Determinazione Preferenze ultrasuoni vocalizzazione nei topi utilizzando un test di riproduzione a due scelta
3 settembre 2015
Le vocalizzazioni ultrasoniche (USV) nei topi differiscono a seconda dell'età, del sesso, della condizione e del background genetico. Utilizzando due emettitori di ultrasuoni che trasmettono simultaneamente in luoghi diversi, questo test a due scelte può valutare il riconoscimento murino e le risposte delle preferenze a diverse caratteristiche degli USV.
L'obiettivo generale di questa procedura è determinare la vocalizzazione ultrasonica o le preferenze USV nei topi utilizzando un test di riproduzione a due scelte. Ciò si ottiene registrando prima U SVS da un individuo dal vivo. Il secondo passo è quello di modificare e tagliare i noi registrati rispetto a quelli registrati di conseguenza e generare file audio stereofonici.
Successivamente, gli emettitori di ultrasuoni vengono calibrati e il volume dell'USV viene regolato. Utilizzando l'attenuatore e gli amplificatori, il passaggio finale consiste nell'introdurre il mouse in questione nella scatola di test e iniziare a riprodurre i due file audio contemporaneamente. In definitiva, il monitoraggio comportamentale può rivelare se il mouse mostra una preferenza per un suono rispetto all'altro.
Gli emettitori USV che abbiamo sviluppato possono aiutarci a rispondere a domande chiave riguardanti le mie comunicazioni spoke come le parti, il significato biologico di diversi tipi di noi rispetto al nostro emettitore caustico rispetto ai dispositivi esistenti come i trasduttori elettrici Pazo è che la risposta in frequenza non ha picchi di risonanza. L'inondazione a banda larga del Mississippi nella visione ad ultrasuoni senza distorsioni dell'armonia rende possibile l'utilizzo dell'emettitore per riprodurre un complicato corso di comunicazione acustica.
Attraverso questo metodo può fornire informazioni sulla risposta femminile nei confronti di s bs o maschi. Può anche essere applicato ad altri tipi di interazione sociale come tra madre e papà, tra maschi adulti e tra femmine adulte. Per iniziare a ottenere topi maschi sessualmente esperti e topi femmine vergini, segui il ciclo ESRA prendendo strisci vaginali ogni giorno.
Colorare gli strisci con Giza e determinare la faccia del ciclo esra secondo le procedure standard. Per registrare vocalizzazioni ultrasoniche o US vs. Collegare un microfono a condensatore ultrasonico a un PC utilizzando un convertitore pubblicitario USB.
Imposta il livello di guadagno sul convertitore pubblicitario su sette dati acustici di registrazione a 16 bit. Formattare i file con una frequenza di campionamento di 400 kilohertz utilizzando un software di acquisizione audio per la riproduzione del suono, collegare un convertitore DA al PC e quindi collegare due amplificatori al convertitore DA attraverso un attenuatore riparare una piccola gabbia con un foro nella parete laterale di sei centimetri di diametro. Coprire il foro con una rete metallica da 0,5 centimetri.
Evitare l'uso di biancheria da letto o qualsiasi altra cosa che possa produrre fruscii e contaminare la registrazione. Posizionare il microfono a ultrasuoni accanto al foro coperto da rete. Quando è pronto.
Metti un topo maschio e una femmina di topo sessualmente matura in mees o diastrous nella gabbia. Registra noi vs. Per tre o cinque minuti.
La scatola di prova è divisa in tre scomparti, una zona neutra e i cancelli delle stanze A e B. Separa la zona neutra dalle altre stanze. Le stanze A e B hanno ciascuna un foro di quattro centimetri coperto da una rete metallica all'estremità.
Posizionare l'emettitore di ultrasuoni contro la rete e circondarlo con piastre di gomma per evitare perdite di suono. Posizionare guarnizioni di piombo su entrambi i lati del muro tra le stanze A e B per l'isolamento acustico per creare i suoni di riproduzione. Cattura un 22° segmento di USB dal file registrato in precedenza.
Utilizzando il software di editing audio digitale, selezionare e catturare il rumore di fondo da questo segmento e creare un 22° file di rumore di fondo ripetendo il segmento di rumore per riprodurre i due file audio. Esportali contemporaneamente come un singolo file audio stereo con un file per l'orecchio sinistro e l'altro file per l'orecchio destro. Filtrate i file audio utilizzando un filtro passa-alto con un taglio di 40 kHz.
Riduci il rumore utilizzando lo strumento di riduzione del rumore. Nel software di post-elaborazione, selezionare e acquisire un segmento del file che non contiene VS.As US il profilo di riduzione del rumore ed eseguire la riduzione del rumore con il livello 40 per calibrare i livelli sonori durante la riproduzione. Per prima cosa posizionare il microfono a 10 centimetri di distanza dagli emettitori di ultrasuoni.
Avviare la riproduzione e misurare il livello di pressione sonora in decibel. Usa l'attenuatore e gli amplificatori per regolare il volume degli US v. Generato dagli emettitori di ultrasuoni allo stesso livello di pressione sonora degli Stati Uniti maschi rispetto a Registrato
in precedenza. Verificare che i due emettitori di ultrasuoni mostrino lo stesso livello di pressione sonora utilizzando un suono di calibrazione durante la riproduzione di un file audio composto da due flussi di noi rispetto a Regolare i due livelli di pressione sonora generati allo stesso livello.
Per iniziare la prova a due scelte, chiudere i cancelli delle stanze A e B e abituare il soggetto femminile alla zona neutra. Per 30 minuti, copri la scatola con un pannello acrilico per evitare la fuoriuscita. Dopo 30 minuti, registrare l'intera procedura utilizzando una videocamera montata sopra la scatola.
Rimuovi il cancello e consenti alla femmina di esplorare liberamente il resto della scatola di test, comprese le zone sonore. Una volta che la femmina ha esaminato entrambi i cerchi di maglie ed è tornata nella zona neutra, inizia a riprodurre il 22° file audio preparato in precedenza. Monitora il comportamento dell'animale per 5-10 minuti mentre riproduci ripetutamente il file audio.
Cambia la posizione degli emettitori di ultrasuoni in modo casuale per evitare di creare una distorsione laterale tra le due stanze. I topi femmina non hanno mostrato una preferenza tra le stanze A e B quando è stato permesso di esplorare le camere prima della riproduzione del suono. Tuttavia
, i soggetti hanno trascorso un periodo di tempo significativamente più lungo nella camera in cui siamo stati rigenerati. Soprattutto nei primi cinque minuti. L'esplorazione della zona centrale non è stata alterata dalla riproduzione del suono.
Le femmine hanno trascorso molto più tempo all'interno della zona sonora e hanno cercato la rete metallica nella camera giocando a US vs maschio Soprattutto nei primi cinque minuti, sia B six che bub. Le femmine hanno trascorso più tempo a studiare il lato accoppiato con i maschi rispetto a quelli di un altro ceppo.
Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come determinare la preferenza di utilizzo dello spray nei topi utilizzando un test di sapore a due scelte dopo il suo sviluppo. Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori sul campo o alla ricerca sui marchi per esplorare una sana interazione umana. L'USV deve differire a seconda dell'età, del sesso, della condizione e del background genetico.
Seguendo questa procedura, è possibile misurare i profili USB della massa transgenica per determinare se l'invio e il salvataggio delle USB sono alterati.
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Panoramica
Questo studio investiga le vocalizzazioni ad ultrasuoni (USV) nei topi, concentrandosi sulle loro preferenze basate su vari fattori come età, sesso e background genetico. Un test di playback a due scelte viene utilizzato per valutare le risposte di riconoscimento e preferenza dei topi a diverse caratteristiche USV.
Componenti chiave dello studio
Area di Scienza
- Neuroscienza
- Analisi Comportamentale
- Comunicazione Animale
Background
- Le vocalizzazioni ad ultrasuoni sono importanti per la comunicazione dei topi.
- Le USV variano con età, sesso e fattori genetici.
- Comprendere le preferenze USV può fornire informazioni sul comportamento dei topi.
- I test di playback sono un metodo comune per studiare le preferenze animali.
Scopo dello studio
- Determinare le preferenze USV nei topi.
- Valutare l'impatto di diverse caratteristiche USV sul comportamento dei topi.
- Migliorare la comprensione della comunicazione nei topi.
Metodi Utilizzati
- Registrazione di USV da topi vivi.
- Modifica e generazione di file sonori stereofonici.
- Calibrazione di emettitori di ultrasuoni e regolazione del volume.
- Condotta di un test di playback a due scelte con monitoraggio comportamentale.
Risultati Principali
- I topi mostrano preferenze distinte per certe USV.
- Le risposte comportamentali variano basandosi sulle caratteristiche dei suoni.
- Il test a due scelte rivela efficacemente il riconoscimento USV.
- I risultati contribuiscono alla comprensione della dinamica di comunicazione nei topi.
Conclusiioni
- Lo studio dimostra con successo il test di preferenza USV nei topi.
- I risultati evidenziano l'influenza di vari fattori sulle preferenze di vocalizzazione.
- Ulteriori ricerche possono espandere le implicazioni di questi risultati.
Domande Frequenti
Executive Industry Relevance
Understanding ultrasonic vocalization (USV) preferences in mice provides a behavioral readout for assessing social communication phenotypes relevant to neuropsychiatric disease models. This two-choice playback test enables quantitative measurement of auditory preference and discrimination, supporting target validation in CNS drug discovery by linking genetic or pharmacological manipulations to measurable changes in social salience processing. The method contributes to mechanistic de-risking by offering a translational assay for evaluating compounds that modulate social motivation, anxiety, or reward pathways.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of hypotheses regarding gene function in social communication circuits by measuring shifts in USV preference behavior.
- Operational Value: Provides a standardized behavioral readout for assessing the impact of genetic variants or pharmacological agents on auditory-guided social approach.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantifiable preference metrics (time spent in sound zone, mesh investigation) that can serve as dose-responsive endpoints in compound screening.
- Operational Value: Supports assay reproducibility through calibrated ultrasound emitters and controlled sound pressure levels, reducing variability in cross-laboratory studies.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Facilitates phenotypic screening of disease-relevant models (e.g., autism, schizophrenia) where USV alterations are predictive of social deficit endophenotypes.
- Operational Value: Enables longitudinal tracking of USV preference changes across developmental stages or treatment regimens to inform therapeutic timing and dosing.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification, offering a behavioral bridge between molecular manipulation and functional output in social behavior domains.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by linking USV preference shifts to specific neural circuits involved in auditory processing and social valuation.
- Screening: Delivers quantitative, preference-based readouts that enable comparison of test compounds against vehicle controls in a counterbalanced design.
- Analytics: Generates analyzable behavioral metrics (entry frequency, duration in sound zone) that inform statistical comparison of experimental conditions.
- Translational Research: Aligns with preclinical continuity by modeling how genetic or pharmacological perturbations affect conserved aspects of mouse social communication.
- Enterprise Reuse: Represents a reusable platform for evaluating diverse genetic backgrounds, strains, or therapeutic interventions affecting social salience.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validity by resolving whether molecular changes alter perceptual or motivational aspects of social sound processing.
- Operational Value: Enhances reproducibility through emitter calibration, background noise controls, and side-bias mitigation via emitter position switching.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making by identifying early-stage compounds that fail to modulate relevant social communication phenotypes.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of targets based on behavioral rescue of USV preference deficits in disease models.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral neuroscience, audio signal processing, and ultrasonic equipment calibration.
- Dependent on specialized instrumentation including ultrasonic condenser microphones, nanocrystalline silicon thermo-acoustic emitters, attenuators, and amplifiers.
- Necessitates cross-team standardization of sound file generation, filtering (high-pass at 40 kHz), noise reduction, and stereo playback protocols.
- Involves adaptation considerations across mouse strains, ages, and hormonal states (e.g., estrous cycle tracking via vaginal smears).
- Practical limitations include potential side bias if emitter placement is not randomized and the need for controlled acoustic environments to prevent rustling noise contamination.
