Construction d’un olfactomètre pour l’étude du comportement olfactif des rongeurs

Nous étudions l’implication de l’olfaction dans l’apprentissage et la mémoire. Cette recherche explore comment l’odorat influence les processus cognitifs, y compris l’acquisition, la rétention et la mémorisation de l’information. Nous examinons les voies neuronales reliant le système olfactif aux régions du cerveau responsables de la formation de la mémoire, telles que l’hippocampe.

Dans la recherche sur la maladie d’Alzheimer, les agents pathogènes, y compris les virus et les bactéries, peuvent pénétrer dans le cerveau par le nez et se déplacer vers des régions impliquées dans l’apprentissage et la mémoire, comme l’hippocampe. Cette voie implique le système olfactif, qui fournit une voie directe de la cavité nasale au cerveau. Dans nos études, nous avons constaté que, lorsque l’animal apprend à distinguer les odorants dans une tâche go/no-go, le plafonnement des oxydations neuronales à haute fréquence gamma face aux oxydations thêta gap change dans une matière qui entraîne une divergence entre cet odorant récompensé et celui non récompensé.

Cela peut être utilisé pour déterminer l’identité de l’odeur. Les olfactomètres fabriqués ont des limites, telles que des coûts élevés, des retards de réparation et des besoins de maintenance. Nous fournissons un guide pour construire un olfactomètre rentable, contrôlé par ordinateur, en utilisant des composants facilement disponibles, renforçant ainsi les chercheurs en olfaction et en comportement animal.

Les entreprises qui fabriquent et vendent des olfactomètres automatisés font souvent faillite ou rencontrent des problèmes de chaîne d’approvisionnement. Apprendre à construire un olfactomètre permet à un utilisateur de personnaliser l’olfactomètre en fonction des besoins de recherche. Notre protocole ne dépend pas de pièces spécifiques, et de nombreux composants peuvent être mis à niveau ou modifiés, en fonction des stocks disponibles.

Pour commencer, configurez les interrupteurs à bouton-poussoir momentanés unipolaires, unidirectionnels ou SPST. À l’aide d’un fer à souder, soudez deux fils à chaque interrupteur à bouton-poussoir momentané SPST. Fixez l’interrupteur momentané à bouton-poussoir SPST au boîtier de commande.

Ensuite, fixez les fils en les tordant ou en appliquant du ruban adhésif pour les garder organisés. Placez les vannes d’odeur dans les fentes désignées du support de vanne d’odeur, situé au centre du tableau blanc. Ensuite, décollez l’isolant des fils reliés à chaque vanne.

À l’aide d’un fer à souder, soudez un fil de chaque vanne à un fil plus épais. Placez un fil dans la borne de terre du bloc de borniers à vis, situé à l’arrière du tableau blanc, et insérez le deuxième fil dans la broche correspondante sur le SSR-48RACK Connectez les broches un à huit du SSR-48RACK à deux vannes à pincement chacune. Pour chaque vanne, connectez un fil d’un bouton-poussoir à l’alimentation 24 volts et l’autre fil à la broche du SSR-48RACK qui se connecte à la vanne.

Maintenant, placez la vanne d’eau et la vanne finale dans les fentes appropriées sur la plaque de la vanne. Connectez la vanne d’eau et la vanne finale à la borne de terre et aux broches 17 et 18, respectivement, du SSR-48RACK. Fixez les boutons-poussoirs à l’alimentation 24 volts et aux broches 17 et 18.

Ensuite, achetez une alimentation électrique appropriée et une rallonge. À l’aide d’une pince coupante, débranchez la fiche du cordon d’alimentation de l’alimentation. Coupez une extrémité du fil qui alimente le SSR-48RACK.

Ensuite, connectez l’un des fils à la vis G de l’alimentation et l’autre fil à la borne V1 de l’alimentation. Ensuite, connectez un fil de la borne G2 à la terre sur le bornier à vis. Ensuite, connectez un fil de la borne V1 au bornier à vis de cinq volts.

Enfin, connectez un fil de la borne V3 au bornier à vis de 24 volts. Placez deux débitmètres dans les supports de débitmètre. Procurez-vous une pompe d’aquarium qui fournit un débit d’air de deux litres par minute.

Connectez un petit morceau de tube de chacune des deux sorties de la pompe d’aquarium aux deux entrées d’un connecteur en T. Fixez un morceau de tube de la sortie du connecteur en T à l’entrée d’un filtre à charbon actif. Connectez le tube de la sortie du filtre à charbon à un connecteur en T.

Connectez ensuite les deux sorties de ce connecteur en T à une vanne à bille, qui contrôlera le débit d’air. Ensuite, connectez la sortie de chaque vanne à bille à l’entrée des débitmètres. Connectez la sortie du débitmètre de 50 centimètres cubes par minute au collecteur supérieur pour fournir de l’air aux flacons d’équilibrage d’odeur de 40 millilitres avec des odorisants dans l’huile minérale.

Connectez la sortie de chaque flacon d’odeur à son entrée correspondante sur le collecteur inférieur et fermez la boucle sur le système de flux d’air. Ensuite, placez chaque morceau de tube dans les vannes à manchon. Connectez la sortie du débitmètre de deux litres par minute à l’entrée latérale du collecteur inférieur et la sortie du collecteur inférieur à l’entrée de la vanne de dérivation finale.

Connectez la sortie par défaut de la vanne finale au tube de distribution d’odeurs dans la chambre de sortie ou de non-utilisation. Connectez ensuite la sortie d’arrêt par défaut de la vanne finale à un tube d’échappement. Maintenant, fixez une aiguille de calibre 18 à l’extrémité d’une seringue de cinq millilitres conçue pour l’administration de récompenses en eau.

Connectez un tube à la pointe de l’aiguille. Ensuite, connectez l’autre extrémité du tube à l’entrée de la vanne d’eau et le tube de la sortie de la vanne d’eau à la limite. Pour commencer, pesez chaque souris individuellement sur une balance calibrée et notez le poids de chaque souris dans un journal de laboratoire.

Après la pesée, placez délicatement chaque souris dans la chambre de souris désignée. Activez les capteurs et les systèmes de diffusion de stimuli pour vous préparer à la tâche de discrimination olfactive. Démarrez le programme MATLAB pour contrôler les paramètres expérimentaux, tels que l’émission de stimuli olfactifs pendant 2,5 secondes, la distribution d’eau et l’enregistrement des réponses.

Analysez les données en temps réel pour fournir un retour immédiat sur les performances de l’animal. Ensuite, inversez la paire d’odeurs, en définissant l’odeur précédemment récompensée comme non récompensée et vice versa. Après cela, testez la flexibilité cognitive de l’animal en observant sa capacité à désapprendre et à réapprendre les associations olfactives, ce qui permet de mieux comprendre la plasticité d’apprentissage olfactif chez la souris.

Le premier jour de la tâche go ou no-go dans le sens avant, la souris s’est progressivement améliorée jusqu’à 80 % de réponses correctes, apprenant à lécher uniquement pour l’acétate d’éthyle. Le dernier jour de la tâche d’avancement, la souris a atteint une compétence constante, maintenant les performances à 80 % ou au-dessus d’être correctes. Après avoir inversé les odorisants, le taux de réponse correcte de la souris est tombé à environ 10 % le premier jour dans le sens inverse.

Le dernier jour de la tâche inverse, la souris a retrouvé sa compétence, atteignant des performances constantes égales ou supérieures à 80 % de correction.