यहां प्रस्तुत पुरानी नींद विखंडन (CSF) मॉडल के लिए एक विद्युत नियंत्रित कक्षीय रोटर द्वारा प्राप्त मॉडल है, जो युवा जंगली प्रकार चूहों में पुष्टि संज्ञानात्मक घाटे और चिंता की तरह व्यवहार प्रेरित कर सकता है । इस मॉडल को पुरानी नींद अशांति और संबंधित विकारों के रोगजनन का पता लगाने के लिए लागू किया जा सकता है।
नींद में गड़बड़ी आम तौर पर एक पुरानी बीमारी या एक शिकायत की घटना के रूप में आबादी में आम है । पुरानी नींद अशांति को बीमारियों, विशेष रूप से न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों के रोगजनन से निकटता से जोड़ा जाना प्रस्तावित है। हमने हाल ही में पाया कि 2 महीने की नींद विखंडन ने अल्जाइमर रोग (विज्ञापन) शुरू किया- जैसे व्यवहार और युवा जंगली प्रकार के चूहों में रोग परिवर्तन। इसके साथ ही, हम पुरानी नींद विखंडन (सीएसएफ) को प्राप्त करने के लिए एक मानकीकृत प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। संक्षेप में, सीएसएफ को 110 आरपीएम पर एक कक्षीय रोटर कंपन द्वारा प्रेरित किया गया था और 2 महीने तक लगातार प्रकाश-ऑन चरण (8:00 AM-8:00 PM) के दौरान 10 एस-ऑन, 110 एस-ऑफ के दोहराव वाले चक्र के साथ काम किया गया था। स्थानिक सीखने और स्मृति की हानि, चिंता की तरह लेकिन सीएसएफ मॉडलिंग के परिणामों के रूप में चूहों में अवसाद की तरह व्यवहार नहीं, मॉरिस पानी भूलभुलैया (MWM), उपन्यास वस्तु मांयता (NOR), ओपन फील्ड टेस्ट (OFT) और मजबूर तैराकी परीक्षण (FST) के साथ मूल्यांकन किया गया । अन्य नींद जोड़तोड़ की तुलना में, यह प्रोटोकॉल हैंडलिंग लाठियों को कम करता है और मॉडलिंग दक्षता को अधिकतम करता है। यह युवा जंगली प्रकार के चूहों में स्थिर फेनोटाइप पैदा करता है और संभावित रूप से विभिन्न प्रकार के अनुसंधान उद्देश्यों के लिए उत्पन्न किया जा सकता है।
नींद में गड़बड़ी नींद से परेशान करने वाली स्थितियों और नींद से परेशान होने वाली घटनाओं के साथ स्वस्थ लोगों के साथ रोगियों में तेजी से आम है । यह देखा गया है कि न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों, पुराने दर्द, भावनात्मक तनाव, श्वसन प्रणाली रोगों, मूत्र प्रणाली रोगों आदि के रोगियों को आमतौर पर अप्रिय नींद के अनुभवों के बारे में शिकायत1,2,3,4,5. ऑब्सट्रक्टिव स्लीप एपनिया (ओएसए), नींद में आवधिक अंग आंदोलन (पीएलएएमएस), अन्य नींद विकारों के बीच नींद रखरखाव अनिद्रा सबसे आम कारण हैं, जो नींद विखंडन6,7को प्रेरित करते हैं। विकसित देशों में, ओएसए वयस्क आबादी में 5% से 9% से अधिक व्यापकता है और बाल आबादी में 2%8,9,10। इस बीच, स्मार्ट फोन, अनियमित नींद की आदतों, कष्टप्रद शोर, और देखभाल करने वालों के लिए रात की पाली जैसे काम कर्तव्यों के कारण नींद अशांति का सामना कर रहे स्वस्थ आबादी का एक बढ़ता अनुपात है। कई अन्य शारीरिक प्रक्रियाओं के बीच मस्तिष्क अपशिष्ट निकासी11,12,स्मृति समेकन13,14,मेटाबोलिक बैलेंस15,16केलिए नींद को महत्वपूर्ण माना जाता है। फिर भी, यह अभी भी काफी हद तक अज्ञात है कि क्या दीर्घकालिक नींद अशांति स्वस्थ मनुष्यों में अपरिवर्तनीय रोगजनक परिवर्तन को जन्म देती है, और चाहे वह एटियोलॉजी हो या सड़क के नीचे कुछ वर्षों में न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों जैसे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र रोगों के विकास का एक योगदान कारक हो । हमारा लक्ष्य एक प्रयोगात्मक मॉडल है कि एक 2 महीने की नींद विखंडन उपचार के बाद युवा जंगली प्रकार चूहों में स्थिर और स्पष्ट संज्ञानात्मक घाटे और चिंता की तरह व्यवहार उत्पन्न रिपोर्ट करने के लिए है । इस मॉडल के ऊपर सूचीबद्ध वैज्ञानिक सवालों का जवाब देने के लिए लागू किया जाएगा ।
नींद में गड़बड़ी अल्जाइमर रोग (विज्ञापन) या मनोभ्रंश के विकास के लिए एक संभावित जोखिम कारक के रूप में सूचीबद्ध है । कांग एट अल. पहले पाया और 6 घंटे तीव्र नींद अभाव17द्वारा विज्ञापन विकृति के तीव्रता का वर्णन किया । इसके बाद, कई अन्य अध्ययनों में बताया गया कि नींद के अभाव या विखंडन से ट्रांसजेनिक विज्ञापन चूहों मॉडल18,19,20में रोगजनकता बढ़ सकती है । हालांकि, बहुत कम शोधकर्ताओं ने युवा जंगली प्रकार चूहों में नींद अशांति के परिणाम का अध्ययन किया है; यही है, क्या नींद में गड़बड़ी विज्ञापन जैसे व्यवहार या युवा जंगली प्रकार के चूहों में रोग परिवर्तन को जन्म देती है। हमारे हाल के प्रकाशन में, हमने बताया कि नींद विखंडन के 2 महीने स्पष्ट स्थानिक स्मृति घाटे और चिंता की तरह व्यवहार प्रेरित, साथ ही साथ इंट्रासेल्युलर एमिलॉयड-β (A.a. दोनों प्रांतस्था और हिप्पोकैम्पस में 2-3 महीने पुराने जंगली प्रकार के चूहों21में संचय में वृद्धि हुई । हमने एंडोसोम-ऑटोफैगोसोम-लाइसोसोम पाथवे मार्कर और माइक्रोग्लिया एक्टिवेशन के बदले हुए अभिव्यक्ति स्तर को भी देखा, जो एपीपी/पीएस1 चूहों21, 22में सूचित पैथोलॉजिकल बदलावों के समान था ।
इस प्रस्तुत नींद विखंडन (एस एफ) प्रोटोकॉल सिंटन एट अल द्वारा मान्य किया गया था23 और ली एट अल द्वारा संशोधित24। संक्षेप में, ११० आरपीएम पर कंपन एक कक्षीय रोटर प्रकाश-पर चरण (8:00 AM-8:00 PM) के दौरान हर 2 मिनट में 10 एस के लिए नींद में बाधा डालता है । इस मॉडल में नींद संरचना परिवर्तन पहले इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल स्लीप रिकॉर्डिंग के साथ विशेषता थी और ली एट अल द्वारा रिपोर्ट की गई थी।24,जो प्रकाश-ऑन चरण के दौरान तेजी से आंखों के आंदोलन (आरईएम) नींद में उल्लेखनीय वृद्धि और कमी का संकेत देता है, कुल नींद और जागने के समय (24 घंटे में) 4 सप्ताह से अधिक मॉडलिंग24के बाद अप्रभावित है। वर्तमान में, कुल नींद या आंशिक नींद अभाव सबसे अधिक इस्तेमाल किया नींद हेरफेर मॉडल हैं । कुल नींद का अभाव आमतौर पर पशु को उपन्यास वस्तुओं के लिए निरंतर कोमल हैंडलिंग या उजागर करके किया जाता है, वैकल्पिक रूप से एक बार या चल रहे ट्रेडमिल25, 26,27,28,29को लगातार घुमाकर। नैतिक कारणों के कारण, कुल नींद अभाव आमतौर पर 24 घंटे से कम है । सबसे अधिक लागू आंशिक नींद अभाव मॉडल पानी मंच विधि है, जो मुख्य रूप से रेमनींद30, 31,32को एब्लेटिंग करता है। ट्रेडमिल या पिंजरे के नीचे झाडू लगाने वाले बार का उपयोग करने वाले अन्य दृष्टिकोण,33 , 34 , 35,37, 37,38के निश्चित अंतराल पर सेट होने पर नींद के विखंडन को प्रेरित करसकतेहैं। यह उल्लेखनीय है कि एस एफ नींद में बाधा डालता है और रुक – रुककर सभी नींद चरणों में पैदा होता है24. कक्षीय रोटर लगाने वाले इस सीएसएफ मॉडल के प्रमुख फायदों में से एक यह है कि इसे मशीनों द्वारा स्वचालित रूप से नियंत्रित महीनों तक लगातार किया जा सकता है, जो नियमित निगरानी के अलावा दैनिक रूप से लगातार प्रसंस्करण श्रम से बचता है। इसके अलावा, उपकरण एक साथ वर्दीधारी हस्तक्षेप के तहत चूहों के कई पिंजरों मॉडल की अनुमति होगी । पूरे मॉडलिंग सत्रों के दौरान, चूहों को सामान्य बिस्तर और घोंसले की सामग्री के साथ अपने घर के पिंजरों में रखा जाता है, जबकि कुछ अन्य तरीकों से विविध वातावरण और अपरिहार्य तनाव के संपर्क की आवश्यकता होती है।
नींद विखंडन पहले नींद हेरफेर विधि है, जो नींद चरण के दौरान लगातार उत्तेजनाओं की नकल और जगा चरण के दौरान पर्याप्त नींद खुशहाली लौटने लगी द्वारा विशेषता थी । कुछ साहित्यों में, सीएसएफ को ओएसए39,40के लिए पशु मॉडल माना जाता था। इस अध्ययन में, उत्तेजना की चुनी हुई आवृत्ति का औचित्य प्रति घंटे 30 गुना होना मध्यम से गंभीर स्लीप एपनिया वाले रोगियों में उत्तेजना सूचकांकों के अवलोकन पर आधारित है। यह देखा गया कि 4 सप्ताह की नींद विखंडन काफी हाइपरकैप्निक उत्तेजना विलंबता और स्पर्श उत्तेजना दहलीज है, जो वसूली24के बाद कम से कम 2 सप्ताह सकता है वृद्धि हुई है । इस फेनोटाइप को हाइपरकैप्निया के जवाब में नोराड्रेनर्जिक, ओरेसिनसेर्गिक, हिस्टामिनेर्गिक और कोलिनेर्जिक वेक-एक्टिव न्यूरॉन्स में सी-फोस एक्टिवेशन में कमी का खुलासा करके समझाया गया था, साथ ही साथ सिंगुलेट कॉर्टेक्स24में कैटेकोलमिनेर्गिक और ओरेक्सिनर्जिक अनुमानों को कम किया गया था। हालांकि, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि ओएसए में सबसे महत्वपूर्ण विशेषता वायुमार्ग बाधा के कारण हाइपोक्सिया है, जिसके परिणामस्वरूप नींद में व्यवधान41,42है। नींद में गड़बड़ी और दोहराव हाइपोक्सिया ओसा रोगजनकता में एक दूसरे के साथ पारस्परिक रूप से बातचीत करते हैं। इसलिए, अकेले नींद विखंडन चूहों में ओएसए की सभी प्रमुख विशेषताओं को पूरी तरह से प्रदर्शित करने में सक्षम नहीं हो सकता है।
इसके साथ, हम युवा जंगली प्रकार के चूहों में पुरानी नींद विखंडन मॉडल के लिए एक मानकीकृत प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। संज्ञानात्मक घाटे और चिंता की तरह के रूप में के रूप में अच्छी तरह से अवसाद की तरह व्यवहार के बाद CSF उपचार मॉरिस पानी भूलभुलैया, उपन्यास वस्तु मांयता, ओपन फील्ड परीक्षण, और मजबूर तैराकी परीक्षण द्वारा मूल्यांकन किया गया । यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस मॉडल को पूरे रूप में लिया जाना चाहिए जो डिवुलेनियमित नींद पैटर्न, संज्ञानात्मक घाटे और चिंता जैसे व्यवहार के फेनोटाइप उत्पन्न करता है। वर्तमान मॉडल संभावित रूप से लागू किया जा सकता है, लेकिन सीमित नहीं है, निम्नलिखित प्रयोजनों के लिए: 1) आनुवंशिक गड़बड़ी के बिना युवा चूहों में पुरानी नींद अशांति से प्रेरित कार्यात्मक या आणविक रोगजनक तंत्र की जांच, 2) नींद में गड़बड़ी द्वारा शुरू किए गए न्यूरोडिजेनरेशन के लिए अग्रणी प्रत्यक्ष मार्ग की पहचान करना, 3) पुरानी नींद अशांति से प्रेरित फेनोटाइप में सुधार के लिए चिकित्सीय की खोज, 4) पुरानी नींद अशांति पर जंगली प्रकार के चूहों में आंतरिक सुरक्षात्मक/प्रतिपूरक तंत्र का अध्ययन करना, 5) स्लीप-वेक रेगुलेशन और राज्य-संक्रमण तंत्र का अध्ययन करने के लिए लागू किया जाना।
वर्तमान प्रोटोकॉल में महत्वपूर्ण कदमों में अध्ययन उद्देश्य के अनुसार अनुकूलित मापदंडों के साथ नींद विखंडन मशीनों की स्थापना और पूरे मॉडलिंग सत्रों में आरामदायक और शांत रहने वाले वातावरण में चूहों ?…
The authors have nothing to disclose.
इस काम को नेशनल नेचुरल साइंस फाउंडेशन ऑफ चाइना (61327902-6 से डब्ल्यू वांग और 81801318 से एफएफ डिंग) ने सपोर्ट किया। हम एसएफ प्रायोगिक प्रणाली की स्थापना और कृपया तकनीकी विवरण प्रदान करने के लिए डॉ सिग्रिड वेसी को स्वीकार करते हैं । हम संबंधित प्रयोगों के लिए शिक्षाप्रद टिप्पणियों के लिए डॉ मैकेन नेडरगार्ड को स्वीकार करते हैं ।
Any-maze behavior tracking system | Stoelting,Inc,USA | – | A video-tracking system which was used to record the behavior track of mice. |
C57BL/6J mice | Hubei Research Center for Laboratory Animals, Hubei, China. | – | healthy male C57BL/6J mice aged 10-12 weeks were purchased from Hubei Research Center for Laboratory Animals |
Graphpad Prism 6.0 Software | Graphpad Software,Inc.USA | – | Graphpad Prism 6.0 software was used to draw statistical graphs. |
Morris water maze system | Shanghai XinRuan Information Technology Co.,Ltd,China | XR-XM101 | The system was used to perform Morris water maze test |
Orbial rotor | Shanghai ShiPing Laboratory Equipment Co.,Ltd,China | SPH-331 | The orbital rotor was used to establish the chronic sleep fragmentation model |
Solid state timer | OMRON Corporation, Kyoto, Japan | H3CR-F8-300 | The solid state time was used to control the frequency and time of the rotor running |
Wooden Lusterless Tank | – | – | length 30 cm, width 28 cm, height 35 cm The tank was used to perform open field test and novel object recognition test |