السلوكية اختبار الشم في الماوس الكبار

أصبح الجهاز الشمي لدى فئران Rodin أو حاسة الشم مجالاً بحثياً يحظى بشعبية متزايدة. ومن أجل اختبار الحساسية الشمية، يُترك الفأر ليعتاد على القفص بدون فرش، ثم يُعرَّض لقطع من ورق الترشيح تحتوي على تركيزات متزايدة من المادة الشمية. بعد ذلك، يتم تسجيل مقدار الوقت الذي يقضيه الفأر في استكشاف ورق الترشيح.

يتم إجراء اختبار التفضيل الشمي بالطريقة ذاتها تماماً. ومع ذلك، وبدلاً من زيادة تركيزات المادة الشمية، يتم تسجيل مقدار الوقت الذي يقضيه الفأر في استكشاف المواد الشمية المختلفة. مرحباً، أنا روشيل ويت من مختبر الدكتورة روزالين سيجل في قسم البيولوجيا العصبية بكلية الطب بجامعة هارفارد.

مرحباً، أنا جينيفر دينو، من مختبر سيجل أيضاً. سنعرض لكم اليوم إجراءين لاختبار حاسة الشم. نحن نستخدم هذه الإجراءات في مختبرنا لدراسة الحساسية الشمية والتفضيل الشمي.

فلنبدأ الآن. لبدء إجراء اختبار الحساسية الشمية، أحضر أربعة أقفاص نظيفة جميعها بدون فرش.

قم بمحاذاة الأقفاص الأربعة داخل كابينة السلامة البيولوجية. بعد ذلك، قم بوضع فواصل بين كل ساحة باستخدام ورق ترشيح معتم. ثم ضع لوحاً أسود من الورق المقوى عبر الفاصل الأخير بحيث يغطي جانب وقاع القفص.

اسمح للضوء بإضاءة الساحة عن طريق تغطية الجزء العلوي من القفص بقطعة شفافة من البليكسي غلاس. ابدأ الآن بتعويد الخاضعين للتجربة على ذلك. ضع الخاضع الأول للتجربة في القفص الأول.

بعد مرور 15 دقيقة، انقل الخاضع للتجربة الأول إلى القفص الثاني. نظف القفص الأول باستخدام Quatra side tb. بعد ذلك، ضع الخاضع للتجربة الثاني في القفص الأول الذي تم تنظيفه.

استمر في هذه العملية مع الخاضعين للتجربة اللاحقين قبل البدء في الاختبار. ضع أحد الخاضعين للتجربة في القفص الرابع وعوده عليه لمدة 15 دقيقة أخرى. في النهاية، يجب أن يتم تعويد خاضع للتجربة واحد في كل من الأقفاص الثلاثة الأولى.

نحن الآن مستعدون لتحضير عينات الرائحة. يجب تحضير عينات الرائحة بواسطة باحث مختلف يكون جاهلاً بهوية الخاضعين للتجربة، أو الأنماط الجينية، أو الظروف. ابدأ تحضير العينات بقص عدد مناسب من مربعات ورق الترشيح بمقاس بوصتين في بوصتين.

ثم قم بإجراء التخفيفات المناسبة للرائحة المختارة مسبقاً في أنابيب مخروطية. ضع في اعتبارك أن الخلفيات المختلفة للفئران قد تتطلب تخفيفات مختلفة للرائحة لتحقيق تمييز فعال بين المجموعة الضابطة والمجموعة التجريبية. وبناءً على هذه الملاحظة، نجد أنه من المفيد اشتقاق تخفيفات الرائحة المناسبة تجريبياً على خاضعين للتجربة يشبهون المجموعة الضابطة قبل البدء في الاختبار التجريبي للفئران غير الخبيرة. بالنسبة للعينات الكارهة للماء مثل زبدة الفول السوداني، استخدم الزيت كمذيب، بينما استخدم المذيب المناسب لجميع العينات الأخرى.

استخدم جهاز هزاز (vortex) مع الماء المقطر للتأكد من خلط التخفيفات بشكل صحيح. بعد ذلك، ثبّت جهاز تسجيل فيديو رقمي عند الطرف البعيد من خزانة طرد الغازات بحيث يكون طرف القفص بالكامل في بؤرة التركيز. قم بتصوير فيديو تجريبي للتأكد من أن إعدادات الكاميرا مناسبة.

سجّل في دفتر ملاحظات المختبر الترتيب الذي سيتم به اختبار التخفيفات، مع الحرص على جعل الترتيب عشوائياً في كل تجربة. كما يجب تسجيل رقم البطن ورقم تعريف العينة. وبمجرد تعويد العينة على الحلبة لمدة 15 دقيقة، ابدأ التحضير للتجربة الأولى.

قم بسحب ودفع التخفيف الأول عدة مرات باستخدام الماصة داخل الأنبوب المخروطي قبل نقله إلى مربع من ورق الترشيح. يفضل أن يتم تغطية سطح ورق الترشيح بنسبة 85% تقريبًا. استخدم مناديل Kim wipe للتأكد من أن ورق الترشيح ليس مشبعًا بشكل مفرط.

بعد تحضير ورق الترشيح المعطر، أصبحنا مستعدين لإجراء تجربة الحساسية الشمية الأولى. لبدء التجربة، ابدأ بتسجيل الفيديو، ثم ضع ورق الترشيح المعطر في القفص على الطرف المقابل لموقع الحيوان الحالي.

ابدأ التوقيت. بعد ثلاث دقائق، أوقف التسجيل وأزل الرائحة. بعد ذلك، ابدأ المؤقت مرة أخرى وجهز عينة رائحة ثانية.

بعد مرور دقيقة واحدة، ابدأ بتسجيل الفيديو. وكما سبق، ضع عينة الرائحة في القفص في الطرف المقابل لموقع الحيوان الحالي. كرر هذا الإجراء لكل تخفيف للرائحة ولكل خاضع للتجربة، وتذكر تسجيل رقم ملف الفيديو لكل محاولة.

بعد أن عرضنا لكم اختبار الحساسية الشمية، انتقل الآن إلى اختبار التفضيل الشمي. ولإجراء اختبار التفضيل الشمي، اتبع نفس الإجراء الموصوف في اختبار الحساسية الشمية، باستثناء تعديلين بسيطين. الأول:

بدلاً من تحضير تخفيفات متعددة لرائحة واحدة مختارة مسبقاً، يتم تحضير رائحة جاذبة وأخرى منفرة. وثانياً، بدلاً من تسجيل التخفيف المراد اختباره، يتم تسجيل ترتيب المتغيرات التي سيتم اختبارها مع عشوائية الترتيب في كل تجربة. وتكون جميع الخطوات الأخرى في الإجراء مطابقة لاختبار الشم، بما في ذلك تعويد الخاضعين للتجربة، والاستعانة بباحث لا يعلم نوع الرائحة (blind researcher)، ووضع الرائحة على ورق الترشيح، والتسجيل المرئي الموقوت لكل تجربة.

بمجرد اكتمال اختبار التفضيل الشمي، ابدأ في تسجيل نتائج الاختبارات الشمية. بعد الحصول على جميع مقاطع الفيديو الخاصة بالحساسية والتفضيل الشمي، قم بحساب إجمالي الوقت الذي قضاه الخاضع للاختبار في استكشاف كل تخفيف أو رائحة لضمان الاتساق. يجب أن يتولى الباحث (الذي لا يعلم تفاصيل المجموعات) تحليل مقاطع الفيديو لإجراء هذا التحليل.

من المفيد معاينة الفيديو أولاً وتدوين الملاحظات التالية: متى يتم وضع ورقة الترشيح في الساحة، ومتى يقترب الفأر من ورقة الترشيح، ومتى يقوم الفأر باستكشاف ورقة الترشيح، ومتى تمر ثلاث دقائق من وقت وضع ورقة الترشيح في الساحة في البداية. إن معرفة متى يجب التركيز على سلوك الفأر يجعل من السهل تسجيل إجمالي الوقت الذي استغرقه الاستكشاف بدقة عند المراجعة. الآن، قم بمراجعة الفيديو بالكامل، واستخدم ساعة إيقاف لحساب وقت جميع عمليات الاستكشاف التي تمت خلال ثلاث دقائق من وضع ورقة الترشيح في الساحة.

يُعرَّف وقت الاستقصاء بأنه أي فترة زمنية يكون فيها أنف الفأر على مسافة أقل من 1 mm من ورقة الترشيح، ومن المهم عدم احتساب أي وقت يكون فيه الفأر على مقربة من ورقة الترشيح دون أن يقوم باستقصائها فعلياً. لا تدرج نوبات مضغ ولعق الورقة، وكذلك نوبات الجلوس فوق الورقة، ضمن إجمالي وقت الاستكشاف. التزم بدقة وبشكل ثابت بهذه القواعد من أجل تحليل السلوك الشمي بدقة.

بعد مراجعة تسجيل الفيديو لتحديد إجمالي الوقت الذي استغرقته عملية استقصاء ورقة الترشيح، كرر التحليل لجميع مقاطع الفيديو. فيما يلي نتائج تمثيلية لاختبار الشم. يوضح هذا المخطط الأول نتائج جلسة تدريب على الحساسية الشمية.

تم تعريض كل فأر من المجموعة التجريبية (المجموعة B) أو المجموعة الضابطة (المجموعة A) لواحد من خمسة تخفيفات مختلفة من مستخلص القرفة على ورق ترشيح لمدة جلسة واحدة مدتها ثلاث دقائق. تم تقييم إجمالي الوقت الذي قضاه الفأر في استكشاف ورق الترشيح، ويوضح هذا المخطط نتائج جلسة اختبار التفضيل الشمي. وقد تعرض كل فأر لكل رائحة من الروائح المختلفة على ورق الترشيح لمدة جلسة واحدة مدتها ثلاث دقائق.

تم تقييم إجمالي الوقت الذي قضاه الحيوان في استكشاف ورقة الترشيح. لقد عرضنا لكم للتو كيفية اختبار القدرات الشمّية في الفئران البالغة؛ وعند استخدام هذه الإجراءات، من المهم استخدام فئران ساذجة (غير متمرسة) لاختبار القدرات الشمّية بدقة، وعدم اختبار أي قدرات أخرى مثل التعلم والذاكرة. وبهذا نكون قد انتهينا.

شكراً للمشاهدة، ومع تمنياتنا لكم بالتوفيق في تجاربكم.