、水平台法大鼠睡眠剥夺模型复制相关因素的研究与睡眠眠剥夺前相比,体重为190g±30g的大鼠睡眠剥夺1天后,其睡眠时间与睡眠时相,两者相比较无显著性差异;体重为190g±30g的大鼠睡眠剥夺3天后,其睡眠时间与睡眠时相,两者相比较有极显著性差异(P<0.01);体重为190g±30g的大鼠睡眠剥夺5天后,其睡眠时间与睡眠时相,两者相比较有极显著性差异(P<0.01);体重为250g±30g的大鼠睡眠剥夺1天后,其睡眠时间与睡眠时相,两者相比较无显著性差异;体重为250g-30g的大鼠睡眠剥夺3天后,其睡眠时间与睡眠时相,两者相比较有极显著性差异(P<0.01);体重为250g±30g的大鼠睡眠剥夺5天后,其睡眠时间与睡眠时相,两者相比较有极显著性差异(P<0.01);体重为310g±30g的大鼠睡眠剥夺1天后,其睡眠时间与睡眠时相,两者相比较无显著性差异:体重为310g±30g的大鼠睡眠剥夺3天后,其睡眠时间与睡眠时相,两者相比较有极显著性差异(P<0.01);体重为310g±30g的大鼠睡眠剥夺5天后,其睡眠时间与睡眠时相,两者相比较有极显著性差异(P<0.01)。
实验动物的体重与睡眠剥夺时间对水平台法大鼠睡眠剥夺模型的复制有显著地影响。
在Wistar大鼠、雄性、体重(250g±30g),连续睡眠剥夺3天的条件下复制的模型较为符合实验要求。
②体重变化:造模开始到结束,观察第0、3、5、8天大鼠体重变化,对照组大鼠体重增加,模型组和三个用药组体重呈现不同程度减轻,与对照组比较,其余四组在4个时间点的体重都有非常显著差异,但四个组之间体重无差异慢性不完全性睡眠剥夺对幼鼠学习记忆能力:1.长期REM睡眠剥夺可使大鼠体重明显减轻,失去正常的体重增长曲线。
2.REM睡眠剥夺可使大鼠运动活性发生改变。
短期和长期的REM睡眠剥夺均可使大鼠的运动活性增加,瘦素可导致长期REM睡眠剥夺大鼠的运动活性降低。
3.REM睡眠剥夺与大鼠焦虑行为的变化呈时间相关性。
短期REM睡眠剥夺对大鼠焦虑行为无明显影响,长期REM睡眠剥夺可导致大鼠焦虑行为显著减少,而瘦素可消除长期REM睡眠剥夺导致的大鼠焦虑行为减少,因此,瘦素可能参与了REM睡眠剥夺的抗焦虑作用。
4.长期REM睡眠剥夺可导致大鼠下丘脑神经肽Y mRNA表达增加,瘦素可抑制大鼠下丘脑神经肽Y mRNA 的表达。
同时这种改变与大鼠焦虑行为变化相关,表明瘦素表达的下降,进而导致神经肽Y表达的上调可能是睡眠剥夺导致抗焦虑作用的机制之一。
方法以成年雄性Sprague—Dawley大鼠为研究对象,随机分为8组:生理盐水灌胃大平台组(TC组),左卡尼汀灌胃大平台组(LCTC组),左卡尼汀睡眠剥夺1天、3天、5天组(LC1d、LC3d、LC5d组);生理盐水睡眠剥夺1天、3天、5天组(SD1d、SD3d、SD5d组)。
用改良多平台睡眠剥夺法建立睡眠剥夺模型。
1、监测大鼠心肌组织氧化应激指标(MDA、SOD)、缺血修饰白蛋白(IMA)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)随睡眠剥夺时间变化情况,以及使用左卡尼汀干预后上述指标的变化情况。
2、应用膜片钳技术记录大鼠心肌细胞瞬时外向钾电流(Ito)以及内向整流钾电流(Ik1)随睡眠剥夺时间变化情况。
方法分别采用换笼、轻触、合并法(轻触+换笼)制作3种部分睡眠剥夺模型,观察睡眠剥夺对小鼠体征、自主活动及学习记忆的影响。
结果睡眠剥夺后,与空白组比较,换笼、轻触、合并组小鼠平均体重差异明显,且合并组小鼠下降更为明显;在自主活动测试中,轻触组与合并组小鼠的自主活动次数、活动路程均明显减少(P<0.05);在水迷宫测试中,换笼、轻触、合并组小鼠上平台潜伏期时间延长,目标象限时间缩短(P<0.05,P<0.01),且合并组更为明显。
结论合并法(轻触+换笼)睡眠剥夺效果明显优于换笼法和轻触法,且制作简单,还可同时对多只小鼠进行睡眠剥夺,经济适用可行可靠。
昆明成熟雄性小鼠,随机分为对照组(0 h)和试验组(1组、2组、3组),采用轻柔刺激法分别睡眠剥夺试验组小鼠24 h、48 h、72 h,测定体重及脏器系数,观察性行为的捕捉潜伏期与捕捉次数。
结果表明:24 h 睡眠剥夺后捕捉次数、小鼠体重、脏器系数无显著变化(P>0.05),而捕捉潜伏期显著升高(P<0.05);48 h睡眠剥夺后捕捉次数、小鼠体重极显著降低(P<0.01),捕捉潜伏期显著升高(P<0.05),但脏器系数无显著变化(P>0.05);72 h睡眠剥夺后捕捉次数、小鼠体重极显著降低(P<0.01),捕捉潜伏期极显著升高(P<0.01),肾脏系数显著降低(P<0.05),睾丸系数差异不显著(P>0.05)。
30只Wistar大鼠随机分为3组,每组10只,雌雄各半,分别为睡眠剥夺组、假暴露组、正常笼养组,睡眠剥夺组连续剥夺睡眠6 d。
6 d后对其肝脏进行称重、形态学观察,测定血清中天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)活力和总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)含量。
结果睡眠剥夺组大鼠血清中的AST、ALT的活力分别高于假暴露组及正常笼养组,差异有统计学意义(P<0.01)。
光镜下,睡眠剥夺组大鼠的肝细胞可见充血坏死,肝小叶间有大量炎细胞浸润。
结论睡眠剥夺能够引起Wistar大鼠肝脏急性损伤。
中枢5羟色胺(5-HT)的缺失对正常睡眠和快速眼动睡眠剥夺(REM sleep deprivation)情况下orexin阳性神经元活动的影响,本研究利用中枢5-HT神经元缺失的条件件基因敲除小鼠(Petl-Cre/Lmxlb flox/flox CKO小鼠),采用小平台水环境法建立小鼠快速眼动睡眠剥夺模型,免疫组化方法观察野生型小鼠和中枢5-HT神经元缺失小鼠在正常睡眠状态及8 h快速眼动睡眠剥夺后下丘脑内orexin阳性神经元的数量,免疫纰化舣标法观察orexin/c-fos双标神经元占orexin阳性神经元的比例.睡眠剥夺箱中央放置4个高15cm 圆形平台,直径6cm,平台向中间凹陷,仅够大鼠在平台上站立。
剥夺箱内注有水,水高5cm,水温保持恒定。
大鼠进入睡眠时,由于骨骼肌的松弛使大鼠掉入水中而惊醒,又跳上平台,造成睡眠剥夺。
空白组大鼠平台直径15cm,大鼠可以在平台上睡眠,其余与实验组环境相同。
睡眠剥夺箱归。
由2个60 cm(1)×20 cm(w)×60 cm(h)的有机玻璃箱组成,底部通过直径为46 cm 的转盘相连。
转盘转速为10 min/圈,睡眠剥夺侧的转盘下底盘中水深2—3 cm,水温保持在20℃左右,大鼠只能在转盘上活动,瞌睡时转盘和箱侧壁会将其挤下水中,从而达到睡眠剥夺的目的;对照组一侧的转盘下底盘中不放水,大鼠可以在转盘上和底盘中自由活动,保证正常睡眠。
其间自由进食、饮水,自然昼夜光照。
每次将2只大鼠称重后放入睡眠剥夺箱的两侧,一侧为睡眠剥夺组,另一侧为对照组。
在MMPM中.将10只大鼠(具体数目可根据实际需要确定)同时放在装有14或15个小平台的水槽中f长127 cm×宽44 cm×高45 cm)进行实验,这样既避免了SP、MP中单只大鼠与群体隔离的缺点,又保留了MP中活动范围增大的特点⋯。
因在实验时大鼠多是3只或4只一笼进行饲养,如1组实验需10只大鼠,则需要3笼或4笼大鼠。
考虑到来自不同笼的大鼠,放在一起实验也可能造成群体的不稳定[9],有学者将实验方法进一步改良,采取措施为:在睡眠剥夺实验前。
将实验所需的10只大鼠放在同一只笼中饲养2周.实验时再将这些大鼠放在一起同时进行睡眠剥夺实验,这样以克服实验时大鼠群体不稳定的缺点,从而将实验时的不确定因素减至最低。
实验研究发现,在MMPM中,经采取措施保持大鼠群体稳定性及避免大鼠与群体分离后,大鼠肾上腺重量、体重减轻量、血清中促肾上腺皮质激素(ACTH)和I肾上腺皮质酮(CORT)的含量均较MP中为低,提示MMPM较MP具有更低的应激性.是较为理想的I江M剥夺方法[10,11]。
此方法应用广泛,又称为disk—over—water method,由Rechtschaffen等于1983年最先应用在睡眠剥夺实验中[12]。
实验装置由一个电脑控制台、一个水平转盘及两个开放的长方形有机玻璃缸组成。
转盘直径为46 cm,在电脑控制下可以按顺时针、逆时针方向随机水平转动。
两只有机玻璃缸的尺寸均为长60 cm×宽20.5 cm×高60 cm,在距离缸底5 cm处的缸侧壁开有一条缝隙,使转盘的一半能分别从缝隙伸人两只玻璃缸中,并能随意转动。
缸底留置水约2 cm 深,转盘离水面约3 cm。
实验前l周将睡眠剥夺大鼠头颈部植入微电极,并将微电极与电脑控制台相连。
将大鼠放在转盘上适应环境1周,每天约1 h,让大鼠习惯在转盘上活动、进水、进食等。
实验时将实验组的大鼠及对照组的大鼠分别置于两只缸中的转盘上,当电脑通过微电极监测到实验组大鼠进入慢波或快波睡眠的脑电信号后。
立即发出指令使转盘转动6 s(6 S 内转动1/3圈),当大鼠被转到玻璃缸壁时,因被玻璃缸壁挡住而可能掉入水中。
每次在实验组睡眠剥夺大鼠进入睡眠时转盘即转动6 S,方向随机,转盘转动时两只大鼠均被动地随着转盘移动。
此方法一次只剥夺一只大鼠睡眠,当实验组的睡眠剥夺大鼠在活动、进水、进食时,转盘并不转动,而此时对照组的大鼠则可趁机睡觉,以弥补被剥夺的睡眠。
此方法中睡眠剥夺组大鼠与对照组大鼠条件极其相似.因而可减少因实验条件不同而所致的应激反应,可进行TSD和SSD实验[13~15]。
此方法于1979年由Alexander等最先应用于睡眠剥夺实验中。
设备主要由一柱形圆筒及一小型慢速马达构成。
圆筒直径30 cm,高30 cm,圆筒底由PVC(聚氯乙烯)构成,侧壁由直径为10.4 mm的PVC杆围成,杆长度30 cm。
杆之间间隔15.5 mm,圆筒与小型马达相连,马达转速为每45 S转1圈f也有学者应用每min转1圈)。
至少在实验前2 d,每天将大鼠放入圆筒中适应环境1次,适应时间不少于3 h。
实验时将马达按45 S 1圈进行匀速转动,通过圆筒的转动带动大鼠不停运动而达到睡眠剥夺的目的116]。
此类方法简单易行,睡眠剥夺效果明显,缺点是长时间不停运动.可引起机体的运动后应激反应及身体疲劳,可能干扰睡眠剥夺实验结果。
此类方法发展出多种变化.Marcos等在进行新生大鼠睡眠剥夺时将筒旋转速调节至2~3 r/min.后期逐渐增加至6~7 r/min"】。