Meten Circadiaanse en acute Light Reacties in Muizen met behulp van Wiel Running Activity
Summary
In dit artikel zal methoden die kunnen worden gebruikt om de circadiane functie en licht responsiviteit bij muizen te bepalen.
Abstract
Circadiaanse ritmes zijn fysiologische functies die fietsen over een periode van ongeveer 24 uur (circadiane-circa: bij benadering en diem: dag) 1, 2. Zij zijn verantwoordelijk voor de timing ons slaap / waak-cyclus en het hormoon secretie. Aangezien dit de timing is niet precies 24 uur, is het gesynchroniseerd met de zonne-dag door licht input. Dit wordt bereikt via fotische input van het netvlies naar de suprachiasmatische nucleus (SCN), die dient als de meester pacemaker synchroniseren van perifere klokken in andere delen van de hersenen en perifere weefsels om de milieu-licht donker cyclus 3-7. De aanpassing van ritmes aan het milieuplan licht donker cyclus organiseert het bijzonder fysiologische gebeurtenissen op de juiste tijdelijke niche, wat cruciaal is om te overleven 8. Bijvoorbeeld, muizen slapen overdag en zijn 's nachts actief. Dit vermogen om de activiteit te consolideren om de lichte of donkere gedeelte van de dag ofwel wordt aangeduid als circadiane photoentrainment en vereist het licht input voor de circadiane klok 9. Activiteit van muizen in de nacht is robuust met name in de aanwezigheid van een loopwiel. Het meten van dit gedrag is een minimaal invasieve methode die kan worden gebruikt om de functionaliteit van het circadiaan systeem en lichte input voor dit systeem te evalueren. Methoden die hier zal bedekt worden gebruikt om de circadiane klok, licht invoer voor dit systeem, evenals de directe invloed van licht op wiel loopgedrag te onderzoeken.
Protocol
Discussion
Circadiaanse ritmes zijn gemeten en vastgelegd in verschillende organismen in de geschiedenis. Hoewel we hebben specifiek beschreven methode voor het opnemen van activiteiten ritmes bij muizen, kan deze techniek eenvoudig worden aangepast om ritmes te meten in andere knaagdieren zoals hamsters en ratten, die vaak worden gebruikt in de circadiane studies. Toch zal de freerunning periode en de tijd om opnieuw meevoeren in andere organismen variëren. Bijvoorbeeld, de freerunning periode van een hamster in constante duiste…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd gefinancierd door de NIH subsidie R01 GM76430, David en Lucille Packard Foundation, en de Alfred Sloan Foundation.
Materials
- Mini Mitter 11.5 cm running wheels http://minimitter.respironics.com/home/
- Mini Mitter Vital View Software for Data Acquisition http://minimitter.respironics.com/home/
- Actimetrics Clock lab for data analysis http://www.actimetrics.com/ClockLab/
Referências
- Aschoff, J. Circadian timing. Ann N Y Acad Sci. 423, 442-468 (1984).
- Pittendrigh, C. S. Temporal organization: reflections of a Darwinian clock-watcher. Annu Rev Physiol. 55, 16-54 (1993).
- Abrahamson, E. E., Moore, R. Y. Suprachiasmatic nucleus in the mouse: retinal innervation, intrinsic organization and efferent projections. Brain Res. 916, 172-191 (2001).
- Guler, A. D. Melanopsin cells are the principal conduits for rod-cone input to non-image-forming vision. Nature. 453, 102-105 (2008).
- Hatori, M. Inducible ablation of melanopsin-expressing retinal ganglion cells reveals their central role in non-image forming visual responses. PLoS One. 3, e2451-e2451 (2008).
- Nelson, R. J., Zucker, I. Photoperiodic control of reproduction in olfactory-bulbectomized rats. Neuroendocrinology. 32, 266-271 (1981).
- Reppert, S. M., Weaver, D. R. Coordination of circadian timing in mammals. Nature. 418, 935-941 (2002).
- Ouyang, Y., Andersson, C. R., Kondo, T., Golden, S. S., Johnson, C. H. Resonating circadian clocks enhance fitness in cyanobacteria. Proc Natl Acad Sci U S A. 95, 8660-8664 (1998).
- Hattar, S. Melanopsin and rod-cone photoreceptive systems account for all major accessory visual functions in mice. Nature. 424, 76-81 (2003).
- Legates, T. A., Dunn, D., Weber, E. T. Accelerated re-entrainment to advanced light cycles in BALB/cJ mice. Physiol Behav. 98, 427-432 (2009).
- Minors, D. S., Waterhouse, J. M., Wirz-Justice, A. A human phase-response curve to light. Neurosci Lett. 133, 36-40 (1991).
- Summer, T. L., Ferraro, J. S., McCormack, C. E. Phase-response and Aschoff illuminance curves for locomotor activity rhythm of the rat. Am J Physiol. 246, 299-304 (1984).
- Redlin, U., Mrosovsky, N. Masking of locomotor activity in hamsters. J Comp Physiol A. 184, 429-437 (1999).
- Aschoff, J. Exogenous and endogenous components in circadian rhythms. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 25, 11-28 (1960).
- Refinetti, R., Menaker, M. The circadian rhythm of body temperature. Physiol Behav. 51, 613-637 (1992).
- Scheer, F. A., Czeisler, C. A. Melatonin, sleep, and circadian rhythms. Sleep Med Rev. 9, 5-9 (2005).
- Dudley, C. A. Altered patterns of sleep and behavioral adaptability in NPAS2-deficient mice. Science. 301, 379-3783 (2003).
