto continuo di romanzo) o disturbare l’animale al momento della comparsa di Sonno di rem (ad es., piattaforma sull’acqua)9,10. Sebbene questi metodi hanno dimostrato in modo efficace i problemi legati alla privazione di sonno in adulti, nessuno di questi metodi sono appropriati per roditori cuccioli a causa della loro mobilità limitata, unità alto sonno e gli effetti negativi dello stress presto nella vita. Data l’importanza del sonno durante lo sviluppo, è fondamentale per capire come limitato sonno nel comportamento futuro di cuccioli neonatale colpisce durante l’età adulta.
Una tecnica per limitare il sonno che può essere utilizzato nei cuccioli roditore è una manipolazione delicata. Manipolazione delicata coinvolge l’investigatore che interagiscono direttamente con i roditori che qualsiasi comportamento di sonno ora è osservato. Gli investigatori possono utilizzare le loro mani, un pennello o presentazione di nuovi oggetti per fisicamente interrompe il sonno in roditori neonatale8,10,11,12,13,14 . Sonno può essere relativamente al comportamento determinato dalla mancanza di attività motoria, spasmi mioclonici e chiusura degli occhi (in più vecchi cuccioli roditori). Convalida di EEG conferma che interrompere il sonno con delicatezza basato su questi comportamenti riduce il tempo totale di sonno di 91% nel P12 ratti14. Altre tecniche che sono state utilizzate per privare i giovani topi includono scosse elettriche e presentazione di stimoli sgradevoli, ma queste tecniche non possono essere utilizzate per la restrizione di sonno cronica e sono più stressante di manipolazione delicata7, 15. la restrizione di sonno cronica può essere effettuata anche tramite un protocollo di agitazione che può essere utilizzato con o senza l’impianto di elettrodi EEG ed il software associato, ma questo protocollo non impediscono il sonno tutti e quindi è meno controllato rispetto a manipolazione delicata4,16. La capacità di limitare o privare topi di sonno per molti giorni di fila senza attrezzature specifiche, software per computer o l’impianto dell’elettrodo è un vantaggio della tecnica di manipolazione delicata. Restrizione di sonno cronica tramite manipolazione delicata efficacemente limita il sonno nei roditori neonatale e produce una varietà di cambiamenti comportamentali seguendo il sonno privazione periodo8,11,12, 17.
Qui, descriviamo i risultati in cui privazione di sonno cronica per tre ore al giorno dal giorno postnatale 5 (P5) al P42 influisce in modo significativo la socievolezza dei topi dopo un periodo di recupero di 30 giorni in cui il sonno non è disturbato. Questi risultati evidenziano gli effetti a lungo termine della restrizione di sonno cronica durante lo sviluppo il comportamento futuro.
Protocol
Representative Results
Discussion
Qui descriviamo un metodo per la privazione di sonno, movimentazione, che può essere utilizzato in entrambi cuccioli roditore e negli adulti di gentile. Consegna dolci richiede ai ricercatori di osservare i topi per la durata di un periodo di privazione di sonno e prod delicatamente gli animali quando sono inattivi o contrazioni per impedire il sonno. Gli studi di privazione di sonno precedente hanno verificato per mezzo di registrazioni simultanee elettroencefalogramma (EEG) che impedisce la manipolazione delicata sia …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca è stata finanziata dal programma di ricerca intramurale del NIMH (ZIA MH00889). RMS è stato supportato anche da una borsa di studio post-dottorato di FRAXA.
Materials
| C57BL/6J mice | Jackson Labs | 000664 | Wildtype mice used |
| Super Mouse 750 Mouse Cage | Lab Products, Inc. | Cages for the mice | |
| SANI-Chips Bedding | PJ Murphys | Bedding for the mice | |
| S&S Bristle Brush Assortment Pack | Staples | Item # 13764, Model AB37100 | Paint brushes are used to gently poke mice |
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