2015年5月5日
本文描述了一种用于检测啮齿类动物嗅觉系统的方法。通过嗅觉习惯化/去习惯化实验,研究人员可以判断小鼠是否对重复呈现的气味产生习惯化,以及在呈现新气味时是否表现出去习惯化反应。
本实验的总体目标是提供一种方法,用于研究小鼠检测、习惯化以及对新异气味和社会性气味产生去习惯化的能力。首先准备一系列非社会性新异气味(如果味和坚果味提取物)以及社会性气味(如鼠笼垫料)。第二步是向小鼠呈现这些气味,先呈现三种新异气味,随后呈现两种不同的社会性气味。
在每次试验中,评估并记录小鼠的嗅探行为。最终,通过气味识别、辨别和适应性测试来评估动物的嗅觉功能,以证明动物能够对新气味产生反应,能够对气味产生适应,随后在呈现另一种新气味或社交气味时表现出去适应的能力。该方法可用于回答神经科学领域中的关键问题,例如动物对新动物或新刺激无反应,是否是因为其无法察觉该气味所致。
开始准备非社会性气味,戴上手套后,取三个15毫升的锥形管,每管加入10毫升水。用移液器向第一管中加入100微升杏仁提取物,向第二管中加入100微升香蕉提取物,第三管仅保留纯水,作为对照。接着,获取两个至少三天未清洁的小鼠笼,每个笼内小鼠数量相等,且性别与测试小鼠相同。
使用棉签以之字形方式擦拭脏鼠笼的底部。将棉签上附着的垫料抖落,然后将棉签有绒毛的一端朝下放入一个带有紧密盖子的大玻璃罐中。为每只需要检测的小鼠,从两个鼠笼中各重复此操作三次,共获得三根棉签。
将罐子置于室温下保存,并在4至6小时内使用棉签。为保持气味稳定且一致,实验当天应将气味样本笼子移至测试区域外的房间。请勿使用有香味的香水或乳液,避免食用气味强烈的食物。
在测试开始前,将准备好的社交性与非社交性气味物质、实验室用胶带、新的棉签、带盖废液瓶以及两个计时器放入测试房间。戴上洁净手套,称量第一只小鼠的体重,然后将其转移至一个带有金属网盖且无水瓶的洁净笼子中。
将笼子放置在无异常气味或噪音的区域,让小鼠在新笼子中适应45分钟。适应期结束后,将装有小鼠的笼子移至测试区域,并开始对另一只小鼠进行适应。将已适应的小鼠连同其笼子放置在操作台上,高度应便于坐着时观察。
接着,按照文本方案中所述顺序,准备一种非社会性气味:将100微升气味液体滴加到一根新棉签的尖端,供立即使用。对于社会性气味,则从相应的容器中取出一支预先制备好的棉签直接使用。
抬起笼子的金属网盖,从网盖下方将无味棉签的末端插入水瓶口内。避免棉签头部接触任何物体,包括手指,以防气味污染。当约一英寸长的带气味棉签仍留在笼内时,用实验室胶带将棉签的木质末端固定在笼子底部的网盖下方。
然后轻轻将笼盖放回笼子上。为避免干扰测试小鼠,立即开始计时两分钟。使用第一个计时器,同时用第二个秒表记录测试小鼠嗅闻气味的累计时间。
主动嗅探定义为小鼠在距离棉签两厘米范围内时,将其鼻部朝向棉签。试验结束后,抬起金属网盖,小心地将棉签从网盖底部向下拉出并移除。为避免棉签携带气味的一端接触网盖,应将使用过的棉签立即密封于废弃瓶中,同时让小鼠休息一分钟,并准备下一个供体棉签。
每种气味连续呈现三次,每次持续两分钟。所有试验完成后,将测试室外垃圾桶中装有已使用棉签的废液瓶清空,并将小鼠放回其饲养笼中。每种气味物质首先呈现给具有 C57BL/6J 背景的小鼠,每种气味依次连续呈现。
小鼠用于探究提示有居住迹象的气味的时间更短。无论是社交气味还是非社交气味,均可观察到相似的居住与辨别模式。然而,小鼠用于探究社交气味的时间更长。
当向雄性FVB混合背景品系小鼠呈现相同的非社会性气味时,也观察到类似的适应模式。每次引入新的气味,都会引起主动嗅闻行为的增加,而随着同一种气味的反复呈现,该行为逐渐减少。然而,FVB小鼠在面对社会性气味时表现出不同的模式:在重复暴露过程中,其嗅闻时间未出现显著减少。
数据表明,小鼠对重复呈现的两种社交气味不会产生习惯化。观看本视频后,您应能充分理解如何测试小鼠检测新气味或社交气味的能力,使其对该气味产生习惯化,并在呈现新气味时出现去习惯化现象。
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本文介绍了一种利用气味习惯化/去习惯化实验评估小鼠嗅觉功能的详细方案。该方法可评估小鼠对非社会性和社会性气味的检测能力、习惯化能力以及去习惯化反应,为涉及嗅觉线索的行为学研究提供了关键的对照依据。
对小鼠嗅觉分辨和习惯化进行可靠评估,对于降低行为表型分析的风险以及确保神经科学药物发现中的转化有效性至关重要。本方案使研究团队能够确认所观察到的行为结果未受到感觉缺陷的干扰,从而支持稳健的靶点验证和机制可信度。在早期发现的关键节点整合嗅觉功能检测,可减少假阳性结果,增强针对神经精神和神经退行性疾病模型的研发组合决策能力。
该嗅觉分辨与习惯化方案位于早期发现与临床前行为验证的交汇点,在先导化合物筛选及药效学研究之前具有关键的对照作用。