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Articolo metodologico

Una prova oggettiva e riproducibile di apprendimento olfattivo e discriminazione nei topi

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DOI:

10.3791/57142

22 marzo 2018

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Qui, ci alleniamo topi su un compito di apprendimento associativo per testare la discriminazione di odore. Questo protocollo consente inoltre di studi sui cambiamenti strutturali indotti su apprendimento nel cervello.

Abstract

L'olfatto è predominante modalità sensoriale in topi e influenza molti comportamenti importanti, tra cui foraggiamento, rilevamento di predator, accoppiamento e genitorialità. D'importanza, topi possono essere addestrati per associare gli odori romanzo con risposte comportamentali specifiche per fornire la comprensione nella funzione olfattiva circuito. Questo protocollo in dettaglio la procedura per topi di formazione su un compito di apprendimento operante passa/non passa. In questo approccio, topi sono addestrati su centinaia di prove automatizzate al giorno per 2 – 4 settimane e possono essere testati su romanzo passa/non passa odore coppie per valutare discriminazione olfattiva, o essere utilizzato per gli studi su come apprendimento odore altera la struttura o la funzione dell'olfattiva circuito. Il bulbo olfattivo del mouse (OB) dispone inoltre di integrazione in atto dei neuroni adulti-Nato. Interessante, apprendimento olfattivo aumenta la sopravvivenza e la connessioni sinaptiche di questi neuroni adulto-Nato. Pertanto, il presente protocollo può essere combinato con altre tecniche biochimiche, elettrofisiologiche e di formazione immagine per studiare i fattori di apprendimento e attività-dipendente che mediano la sopravvivenza neuronale e plasticità.

Introduzione

Il mouse OB, dove informazioni odore entrano per la prima il sistema nervoso centrale (SNC), fornisce un eccellente modello per studiare i cambiamenti strutturali di esperienza-dipendente. I circuiti OB integra continuamente adulto-Nato neuroni in maniera dipendente di attività. Precursori del neurone adulto-Nato dividono fuori da progenitori che costeggiano la zona subventricular adiacente al ventricoli laterali1. Dopo la migrazione in OB, questi precursori neuronali o sopravvivono, differenziano e integrano come cellule del granello inibitorio o subiscono apoptosi2. Selezione per il destino della cellula è influenzata ....

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Protocollo

Tutti i topi sono stati utilizzati nell'ambito di un protocollo approvato dal comitato di uso e Baylor College di medicina istituzionali cura degli animali in conformità con gli standard NIH. Topi usati in questo protocollo sono stati tutti i topi adulti (> 6 settimane di età) su C57BL6/j sfondo e incluso topi sia maschili che femminili. Dopo le attività di formazione/messa in scena, topi vengono restituiti al loro gabbia a casa.

1. costruzione e regole generali per l'utilizzo di Operant apprendimento Box (Figura 1B, C)

  1. Assemblare una camera del mouse con il pavimento di camera. Tenere la scatola di f....

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Risultati

Una volta che i topi hanno imparato l'attività di apprendimento olfattivo, ora possono associare coppie romanzo odore con ricompensa e la punizione. Questi topi addestrati iniziano normalmente con circa il 50% precisione il compito di passa/non passa. La percentuale corretta possa essere tracciata dal blocco di prova come una curva di apprendimento per coppie romanzo odore (Figura 3A). All'interno di 10 prove di blocco, che prendono la maggio.......

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Discussione

Il sistema olfattivo roditore fornisce un modello unico per studiare la plasticità dipendente sensoriale. Qui presentiamo un paradigma di apprendimento olfattivo per addestrare i topi per associare odorant coppie con una ricompensa o punizione. Attraverso questa attività di apprendimento, cambiamenti di circuito a valle possono essere studiate in esperimenti successivi (elettrofisiologia, in vivo imaging neuronale, ecc.). A completamento, topi imparerà a eseguire un'operazione di semplice odore acciacca.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano senza conflitti di interesse e senza interessi concorrenti.

Ringraziamenti

Questo protocollo è adattato da precedenti lavori all'interno del nostro laboratorio (Huang et al. 8). tutti i metodi descritti qui sono stati approvati dalla cura degli animali e uso Comitato (ACUC) del Baylor College of Medicine. È supportato il McNair Medical Institute, grant NINDS R01NS078294 a B.R.A., grant NIH IDDRC U54HD083092, grant NIDDK F30DK112571 a JMP e di concessione NINDS F31NS092435 a CKM.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Fiala di vetroQorpakGLC-01016
Tubo in siliconeThermo Scientific86000030
aghi calibro 18BD305196
1-ButanoloSigma Aldrich437603
Acido propionicoSigma Aldrich402907
Mouse ChamberMed AssociatesENV-307W
Pavimento della cameraMed AssociatesENV-307W-GFW
Porta dell'acquaMed AssociatesENV-313WNecessita di due
stimoli olfattiviMed AssociatesENV-275Contiene 2 valvole per l'erogazione degli odori del cancello 
Odor PortMed AssociatesENV-375W-NPP
USB Interfaccia USBMed AssociatesDIG-703A-USB
Computer desktop con Windows 2000, XP, Vista o 7
FlussometroVWR97004-952
Software comportamentaleMed AssociatesSOF-735Questo software, che esegue ogni fase di formazione, è stato ora sostituito con Software di trasferimento dati Med-PC V
Med AssociatesSOF-731Questo software formatta i dati in Excel
Training SoftwareMed AssociatesDIG-703A-USBQuesto software viene utilizzato per programmare ogni fase di formazione
Valvola dell'acquaNeptune Research225P012-11Questa valvola viene utilizzata per bloccare l'erogazione dell'acqua. Hai bisogno di due
valvole per odoriNeptune Research360P012-42Questa valvola viene utilizzata per bloccare l'erogazione degli odori. Ne servono due

Riferimenti

  1. Carleton, A., Petreanu, L. T., Lansford, R., Alvarez-Buylla, A., Lledo, P. M. Becoming a new neuron in the adult olfactory bulb. Nat Neurosci. 6 (5), 507-518 (2003).
  2. Petreanu, L., Alvarez-Buylla, A. Maturation and death of adult-born olfactory bulb granule neurons: role of olfaction.....

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Ristampe e permessi

Tag

Test Go/No-GoConfigurazione della camera per topiDiscriminazione odorosaRestrizione idricaAddestramento comportamentaleBulbo olfattivoNeuroni nati in età adultaPlasticità sinapticaDiscriminazione sensoriale