מנגנון ביטול השינה: שיטה יעילה ביותר למניעת שינה של דרוסופילה

הומאוסטזיס בשינה, העלייה בשינה בעקבות אובדן שינה, הוא מאפיין מגדיר של שינה. מחסור בשינה והגבלת שינה הם אפוא כלים רבי עוצמה לחקר ויסות ותפקוד השינה. פרוטוקול זה מונע שינה ביעילות ושינה מגבילה זבובים תוך מזעור בלבול פוטנציאלי.

SNAP מונע מזבובים יותר מ-95% שינה אפילו בזבובים עם דחף שינה גבוה. חשוב לציין, תסיסה של זבובים עם ה-SNAP אינה פוגעת בזבובים וגורמת לריבאונד דומה לזה המתקבל עם מניעת ידיים, שהיא סטנדרט למניעת שינה מינימלית. הדמיה כיצד ה-SNAP שומר על זבובים ערים תעזור לחוקרים להשתמש בפרוטוקול זה ולייעל אותו.

התחל באיסוף זבובים סגורים לבקבוקונים, תוך הפרדה בין זכרים לנקבות. אכלס את הזבובים בקבוצות של פחות מ-20 ולשמור אותם במשך שלושה עד חמישה ימים בסביבה מבוקרת אור ולחות. הכינו מספר מתאים של צינורות עם מזון זבוב בקצה אחד ואטמו את הקצה בשעווה.

הנח בנפרד זבובים מתנהגים ערים לתוך הצינורות באמצעות שואב וחבר את הצינורות עם פקק קצף. טען את הצינורות לתוך צגי פעילות כדי לנטר את השינה, וודא שהצינורות ממוקמים בכיוון הנכון. קצה צינור המזון צריך להיות בחלק העליון של ה-SNAP כדי להבטיח שזבובים לא יידחפו לתוך המזון.

מקם צגי פעילות בתא ההקלטה ועקוב אחר השינה במשך יומיים מלאים לפחות כדי להעריך את השינה הבסיסית. שמור ספירת פעילות תנועתית של זבובים בפחים של דקה אחת מזמן האורות ביום נתון לאורות ביום הקודם באמצעות תוכנת תיעוד פעילות. העריכו את השינה מנתוני הפעילות התנועתית בעזרת פקודות מאקרו מותאמות אישית תוך שימוש בחמש דקות של חוסר פעילות כסף להתקף שינה.

אם השינה יציבה במהלך שני ימי הבסיס, הנח צגי פעילות ב-SNAP למניעת שינה בלילה ביום השלישי. ודא שצגי הפעילות מאובטחים במקומם באמצעות פיני מחזיק צג. כבלי הצג מחוברים לחשמל והצגים מכוונים כהלכה.

לאחר שהאורות נדלקים לאחר מניעת שינה בלילה, נתק את צגי הפעילות מהחשמל והוציא אותם מיד מה-SNAP. הניחו את הזבובים בתא הקלטה שבו הם יהיו ללא הפרעה במשך יומיים כדי לעקוב אחר שנת ההתאוששות. עבור כל זבוב בודד, חשב את ההפרש השעתי בין השינה שהושגה במהלך מחסור בשינה לבין השעה המקבילה במהלך קו ההתחלה, ולאחר מכן סכם את ההבדלים השעתיים כדי לחשב את סך השינה שאבדה.

לאחר מכן, חשבו את ההפרש השעתי בין השינה שהושגה במהלך ההתאוששות לבין השעה המקבילה במהלך נקודת ההתחלה, ולאחר מכן סכמו את ההבדלים השעתיים כדי לחשב את סך השינה שנצברה. חשב את אחוז השינה הממוצע שהתאושש במשך 12, 24 ו-48 שעות מתקופת ההחלמה עבור כל גנוטיפ. לבסוף, חשב את אורך השינה הממוצע והמקסימלי במהלך היום בימי הבסיס וההתאוששות עבור כל גנוטיפ.

זבובים היו חסרי שינה ב-SNAP וחזרו לישון במהלך היום. היעילות של SNAP בשמירה על זבובים ערים הודגמה עם הפעילות הגבוהה שהפגינו זבובים במהלך מחסור בשינה. כדי להעריך כמותית את היעילות של מחסור בשינה ושל התאוששות, שינה שאבדה במהלך חסך ולאחר מכן הוחזרה בימי ההתאוששות חושבה עבור כל זבוב בודד.

חשוב לציין, לא היה שינוי משמעותי בשינה הבסיסית בין יום החסך ליום הבסיס, מה שמצביע על כך שהשינה יציבה אצל הזבובים האלה. ה-SNAP מנע למעשה מזבובים למעלה מ-98% משנת הלילה שלהם. הזבובים התאוששו כ-20% משנתם ב-12 השעות הראשונות ולא התאוששו משינה נוספת במהלך הלילה.

הם החלו להתאושש למחרת והתאוששו ב-36% מהשינה שלהם במשך 48 שעות. הומאוסטזיס שינה מאופיין הן במשך שינה מוגבר והן בעומק שינה מוגבר במהלך תקופת ההחלמה. גיבוש שינה בשעות היום משמש בדרך כלל כקריאה של עומק השינה.

ניתן להעריך את גיבוש השינה כמשך התקף השינה הממוצע לאורך כל היום. עם זאת, ככל שלחץ השינה מתפזר במהלך ההתאוששות, משך התקף השינה הממוצע מצטמצם. שינויים במשך התקף השינה המרבי יכולים לספק מדד רגיש יותר.

ניתן לשנות הליך זה בקלות כדי למזער אובדן שינה, ובכך לשלוט בהשפעות לא ספציפיות של הגירוי. ניתן להגדיר את SNAP להגביל את השינה, ובכך לחקות אובדן שינה כרוני בבני אדם. זה יכול לשמש גם למדידת סף עוררות.

מניעת שינה באמצעות ה- SNAP הניבה תובנות חשובות לגבי תפקוד השינה באמצעות מחקרים הבוחנים את ההשלכות השליליות של אובדן שינה. על ידי זיהוי מניפולציות המפריעות לביטוי השינה החוזרת, מניעת שינה עם ה-SNAP סייעה גם להבהיר מנגנונים הומאוסטטיים המווסתים את השינה.