Het slaapvernietigende apparaat: een zeer efficiënte methode om drosophila te beroven

Slaaphomeostase, de toename van slaap na slaapverlies, is een typerend kenmerk van slaap. Slaapdeprivatie en slaaprestrictie zijn dus krachtige middelen om slaagregulering en -functie te bestuderen. Dit protocol ontneemt vliegen efficiënt slaap en beperkt hun slaap terwijl het mogelijke verwarrende factoren minimaliseert.

SNAP ontneemt vliegen meer dan 95%van hun slaap, zelfs bij vliegen met een hoge slaapbehoefte. Belangrijk is dat het opwinden van vliegen met de SNAP geen schade toebrengt en een rebound veroorzaakt die vergelijkbaar is met die van handmatige deprivatie, wat de standaard is voor minimaal storende slaapdeprivatie. Het visualiseren van hoe de SNAP vliegen wakker houdt, zal onderzoekers helpen dit protocol te gebruiken en optimaliseren.

Begin met het verzamelen van uitkomende vliegen in flesjes, waarbij mannetjes en vrouwtjes worden gescheiden. Houd de vliegen in groepen van minder dan 20 en houd ze drie tot vijf dagen in een omgeving met gecontroleerd licht en vochtigheid. Bereid een passend aantal buizen voor met vliegvoer aan één uiteinde en verzegel het uiteinde met was.

Plaats individueel wakkere, gedragende vliegen in de buizen met behulp van een aspirator en verstop de buizen met een schuimprop. Laad de buizen in activiteitsmonitoren om slaap te controleren, waarbij ervoor wordt gezorgd dat de buizen in de juiste oriëntatie zijn geplaatst. Het uiteinde van de buis met voedsel moet bovenaan de SNAP zijn om ervoor te zorgen dat vliegen niet in het voedsel worden geduwd.

Plaats activiteitsmonitoren in de opnamekamer en controleer slaap gedurende ten minste twee volledige dagen om slaap op basislijn te schatten. Bewaar tellen van locomotorische activiteit van vliegen in eenminuutsintervallen vanaf het tijdstip van lichten aan op een bepaalde dag tot lichten aan op de vorige dag met behulp van software voor activiteitsregistratie. Schat slaap in vanuit de locomotorische activiteitsgegevens met aangepaste macro's door vijf minuten inactiviteit als de drempel voor een periode van slaap te gebruiken.

Als slaap stabiel is over de twee basislijndagen, plaats activiteitsmonitoren in de SNAP voor overnachtelijke slaapdeprivatie op de derde dag. Zorg ervoor dat activiteitsmonitoren op hun plaats worden vastgezet met monitorhouderpennen. De kabels van de monitoren zijn aangesloten en de monitoren zijn correct georiënteerd.

Zodra het licht aangaat na overnachtelijke slaapdeprivatie, trek de kabels van de activiteitsmonitoren eruit en haal ze onmiddellijk uit de SNAP. Plaats de vliegen in een opnamekamer waar ze gedurende twee dagen ongestoord zullen zijn om herstelslaap te controleren. Bereken voor elke individuele vlieg het uurverschil tussen slaap verkregen tijdens slaapdeprivatie en de overeenkomstige uur tijdens de basislijn en som vervolgens de uurverschillen om het totale verloren slaap te berekenen.

Bereken vervolgens het uurverschil tussen slaap verkregen tijdens herstel en de overeenkomstige uur tijdens de basislijn en som de uurverschillen om het totale gewonnen slaap te berekenen. Bereken het gemiddelde percentage slaap hersteld over 12, 24 en 48 uur van de herstelperiode voor elke genotype. Bereken ten slotte het gemiddelde en maximale dagtijdslaapduur op basislijn- en hersteLDAgen voor elke genotype.

Vliegen werden in de SNAP van slaap beroofd en herstelden slaap overdag. De effectiviteit van SNAP om vliegen wakker te houden werd aangetoond door de hoge activiteit die vliegen vertoonden tijdens slaapdeprivatie. Om de effectiviteit van slaapdeprivatie en herstel kwantitatief te schatten, werd het verlies van slaap tijdens deprivatie en vervolgens het herstel tijdens de hersteLDAgen berekend voor elke individuele vlieg.

Belangrijk is dat er geen significante verandering was in de basislijnslaap tussen de deprivatiedag en de basislijndag, wat aangeeft dat slaap stabiel is bij deze vliegen. De SNAP ontnam vliegen effectief meer dan 98%van hun nachtelijke slaap. Vliegen herstelden ongeveer 20%van hun slaap in de eerste 12 uur en herstelden geen extra slaap gedurende de nacht.

Ze begonnen de volgende dag slaap te herstellen en herstelden 36%van hun slaap gedurende 48 uur. Slaaphomeostase wordt gekenmerkt door zowel een verlengde slaapduur als een verhoogde slaapdiepte tijdens de herstelperiode. Dagtijdslaapconsolidatie wordt vaak gebruikt als een maatstaf voor slaapdiepte.

Slaapconsolidatie kan worden beoordeeld als de gemiddelde slaapduur gedurende de hele dag. Echter, aangezien slaapdruk tijdens herstel wordt verminderd, wordt de gemiddelde slaapduur verminderd. Veranderingen in de maximale slaapduur kunnen een gevoeliger metriek zijn.

Deze procedure kan gemakkelijk worden aangepast om slaapverlies te minimaliseren, en zo te controleren voor niet-specifieke effecten van de stimulus. SNAP kan worden geconfigureerd om slaap te beperken, waardoor chronische slaapverlies bij mensen wordt nagebootst. Het kan ook worden gebruikt om opwindingsdrempels te meten.

Slaapdeprivatie met behulp van de SNAP heeft belangrijke inzichten opgeleverd in slaapfunctie door middel van studies die de negatieve gevolgen van slaapverlies onderzoeken. Door manipulaties te identificeren die de expressie van rebound-slaap verstoren, heeft slaapdeprivatie met de SNAP ook geholpen bij het verduidelijken van homeostatische mechanismen die slaap reguleren.