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方法論記事

ゼブラフィンチの歌の好みを測定するためのオペラントコンディショニングタスク

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DOI:

10.3791/60590

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2019年12月26日

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この記事について

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サマリー

シマウマフィンチで曲の好みを評価する手法について説明する。女性は2部屋のケージに置かれ、歌の好みは、彼女が第二の部屋で別の曲をトリガと比較して、1つの部屋内の止まり木に着陸することによって1曲の再生をトリガする回数によって測定されます。パーチ着陸は、赤外線センサーを使用してカウントされます。

要約

オペラントコンディショニングパラダイムは、女性のシマウマフィンチの曲の好みをテストするために使用されます。フィンチは、接続開口部を持つ2チャンバーケージに配置され、各チャンバー内の止まり木に着陸することによって、曲のための彼らの好みを示しています。各止まり木の上の光電センサから赤外線ビームを遮断することにより、鳥はケージの両側にあるスピーカーを通して曲の再生を活性化します。自由に利用可能なソフトウェアは、各パーチから曲の再生をトリガするために使用されます。各動物の曲の好みを決定するために、彼女の部屋の好みは、彼女が各パーチに着陸したときに曲の再生をトリガすることによって、最初に識別されます。この部屋の好みは、彼女の歌の好みに比較されます。最小アクティビティしきい値は、優先順位が実際であることを確認するために設定されます。この方法を使用して、ペアリングされた女性がパートナーの曲を好むことを示します。この方法は、歌の好みの形成と維持にドーパミンの寄与を理解するために使用されました.

概要

生物学における基本的な疑問の一つは、動物がどのようにアフィニティー結合を形成するかという点です。特に、これらの結合が作られる神経機構とは何か、これらの基本的なメカニズムは脊椎動物種全体で保存されているのでしょうか?草原のボレは、ペア結合形成1、2、3に重要な神経伝達物質システムのいくつかに手がかりを与えました。特に、側坐核の受容体を介して作用するドーパミンは、男性と女性の両方のvoles4、5でパートナーの好みを誘導することができる。パートナーの好みの形成とメンテナンスの基礎となる一般的な原則が進化的に保存されているかどうかは不明です。

一夫一婦制は哺乳類6よりも鳥類に多い。したがって、鳥類におけるアフィニティー行動のメカニズムを他の種と比較することは、保存された神経基礎7、8、9を理解するために重要である。一般的に、ソングバードの多くの種にわ....

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プロトコル

すべての実験は、NIHガイドラインに従って、W.M.ケック科学部の制度ケアと使用委員会によって承認されました。使用された動物はすべて成人でした(>90日ポストハッチ)。

1. オペラントコンディショニングチャンバーの建設

  1. 2 つの同一チャンバーで構成されるテスト ケージを構築し、それぞれ 15 x 15 x 17 インチ3 (図 1A)。チャンバー間のケージの中心から2.5インチ離れた小さな4.5 x 6インチ2の窓を切り取ることによって、止まり木の近くのケージの側面に小さなドア(各部屋への入り口として)を作ります。棚の別の部分を使用して、窓を覆うドアを作ります。
    注:ケージは、任意のホームセンターから得ることができるクローゼットのためのワイヤー棚から作られています。ドアの蝶番はジップタイと作ることができる。
  2. ワイヤーカッターで棚を切り、2つのチャンバーの間に4 x 6インチ2の開口部を作り、鳥がチャンバー間を移動できるようにします。
  3. 各チャンバーに、ケージの中心から11インチ、ケージの底から6インチのパーチを置きます。テストされる鳥の種類に適しており、ケージの幅にまたがる任意の止まり木を使用してください。
  4. ....

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結果

プロトコルに従って、ペアリングされた女性がパートナーの歌を好むことがわかりました(図 2A)。沈黙中のサイドチャンバーの好みには、曲の再生中に大きな違いがありました(t検定は複数比較のために修正されました;p = 0.004;t = 3.35、df = 16)。こうして、女性は見知らぬ男性の歌と比較して、彼女のパートナーの歌を優先的に引き起こしました。

24-48時間の間、不慣れな男性とペアになり、生理行注射を受けた女性は、別の見知らぬ男性の歌よりも彼の歌を好みませんでした。つまり、トリガーソングと比較して沈黙を引き起こした止まり木に着陸したときのサイドチャンバーの好みとの間に違いはありませんでした(t検定は複数の比較のために修正しました;p = 0.726;t = 0.357、df = 16)。したがって、48時間未満の男性と一緒に収容された女性は、彼の歌のための好みを形成しませんでした。

行動パラダイムを使用して女性フィンチの歌の.......

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ディスカッション

シマウマフィンチの歌の好みをテストする方法について説明する。私たちは、このアッセイを使用して、彼女のパートナーの歌のためにペアの女性の好みをテストしました。さらに、アッセイは、ナイーブメスにおける歌の好みの誘導に対するドーパミンの効果をテストするために使用された。この方法は比較的安価で、学部生が設計・使用しており、学生にとって優れたトレーニングツールとなっています。いくつかの他の研究は、いくつかの歌の種で歌の好みをテストし、鳥22、23で聴覚の好みを研究する多くの研究者にこの方法を有用にしています。

この行動パラダイムは、聴覚認識試験システムに基づいており、Gess et al.19によって最初に説明されるARTsy。これらの著者は、鳥の歌の差別をテストするために同様のシステムを使用しました。私たちは、別の曲の上に1つの曲の女性の好みをテストするためにシステムを変更しました。GEss et al.

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開示事項

著者たちは何も開示する必要はない。

謝辞

行動ケージの建設に関するペトラ・グルツィク、実験の設計を手伝ってくれたトーマス・ボロフスキ博士、ステファニー・ホワイト博士の寛大な支援に感謝します。HHMI学部夏季研究助成金(HHMI#30052007536D.S.およびL.H.)からの資金提供。

....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
(-)-QuinpirolesigmaaldrichQ102
アコースティック フォームCoulbourn Instruments、アレンタウン、ペンシルバニア州 H10-24A
オーディオ アンプ - 2 チャンネルAmazonPyle PCAU46A任意の小さなオーディオ アンプは、
エミッター Banner Engineering Q08 シリーズで動作する必要があります。SO60-Q08https://www.alliedelec.comStock #:70659809光電センサー
Banner Engineering Q08 シリーズ、レシーバー。EO60-Q08-AN6Xhttps://www.alliedelec.comStock #:70699384光電センサ
カーステレオスピーカーAmazonPioneer TS - F1643R
デジタルI/OカードNational InstrumentsPCI-6503またはUSB-6501
LEDライト - アンダーカウンターAmazon
多機能リボンケーブルNational Instruments180524-20
音圧レベル計Amazon
端子台National Instruments777101-1

参考文献

  1. McGraw, L. A., Young, L. J. The prairie vole: an emerging model organism for understanding the social brain. Trends in Neuroscience. 33 (2), 103-109 (2010).
  2. Young, K. A., Gobrogge, K. L., Liu, Y., Wang, Z. The neurobiology of pai....

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再版と許可

訂正


Formal Correction: Erratum: Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches
Posted by JoVE Editors on 2/18/2020. Citeable Link.

An erratum was issued for: Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches. An affiliation was updated.

One of the affiliations was updated from:

W.M. Keck Science Department, Clarmont McKenna College – Pitzer College – Scripps College

to:

W.M. Keck Science Department, Claremont McKenna College – Pitzer College – Scripps College

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