Construcción de un olfatómetro para estudios de comportamiento olfativo de roedores

Estamos investigando la participación del olfato en el aprendizaje y la memoria. Esta investigación explora cómo el sentido del olfato influye en los procesos cognitivos, incluida la adquisición, retención y recuerdo de información. Estamos examinando las vías neuronales que conectan el sistema olfativo con las regiones del cerebro responsables de la formación de la memoria, como el hipocampo.

En la investigación del Alzheimer, los patógenos, incluidos los virus y las bacterias, pueden ingresar al cerebro a través de la nariz y viajar a regiones involucradas en el aprendizaje y la memoria, como el hipocampo. Esta vía involucra el sistema olfativo, que proporciona una ruta directa desde la cavidad nasal hasta el cerebro. En nuestros estudios, descubrimos que, a medida que el animal aprende a discriminar olores en una tarea de ir / no ir, el límite de las oxidaciones neuronales de alta frecuencia gamma a través de la cara de las oxidaciones de la brecha theta cambia en una cuestión que da como resultado una divergencia entre ese odorante recompensado y no recompensado.

Esto se puede utilizar para determinar la identidad del olor. Los olfatómetros fabricados tienen limitaciones, como altos costos, retrasos en las reparaciones y necesidades de mantenimiento. Proporcionamos una guía para construir un olfatómetro rentable y controlado por computadora utilizando componentes fácilmente disponibles, lo que capacita a los investigadores en olfato y comportamiento animal.

Las empresas que fabrican y venden olfatómetros automatizados a menudo cierran o experimentan problemas en la cadena de suministro. Aprender a construir un olfatómetro permite al usuario personalizar el olfatómetro en función de las necesidades de investigación. Nuestro protocolo no depende de piezas específicas, y muchos componentes se pueden actualizar o cambiar, según los suministros disponibles en stock.

Para comenzar, configure los interruptores de botón momentáneos unipolares, de un solo tiro o SPST. Con un soldador, suelde dos cables a cada interruptor de botón momentáneo SPST. Conecte el interruptor de botón momentáneo SPST a la caja de control.

Luego, asegura los cables torciéndolos o aplicando cinta adhesiva para mantenerlos organizados. Coloque las válvulas de olor en las ranuras designadas de la rejilla de la válvula de olor, ubicadas en el centro de la pizarra. A continuación, retire el aislamiento de los cables conectados a cada válvula.

Con un soldador, suelde un cable de cada válvula a un cable más grueso. Coloque un cable en el terminal de tierra del bloque de regletas de terminales de tornillo, ubicado en la parte posterior de la pizarra, e inserte el segundo cable en el pin correspondiente del SSR-48RACK Conecte los pines del uno al ocho del SSR-48RACK a dos válvulas de pellizco cada uno. Para cada válvula, conecte un cable de un botón pulsador a la fuente de alimentación de 24 voltios y el otro cable al pin del SSR-48RACK que se conecta a la válvula.

Ahora, coloque la válvula de agua y la válvula final en las ranuras apropiadas de la placa de la válvula. Conecte la válvula de agua y la válvula final al terminal de tierra y los pines 17 y 18, respectivamente, en el SSR-48RACK. Conecte los botones pulsadores a la fuente de alimentación de 24 voltios y los pines 17 y 18.

A continuación, compre una fuente de alimentación adecuada y un cable de extensión. Con un cortador de cables, retire el enchufe del cable de alimentación de la fuente de alimentación. Corta un extremo del cable que alimenta el SSR-48RACK.

Luego, conecte uno de los cables al tornillo G de la fuente de alimentación y el otro cable al terminal V1 de la fuente de alimentación. A continuación, conecte un cable del terminal G2 a tierra en el bloque de regleta de terminales de tornillo. Luego, conecte un cable del terminal V1 al bloque de regleta de terminales de tornillo de cinco voltios.

Finalmente, conecte un cable del terminal V3 al bloque de regleta de terminales de tornillo de 24 voltios. Coloque dos medidores de flujo en los soportes de los medidores de flujo. Obtenga una bomba de acuario que proporcione un flujo de aire de dos litros por minuto.

Conecte un trozo corto de tubo de cada una de las dos salidas de la bomba del acuario a las dos entradas de un conector en T. Conecte un trozo de tubo desde la salida del conector en T a la entrada de un filtro de carbón activo. Conecte el tubo de la salida del filtro de carbón a un conector en T.

Luego conecte las dos salidas de este conector en T a una válvula de bola, que controlará el caudal de aire. A continuación, conecte la salida de cada válvula de bola a la entrada de los medidores de flujo. Conecte la salida del medidor de flujo de 50 centímetros cúbicos por minuto al colector superior para suministrar aire a los viales de equilibrio de olores de 40 mililitros con odorantes en aceite mineral.

Conecte la salida de cada vial de olor a su entrada correspondiente en el colector inferior y cierre el circuito del sistema de flujo de aire. Luego, coloque cada pieza de tubo en las válvulas de manguito. Conecte la salida del medidor de flujo de dos litros por minuto a la entrada lateral del colector inferior y la salida del colector inferior a la entrada de la válvula de desvío final.

Conecte la salida de encendido predeterminada de la válvula final al tubo de suministro de olores en la cámara de aprobación o prohibición. Luego conecte la salida de apagado predeterminada de la válvula final a un tubo de escape. Ahora, coloque una aguja de calibre 18 en la punta de una jeringa de cinco mililitros designada para la entrega de agua de recompensa.

Conecte un tubo a la punta de la aguja. Luego, conecte el otro extremo del tubo a la entrada de la válvula de agua y el tubo desde la salida de la válvula de agua hasta el límite. Para comenzar, pese cada ratón individualmente en una báscula calibrada y registre el peso de cada ratón en un registro de laboratorio.

Después de pesar, coloque suavemente cada ratón en la cámara designada para el ratón. Active los sensores y los sistemas de administración de estímulos para prepararse para la tarea de discriminación olfativa. Inicie el programa de MATLAB para controlar los parámetros experimentales, como la administración de estímulos de olor durante 2,5 segundos, la dispensación de agua y el registro de respuestas.

Analice los datos en tiempo real para proporcionar información inmediata sobre el rendimiento del animal. Luego, invierta el par de olores, configurando el aroma previamente recompensado como no recompensado y viceversa. Después de eso, pruebe la flexibilidad cognitiva del animal observando su capacidad para desaprender y volver a aprender asociaciones olfativas, obteniendo información sobre la plasticidad del aprendizaje olfativo en ratones.

En el primer día de la tarea de ir o no ir en la dirección hacia adelante, el ratón mejoró gradualmente al 80% de respuestas correctas, aprendiendo a lamer solo acetato de etilo. En el último día de la tarea de avance, el mouse alcanzó una competencia constante, manteniendo el rendimiento en o por encima del 80% correcto. Después de revertir los olores, la tasa de respuesta correcta del ratón se redujo a alrededor del 10% el primer día en la dirección inversa.

Para el último día en la tarea inversa, el mouse recuperó la competencia, logrando un rendimiento constante en o por encima del 80% correcto.