Frequency modulated timer regulates mammalian hibernation
Frequency modulated timer regulates mammalian hibernation
复制标题
调频定时器调节哺乳动物冬眠
DOI：
10.1101/2021.11.12.468369
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kurosawa Gen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gibo Shingo;Yamaguchi Yoshifumi;Kurosawa Gen
哺乳动物冬眠降低基础代谢和体温（Tb），以尽量减少能源消耗在恶劣的季节。在冬眠期间，Tb下降到低温（<10 °C）并保持数天不变，这在小型哺乳动物冬眠中被称为深度休眠。当Tb恢复到约37 °C的温热状态时，自发性间歇觉醒中断了麻痹发作。在几个月的冬眠期间，睡眠-间歇唤醒事件会重复。然而，很少有人知道的机制，管理Tb波动整个torpor-interbout唤醒周期在冬眠期间。最近改进的数据记录技术，使我们能够监测Tb超过一百天的高精度，开辟了新的途径，定量分析，以解决的原则Tb波动。在这里，我们分析了Tb的torpor-interbout觉醒周期的叙利亚仓鼠，可以冬眠，在实验室条件下，慢性寒冷和短光周期，使用广义谐波分析，发现了一个模型与频率调制定量再现Tb波动。该分析还确定了一个120-430天的意外更长的时间段，作为调节另一个数天时间段的时间段，从而产生叙利亚仓鼠的Tb波动。我们认为，在冬眠期间，两个内源性周期的协同作用支配着torpor-interbout唤醒周期。
Mammalian hibernators decrease basal metabolism and body temperature (Tb) to minimize energy expenditure in harsh seasons. During hibernation, Tb drops to low temperature (<10 °C) and remains constant for days, known as deep torpor in small mammalian hibernators. Spontaneous interbout arousals interrupt torpor bouts, when Tb recovers to euthermic state ~37 °C. Torpor-interbout arousal event repeats during several months of hibernation. However, little is known about mechanisms governing Tb fluctuation across torpor-interbout arousal cycles during hibernation. Recent improvement in data-logging techniques enables us to monitor Tb for more than hundred days with high precision, opening up new avenues for quantitative analysis to address the principle governing Tb fluctuation. Here, we analyzed Tb fluctuation across torpor-interbout arousal cycle of Syrian hamster, which can hibernate in response to chronic cold and short photoperiod under a laboratory condition, using generalized harmonic analysis and discovered a model with frequency modulation quantitatively reproducing Tb fluctuation. This analysis also identified an unexpectedly longer period of 120–430 days as the period that modulates another period of several days, generating Tb fluctuation for Syrian hamster. We propose that concerted action of two endogenous periods governs torpor-interbout arousal cycles during hibernation.
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影响因子：
2
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DOI：
--
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N. Kondo
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A. Pearson
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