Costruzione di un olfattometro per studi sul comportamento olfattivo dei roditori

Stiamo studiando il coinvolgimento dell'olfatto nell'apprendimento e nella memoria. Questa ricerca esplora il modo in cui l'olfatto influenza i processi cognitivi, tra cui l'acquisizione, la conservazione e il richiamo delle informazioni. Stiamo esaminando i percorsi neurali che collegano il sistema olfattivo alle regioni cerebrali responsabili della formazione della memoria, come l'ippocampo.

Nella ricerca sull'Alzheimer, gli agenti patogeni, tra cui virus e batteri, possono entrare nel cervello attraverso il naso e viaggiare verso le regioni coinvolte nell'apprendimento e nella memoria, come l'ippocampo. Questo percorso coinvolge il sistema olfattivo, che fornisce un percorso diretto dalla cavità nasale al cervello. Nei nostri studi, abbiamo scoperto che, quando l'animale impara a discriminare gli odori in un compito passa/non passa, il limite delle ossidazioni dei neuroni ad alta frequenza gamma attraverso la faccia delle ossidazioni theta gap cambia in una questione che si traduce in una divergenza tra quell'odorante ricompensato e non ricompensato.

Questo può essere utilizzato per determinare l'identità dell'odore. Gli olfattometri prodotti presentano limitazioni, come costi elevati, ritardi nelle riparazioni e necessità di manutenzione. Forniamo una guida per costruire un olfattometro economico e controllato da computer utilizzando componenti prontamente disponibili, potenziando i ricercatori nell'olfatto e nel comportamento animale.

Le aziende che producono e vendono olfattometri automatizzati spesso cessano l'attività o riscontrano problemi nella catena di approvvigionamento. Imparare a costruire un olfattometro consente all'utente di personalizzare l'olfattometro in base alle esigenze di ricerca. Il nostro protocollo non dipende da parti specifiche e molti componenti possono essere aggiornati o sostituiti, a seconda delle forniture disponibili in magazzino.

Per iniziare, impostare gli interruttori a pulsante momentanei unipolari, a corsa singola o SPST. Utilizzando un saldatore, saldare due fili a ciascun interruttore a pulsante momentaneo SPST. Collegare l'interruttore a pulsante momentaneo SPST alla scatola di controllo.

Quindi, fissa i fili attorcigliandoli o applicando del nastro adesivo per tenerli organizzati. Posizionare le valvole degli odori nelle fessure designate del rack delle valvole degli odori, situato al centro della lavagna. Quindi, staccare l'isolamento dai fili collegati a ciascuna valvola.

Usando un saldatore, saldare un filo da ciascuna valvola a un filo più spesso. Posizionare un filo nel terminale di terra sulla morsettiera a vite, situata sul retro della lavagna, e inserire il secondo filo nel pin corrispondente sull'SSR-48RACK Collegare i pin da uno a otto sull'SSR-48RACK a due valvole a manicotto ciascuno. Per ogni valvola, collegare un filo da un pulsante all'alimentatore a 24 volt e l'altro filo al pin sull'SSR-48RACK che si collega alla valvola.

A questo punto, posizionare la valvola dell'acqua e la valvola finale nelle apposite fessure sulla piastra della valvola. Collegare la valvola dell'acqua e la valvola finale al terminale di terra e ai pin 17 e 18, rispettivamente, sull'SSR-48RACK. Collegare i pulsanti all'alimentatore a 24 volt e ai pin 17 e 18.

Successivamente, acquista un alimentatore adatto e una prolunga. Utilizzando tronchesi, rimuovere la spina dal cavo di alimentazione dell'alimentatore. Taglia un'estremità del cavo che alimenta l'SSR-48RACK.

Quindi, collegare uno dei fili alla vite G sull'alimentatore e l'altro filo al terminale V1 sull'alimentatore. Quindi, collegare un filo dal terminale G2 a terra sulla morsettiera a vite. Quindi, collegare un filo dal terminale V1 alla morsettiera a vite da cinque volt.

Infine, collegare un filo dal terminale V3 alla morsettiera a vite da 24 volt. Posizionare due misuratori di portata nei supporti del flussometro. Procurati una pompa per acquario che fornisca un flusso d'aria di due litri al minuto.

Collegare un breve pezzo di tubo da ciascuna delle due uscite della pompa dell'acquario ai due ingressi di un connettore a T. Collegare un pezzo di tubo dall'uscita del connettore a T all'ingresso di un filtro a carboni attivi. Collegare il tubo dall'uscita del filtro a carbone a un connettore a T.

Quindi collegare le due uscite di questo connettore a T a una valvola a sfera, che controllerà la portata d'aria. Quindi, collegare l'uscita di ciascuna valvola a sfera all'ingresso dei misuratori di portata. Collegare l'uscita del flussometro da 50 centimetri cubi al minuto al collettore superiore per fornire aria alle fiale di equilibrazione degli odori da 40 millilitri con odori in olio minerale.

Collegare l'uscita di ciascuna fiala di odori all'ingresso corrispondente sul collettore inferiore e chiudere il circuito sul sistema di flusso d'aria. Successivamente, posizionare ogni pezzo di tubo nelle valvole a manicotto. Collegare l'uscita del flussometro da due litri al minuto all'ingresso laterale del collettore inferiore e l'uscita del collettore inferiore all'ingresso della valvola deviatrice finale.

Collegare l'uscita predefinita della valvola finale al tubo di erogazione degli odori nella camera passata o passata. Quindi collegare l'uscita di spegnimento predefinita della valvola finale a un tubo di scarico. Ora, attacca un ago calibro 18 alla punta di una siringa da cinque millilitri designata per l'erogazione di ricompense in acqua.

Collegare un tubo alla punta dell'ago. Quindi, collegare l'altra estremità del tubo all'ingresso della valvola dell'acqua e il tubo dall'uscita della valvola dell'acqua al limite. Per iniziare, pesare ogni topo individualmente su una bilancia calibrata e registrare il peso di ciascun topo in un registro di laboratorio.

Dopo la pesatura, posizionare delicatamente ogni topo nella camera designata per i topi. Attiva i sensori e i sistemi di somministrazione degli stimoli per prepararti al compito di discriminazione olfattiva. Avvia il programma MATLAB per controllare i parametri sperimentali, come l'erogazione di stimoli olfattivi per 2,5 secondi, l'erogazione di acqua e la registrazione delle risposte.

Analizza i dati in tempo reale per fornire un feedback immediato sulle prestazioni dell'animale. Quindi, inverti la coppia di odori, impostando il profumo precedentemente premiato come non ricompensato e viceversa. Successivamente, metti alla prova la flessibilità cognitiva dell'animale osservando la sua capacità di disimparare e riapprendere le associazioni olfattive, acquisendo informazioni sulla plasticità dell'apprendimento olfattivo nei topi.

Il primo giorno del compito go o no-go nella direzione in avanti, il topo è gradualmente migliorato fino all'80% di risposte corrette, imparando a leccare solo per l'acetato di etile. L'ultimo giorno dell'attività in avanti, il mouse ha raggiunto una competenza costante, mantenendo le prestazioni corrette all'80% o superiori. Dopo aver invertito gli odori, il tasso di risposta corretta del topo è sceso a circa il 10% il primo giorno nella direzione opposta.

Entro l'ultimo giorno dell'attività inversa, il mouse ha riacquistato competenza, ottenendo prestazioni costanti pari o superiori all'80% corretto.