本文關(guān)鍵詞：自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞介導(dǎo)的光調(diào)節(jié)對小鼠腦電活動的影響

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【摘要】：目的自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, ipRGCs)能夠合成感光蛋白一視黑素(melanopsin),具有參與調(diào)控晝夜節(jié)律、瞳孔對光反射等非成像視覺功能。本研究通過構(gòu)建不同基因型小鼠的睡眠模型,采用腦立體定位和多導(dǎo)睡眠描記技術(shù)觀察并記錄在12h：12h明暗交替下以及關(guān)燈后給予光照小鼠腦電圖(electroencephalogram, EEG)和肌電圖(electromyography,EMG)的變化,進一步探討ipRGCs在光調(diào)節(jié)下對睡眠活動的影響。方法1.實驗動物雄性8周齡小鼠,SPF級,25-28g,共34只,均由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院腦功能與腦疾病重點實驗室薛天研究組提供,按不同基因類型分為四組。2.基因鑒定取出生兩周后小鼠腳趾組織進行PCR, PCR產(chǎn)物經(jīng)1%DNA瓊脂糖凝膠電泳進行鑒定。新生小鼠除野生型(C57BL/6J)外,都需要基因鑒定確定基因型后方可進行實驗。轉(zhuǎn)基因小鼠包括ipRGCs不感光型(melanopsin knockout, MKO),僅保留ipRGCs型(melanopsin only, MO)和視錐細胞、視桿細胞缺失且ipRGCs不感光型(TKO)這三種小鼠。3.記錄方法小鼠經(jīng)avertin(三溴乙醇,30 ml/kg)行腹腔麻醉后固定于小鼠腦立體定位適配器上,插入腦電電極和肌電電極,縫合傷口,將小鼠側(cè)臥位放入屏蔽箱恢復(fù)籠內(nèi)。放入恢復(fù)籠內(nèi)恢復(fù)7天,在記錄籠內(nèi)適應(yīng)3天后正式記錄,觀察在12h：12h明暗交替下小鼠的睡眠覺醒活動以及關(guān)燈后1h(21：00)給予1h(21：00-22：00)和3h(21：00-24：00)光照的條件下睡眠覺醒的變化。4.數(shù)據(jù)分析以4s為一分段時間,將睡眠覺醒周期分為覺醒(wakefulness, W),以低幅快波腦電和明顯肌電活動為特征；非快動眼睡眠(non-rapid eye movement, NREM),以高幅慢波腦電和肌電活動明顯減少為特征；快動眼睡眠(rapid eye movement, REM),以低幅慢波腦電和肌電安靜為特征。總睡眠時間(total sleep time, TST)是REM睡眠和NREM睡眠時間之和。5.統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準誤(x±SEM)表示,兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗,組間樣本比較采用方差分析。以P0.05視為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果1. WT、MKO以及MO小鼠的睡眠覺醒節(jié)律可被明暗交替的光信號授時,在12h：12h明暗交替中,WT、MKO和MO小鼠的覺醒、REM睡眠以及NREM睡眠時間呈晝夜節(jié)律變化,三者之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。2.與12h：12h明暗交替的相應(yīng)時段相比,WT小鼠(n=10)在21：00給予1h光照刺激,覺醒量減少67.31% (P 0.01), REM睡眠量、NREM睡眠量和TST分別增加3061.11% (P 0.01),929.95%(P 0.01),997.36%(P 0.01). NREM睡眠向覺醒的轉(zhuǎn)換次數(shù),覺醒向NREM睡眠的轉(zhuǎn)換次數(shù),NREM睡眠向REM睡眠的轉(zhuǎn)換次數(shù)以及REM睡眠向覺醒的轉(zhuǎn)換次數(shù)均有顯著增加(P0.01)。短時程的覺醒數(shù)量(P0.01)、REM睡眠數(shù)量(P0.05)和NREM睡眠數(shù)量(P0.01)均增加。給予3 h光照刺激,覺醒量減少50.15%(P0.01),REM睡眠量、NREM睡眠量和TST分別增加785.15%(P 0.01),286.21% (P 0.01), 308.65%(P0.01)。 NREM睡眠向覺醒的轉(zhuǎn)換次數(shù),覺醒向NREM睡眠的轉(zhuǎn)換次數(shù),NREM睡眠向REM睡眠的轉(zhuǎn)換次數(shù)以及REM睡眠向覺醒的轉(zhuǎn)換次數(shù)均有顯著增加(P0.01)。短時程的覺醒數(shù)量、REM睡眠數(shù)量和NREM睡眠數(shù)量均顯著增加(P0.01)。3.MKO小鼠(n=8)在21：00給予1h和3h光照刺激,與12h：12h明暗交替的相應(yīng)時段相比,其覺醒時間、REM睡眠時間、NREM睡眠時間以及TST未有明顯的改變,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。1h和3h光照刺激期間,NREM睡眠向覺醒的轉(zhuǎn)換次數(shù),覺醒向NREM睡眠的轉(zhuǎn)換次數(shù),NREM睡眠向REM睡眠的轉(zhuǎn)換次數(shù)以及REM睡眠向覺醒的轉(zhuǎn)換次數(shù),差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。1h和3h光照刺激期間,短時程的覺醒數(shù)量、REM睡眠數(shù)量和NREM睡眠數(shù)量,差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。4.與12h：12 h明暗交替的相應(yīng)時段相比,MO小(n=8)在21：00給予1h光照刺激,僅REM睡眠量增加106.75%(P0.05),覺醒量、NREM睡眠量和TST無明顯改變。給予3h光照刺激,覺醒量減少18.92%(P 0.01), REM睡眠量、NREM睡眠量和TST分別增加137.38%(P0.05),33.63%(P0.05),40.65%(P0.01)。1h和3h光照刺激期間,NREM睡眠向覺醒的轉(zhuǎn)換次數(shù),覺醒向NREM睡眠的轉(zhuǎn)換次數(shù),NREM睡眠向REM睡眠的轉(zhuǎn)換次數(shù)以及REM睡眠向覺醒的轉(zhuǎn)換次數(shù),差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。長時程和短時程的覺醒數(shù)量,短時程的REM睡眠數(shù)量和NREM睡眠數(shù)量增加,差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。5.TKO小鼠(n=8)在12h：12h明暗交替中,覺醒、REM睡眠及NREM睡眠周期無法與光照周期相位匹配,給予1h和3h光照刺激后未有改變。結(jié)論表達視黑素的ipRGCs同視錐細胞、視桿細胞共同作用于光誘導(dǎo)小鼠睡眠的過程,其中ipRGCs具有重要作用。
【關(guān)鍵詞】：自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞 光照 生物節(jié)律 睡眠
【學(xué)位授予單位】：安徽醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R338
【目錄】：

• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-12
• 前言12-13
• 材料與方法13-16
• 結(jié)果16-40
• 討論40-43
• 結(jié)論43-44
• 參考文獻44-48
• 附錄48-50
• 致謝50-51
• 綜述51-57
• 參考文獻54-57

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 ;STUDIES ON THE MECHANISM OF SLEEP CENTER CHAOTIC DYNAMICS[J];Chinese Journal of Biomedical Engineering(English Edition);1999年03期

2 唐玲榮;莫文斌;李s，

本文編號：731803