Mätning Circadian och akut Ljus svar på mus genom användning Wheel Löpning Aktivitet
Summary
Denna artikel kommer att se över metoder som kan användas för att bestämma dygnsrytm funktion och ljus respons i möss.
Abstract
Dygnsrytmen är fysiologiska funktioner som cyklar över en period på cirka 24 timmar (dygnsrytm-ca: ungefärliga och Diem: dag) 1, 2. De är ansvariga för timing vår sömn / cykler vakna och hormon. Eftersom detta timing är inte exakt 24-timmar, det är synkroniserad med solens dag av ljus ingång. Detta sker via fotiska input från näthinnan till suprachiasmatiska kärnan (SCN) som fungerar som befälhavare pacemakern synkronisering perifera klockor i andra regioner i hjärnan och i perifera vävnader till miljö-ljus mörker-cykel 3-7. Anpassningen av rytmer till denna miljö ljus mörker-cykel organiserar särskilda fysiologiska händelser till rätt tidsmässiga nisch, vilket är avgörande för överlevnad 8. Till exempel möss sova under dagen och är aktiva på natten. Denna förmåga att konsolidera verksamheten till antingen ljusa eller mörka delen av dagen kallas dygnsrytm photoentrainment och kräver ljus bidrag till dygnsrytm klockan 9. Aktivitet av möss på natten är robust särskilt i närvaro av en löpande hjul. Att mäta detta beteende är en minimalinvasiv metod som kan användas för att utvärdera funktionaliteten av dygnsrytm systemet och ljus input till detta system. Metoder som kommer att behandlas här används för att undersöka dygnsrytm klocka, ljus input till detta system, liksom den direkta påverkan av ljus på hjul kör beteende.
Protocol
Discussion
Dygnsrytmen har mätts och registrerats i olika organismer genom historien. Medan vi har just beskrivit metoden för att registrera aktiviteten rytmer i möss, kan denna metod lätt ändras för att mäta rytmer i andra gnagare som hamstrar och råttor, som ofta används i dygnsrytm studier. Kommer dock freerunning perioden och tid att åter STIGA PÅ TÅG i andra organismer varierar. Till exempel är det freerunning perioden av en hamster i konstant mörker 24,0 timmar, medan i möss det är mindre än 24 timmar. I den…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete har finansierats av NIH bidraget R01 GM76430, David och Lucille Packard Foundation och 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).
