Bau eines Olfaktometers für Studien zum Geruchsverhalten von Nagetieren

Wir untersuchen die Beteiligung des Geruchssinns am Lernen und Gedächtnis. Diese Forschung untersucht, wie der Geruchssinn kognitive Prozesse beeinflusst, einschließlich Informationserwerb, -speicherung und -erinnerung. Wir untersuchen die neuronalen Bahnen, die das olfaktorische System mit den Hirnregionen verbinden, die für die Gedächtnisbildung verantwortlich sind, wie z. B. dem Hippocampus.

In der Alzheimer-Forschung können Krankheitserreger, darunter Viren und Bakterien, durch die Nase in das Gehirn eindringen und in Regionen gelangen, die am Lernen und Gedächtnis beteiligt sind, wie z. B. den Hippocampus. An diesem Weg ist das olfaktorische System beteiligt, das einen direkten Weg von der Nasenhöhle zum Gehirn bietet. In unseren Studien fanden wir heraus, dass, wenn das Tier lernt, Geruchsstoffe in einer Go/No-Go-Aufgabe zu unterscheiden, die Überdeckung von Neuronenoxidationen mit hoher Gammafrequenz durch die Vorderseite der Theta-Lücken-Oxidationen Veränderungen in einer Angelegenheit bewirkt, die zu einer Divergenz zwischen diesem belohnten und unbelohnten Geruchsstoff führt.

Anhand dessen lässt sich die Identität des Geruchs bestimmen. Hergestellte Olfaktometer haben Einschränkungen, wie z. B. hohe Kosten, Reparaturverzögerungen und Wartungsbedarf. Wir bieten einen Leitfaden für den Bau eines kostengünstigen, computergesteuerten Olfaktometers unter Verwendung leicht verfügbarer Komponenten, der Forscher in Bezug auf Geruchssinn und Tierverhalten unterstützt.

Unternehmen, die automatisierte Olfaktometer herstellen und verkaufen, gehen oft pleite oder haben Probleme in der Lieferkette. Das Erlernen des Baus eines Olfaktometers ermöglicht es dem Benutzer, das Olfaktometer an die Forschungsanforderungen anzupassen. Unser Protokoll ist nicht von bestimmten Teilen abhängig, und viele Komponenten können je nach verfügbarem Lagerbestand aufgerüstet oder ausgetauscht werden.

Richten Sie zunächst die einpoligen, einstufigen oder SPST-Taster ein. Löten Sie mit einem Lötkolben zwei Drähte an jeden SPST-Taster. Befestigen Sie den SPST-Taster an der Schaltbox.

Sichern Sie dann die Drähte, indem Sie sie verdrehen oder mit Klebeband abkleben, um sie organisiert zu halten. Platzieren Sie die Geruchsventile in den dafür vorgesehenen Schlitzen des Geruchsventils, die sich in der Mitte des Whiteboards befinden. Lösen Sie anschließend die Isolierung von den Drähten, die mit jedem Ventil verbunden sind.

Löten Sie mit einem Lötkolben einen Draht von jedem Ventil auf einen dickeren Draht. Stecken Sie einen Draht in die Erdungsklemme des Schraubklemmenleistenblocks, der sich auf der Rückseite des Whiteboards befindet, und stecken Sie den zweiten Draht in den entsprechenden Stift am SSR-48RACK. Verbinden Sie die Pins eins bis acht am SSR-48RACK mit jeweils zwei Quetschventilen. Verbinden Sie für jedes Ventil einen Draht von einem Druckknopf mit dem 24-Volt-Netzteil und den anderen Draht mit dem Stift am SSR-48RACK, der mit dem Ventil verbunden ist.

Setzen Sie nun das Wasserventil und das Endventil in die entsprechenden Schlitze auf der Ventilplatte ein. Verbinden Sie das Wasserventil und das Endventil mit der Erdungsklemme und den Stiften 17 bzw. 18 des SSR-48RACK. Befestigen Sie die Taster an der 24-Volt-Stromversorgung und den Pins 17 und 18.

Kaufen Sie als Nächstes ein passendes Netzteil und ein Verlängerungskabel. Ziehen Sie mit einem Drahtschneider den Stecker aus dem Netzkabel des Netzteils. Schneiden Sie ein Ende des Kabels ab, das das SSR-48RACK mit Strom versorgt.

Verbinden Sie dann einen der Drähte mit der G-Schraube am Netzteil und den anderen Draht mit der V1-Klemme am Netzteil. Verbinden Sie als Nächstes einen Draht von der G2-Klemme mit der Masse auf dem Schraubklemmenleistenblock. Verbinden Sie dann einen Draht von der V1-Klemme mit dem Fünf-Volt-Schraubklemmenleistenblock.

Verbinden Sie abschließend einen Draht von der V3-Klemme mit dem 24-Volt-Schraubklemmenleistenblock. Setzen Sie zwei Durchflussmesser in die Halterungen des Durchflussmessers ein. Besorgen Sie sich eine Aquarienpumpe, die einen Luftstrom von zwei Litern pro Minute liefert.

Verbinden Sie ein kurzes Stück Schlauch von jedem der beiden Ausgänge der Aquarienpumpe mit den beiden Eingängen eines T-Anschlusses. Befestigen Sie ein Stück Schlauch vom Ausgang des T-Verbinders an den Eingang eines Aktivkohlefilters. Verbinden Sie den Schlauch vom Ausgang des Aktivkohlefilters mit einem T-Anschluss.

Verbinden Sie dann die beiden Ausgänge dieses T-Verbinders mit einem Kugelhahn, der den Luftdurchsatz steuert. Verbinden Sie als Nächstes den Ausgang jedes Kugelhahns mit dem Eingang der Durchflussmesser. Schließen Sie den Ausgang des Durchflussmessers mit einer Leistung von 50 Kubikzentimetern pro Minute an den oberen Verteiler an, um die 40-Milliliter-Geruchsausgleichsfläschchen mit Odorstoffen in Mineralöl mit Luft zu versorgen.

Verbinden Sie den Ausgang jedes Geruchsfläschchens mit dem entsprechenden Eingang am unteren Verteiler und schließen Sie die Schleife am Luftstromsystem. Legen Sie anschließend jedes Schlauchstück in die Quetschventile. Verbinden Sie den Ausgang des Durchflussmessers mit zwei Litern pro Minute mit dem seitlichen Eingang des unteren Verteilers und den Ausgang des unteren Verteilers mit dem Eingang des Endumlenkungsventils.

Verbinden Sie den Standardausgang des Endventils mit dem Geruchsabgaberohr in der Go- oder No-Go-Kammer. Verbinden Sie dann den Standard-Aus-Ausgang des Endventils mit einem Auslassrohr. Befestigen Sie nun eine 18-Gauge-Nadel an der Spitze einer Fünf-Milliliter-Spritze, die für die Abgabe von Wasserprämien vorgesehen ist.

Verbinden Sie einen Schlauch mit der Nadelspitze. Verbinden Sie dann das andere Ende des Schlauchs mit dem Eingang des Wasserventils und den Schlauch vom Ausgang des Wasserventils bis zur Grenze. Wiegen Sie zunächst jede Maus einzeln auf einer kalibrierten Waage und notieren Sie das Gewicht jeder Maus in einem Laborprotokoll.

Setzen Sie jede Maus nach dem Wiegen vorsichtig in die dafür vorgesehene Mauskammer ein. Aktivieren Sie die Sensoren und Reizabgabesysteme, um sich auf die Aufgabe der olfaktorischen Unterscheidung vorzubereiten. Starten Sie das MATLAB-Programm, um experimentelle Parameter zu steuern, z. B. die Abgabe von Geruchsreizen für 2,5 Sekunden, die Ausgabe von Wasser und die Aufzeichnung von Reaktionen.

Analysieren Sie Daten in Echtzeit, um sofortiges Feedback über die Leistung des Tieres zu erhalten. Kehren Sie dann das Geruchspaar um und setzen Sie den zuvor belohnten Duft als unbelohnt und umgekehrt. Testen Sie danach die kognitive Flexibilität des Tieres, indem Sie seine Fähigkeit beobachten, Duftassoziationen zu ver- und wieder zu erlernen, und gewinnen Sie Einblicke in die olfaktorische Lernplastizität bei Mäusen.

Am ersten Tag der Go- oder No-Go-Aufgabe in Vorwärtsrichtung verbesserte sich die Maus allmählich auf 80 % korrekte Reaktionen und lernte, nur nach Ethylacetat zu lecken. Am letzten Tag der Vorwärtsaufgabe erreichte die Maus eine konstante Kompetenz und hielt die Leistung bei oder über 80 %korrekt. Nach dem Umkehren der Geruchsstoffe sank die korrekte Ansprechrate der Maus am ersten Tag in umgekehrter Richtung auf etwa 10 %.

Am letzten Tag der umgekehrten Aufgabe erlangte die Maus ihre Fähigkeiten zurück und erreichte eine konstante Leistung von 80 % oder mehr.