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방법 논문

후 각 학습 및 쥐에 있는 차별의 객관적이 고 재현성 시험

8.5K 조회수

DOI:

10.3791/57142

2018년 3월 22일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

여기, 우리는 쥐 냄새 차별 테스트는 연관 학습 작업에 기차. 이 프로토콜은 또한 두뇌에 구조적인 변화를 유도 하는 학습에 대 한 연구에 대 한 수 있습니다.

초록

후각이는 마우스에 주된 감각 양식 적임 이며 구하고, 약탈자 탐지, 짝짓기, 그리고 육아를 포함 하 여 많은 중요 한 동작에 영향을 미칩니다. 중요 한 것은, 쥐 후 각 회로 기능에 대 한 통찰력을 제공 하기 위해 특정 행동 응답 소설 냄새 연관 훈련 될 수 있다. 이 프로토콜 훈련 쥐 작업에 대 한 이동/노 가기 작동 학습에 대 한 절차를 자세히 설명합니다. 이 방법에서는, 마우스는 자동화 된 시험의 수백에 매일 2-4 주에 대 한 훈련과 소설 가/노 갈 냄새 쌍 후 각 차별 평가 또는 냄새 학습 구조 또는 후 각의 기능을 변경 하는 방법에 대 한 연구에 대 한 사용을 테스트할 수 있습니다. 회로입니다. 또한, 마우스 후 각 전구 (OB) 성인 선천적인 신경의 지속적인 통합을 갖추고 있습니다. 흥미롭게도, 후 각 학습 증가 생존 및 이러한 성인 선천적인 신경의 시 냅 스 연결 합니다. 따라서,이 프로토콜 다른 생화학, electrophysiological, 그리고 이미징 기술을 신경 생존 및 소성 중재 학습 및 활동-종속 요소를 공부 하 결합 될 수 있다.

서론

오늘, 어디 냄새 정보는 먼저 중앙 신경 시스템 (CNS)를 입력, 마우스 경험-종속 구조 변화를 연구 하는 훌륭한 모델을 제공 합니다. 산부인과 回 지속적으로 활동에 종속적으로 성인 선천적인 신경 통합합니다. 성인 선천적인 신경 선구자 창시자 帯 측면 심1에 인접 한 줄에서 떨어져 분할. 산부인과로 마이그레이션 시 이러한 신경 선구자 생존, 분화, 및 억제과 립 세포로 통합 또는 apoptosis2를 받 다. 세포 운명에 대 한 선택 후 각 학습3,4,,56을 포함 하 여 후 각 활동에 의해 영향을 받습니다. 통합, 후 학습 유도 시 냅 스 변화는 2 주 중요 한 기간7,8중과 립 세포에서 발생합니다. 따라서, 후 각 학습에 대 한 분석은 어떻게 경험 종속 소성 영향 구조 및 기능 개편 성숙한 두뇌 회로의 검토 유용 합니다.

....

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프로토콜

모든 마우스는 NIH 표준 베일 러 대학의 약 기관 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 프로토콜에서 사용 되었다. 이 프로토콜에서 사용 하는 마우스 했다 모든 성인 쥐 (> 나이의 6 주) C57BL6/j에 배경 및 남성 및 여성 쥐를 포함. 훈련/준비 작업 후 쥐 집 그들의 감 금 소에 반환 됩니다.

1. 건설 및 조작 학습 상자 (그림 1B, C)를 사용 하기 위한 일반 규칙

  1. 마우스 챔버 챔버 바닥 조립. 낮은 트래픽, 산만 피하기 위해 어렴풋이 조명된 영역에에서 훈련 상자를 두십시오.
  2. 각 물 포트 포트 안에 물을 분배 하는 18-게이지 바늘 수 있도록 상단에 작은 구멍을 드릴 합니다.
  3. Odorant 미네랄 오일 (매주 교체)에 녹아 유리 유리병 채우기 하 고 안전 하 게 뚜껑을 조입니다.
  4. 실리콘 튜브를 18-게이지 바늘을 연결 합니다. 18-게이지 바늘, 유리 약 병 뚜껑을 뚫 고 냄새 포트의 입구에 실리콘 튜브의 다른 쪽 끝을 연결 합니다.
  5. 각 실리콘 튜브를 냄새 밸브에 놓습니다.
  6. 냄새 포트에 진공 라인을 연결 합니다.
  7. 금속 지주 막대를 2 10 mL 주사....

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결과

일단 쥐 후 각 학습 작업을 배웠습니다, 그들은 지금 보상 및 처벌 소설 냄새 쌍을 연결할 수 있습니다. 이러한 훈련된 마우스는 일반적으로 약 50%로 시작 가/노 가기 작업에 정확도. 올바른 비율 시험 블록에 의해 소설 냄새 쌍(그림 3)에 대 한 학습 곡선으로 그릴 수 있습니다. 대부분의 마우스 보다는 더 적은 수행을 30 분, 10 블록 시험, 마우스 올바르게 85% 정확도 (레드 라인) 보다 더 큰와 냄새 사이 감 별 할 수 있습니다. 이 우리의 프로토콜 성공적으로 훈련 하고있다 물 보상 및 다른 제한 시간 처벌 한 냄새를 연결할 wildtype 쥐 보여준다. 두 동료 사이 차별 기능을 평가 하기 위해 이러한 데이터 추가 능력에 도달 후 정확한 평균 % 또는 85% 능력 (그림 3B)에 도달 하는 .......

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토론

쥐 후 각 시스템 공부 감각 종속 소성 독특한 모델을 제공 합니다. 여기 우리는 보상 또는 처벌 odorant 쌍을 연결 하는 쥐를 훈련 하는 후 각 학습 패러다임 제시. 이 학습 작업을 통해 다운스트림 회로 변경 (전기 생리학, 신경 영상 vivo에서 , .) 후속 실험에서 공부 될 수 있다. 완료 되 면, 마우스는 다른 냄새 한 냄새, 물 보상 및 타임 아웃 처벌을 연결할 간단한 냄새 문장을된 작업을 수행 배울 것입니다.

이후이 행동 분석 결과, 연령과 성별 실험 중의 동등한 배급을 이용 하는 것이 좋습니다 하 고 동물 그룹을 제어 합니다. 그것은 절대적으로 마우스 사이의 상태를 유지 가능한 일정. 예를 들어 그 마우스 처리기와 조명 조건을 일정 하 게 유지 훈련을 통해 확인 합니다. 예상 대로 많은 마우스 작업을 수행 하지 않습니다, 경우는 다음과 같은 조건이 충족: (1) 유지 가능한 조용한 동작 설정. (2) 물 쥐를 충분히 박탈. 우리.......

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공개 사항

저자 아무 충돌 없이 경쟁 관심사를 선언합니다.

감사의 글

이 프로토콜은 우리의 실험실 (황 외. 내 이전 직장에서 적응 8). 여기에 설명 된 모든 방법을 동물 관리 및 사용 위원회 (ACUC)의 베일 러 대학의과 대학에 의해 승인. 맥 네 어 의료 연구소, NINDS 그랜트 R01NS078294 B.R.A., NIH IDDRC 그랜트 U54HD083092, NIDDK 부여 F30DK112571 JMP, NINDS 그랜트 F31NS092435 CKM 의해 지원 됩니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
유리 바이알QorpakGLC-01016
실리콘 튜빙Thermo Scientific86000030
18 게이지 바늘BD305196
1-부탄올시그마 Aldrich437603
프로피온산Sigma Aldrich402907
마우스 챔버Med AssociatesENV-307W
챔버 바닥Med AssociatesENV-307W-GFW
물 포트Med AssociatesENV-313W두 개의
냄새 자극Med AssociatesENV-275냄새 전달을 게이트하기 위해 2개의 밸브가 포함되어 있습니다 
Odor PortMed AssociatesENV-375W-NPP
USB 인터페이스Med AssociatesDIG-703A-USB
데스크톱 컴퓨터, Windows 2000, XP, Vista 또는 7
플로우 미터VWR97004-952
행동 소프트웨어Med AssociatesSOF-735각 교육 단계를 실행하는 이 소프트웨어는 이제 다음으로 대체되었습니다. Med-PC V
데이터 전송 소프트웨어Med AssociatesSOF-731이 소프트웨어는 데이터를 Excel
교육 소프트웨어Med AssociatesDIG-703A-USB소프트웨어는 각 교육 단계를 프로그래밍하는 데 사용됩니다
Water ValveNeptune Research225P012-11이 밸브는 물 공급을 게이트하는 데 사용됩니다. 두 개의
냄새 밸브Neptune Research360P012-42이 밸브는 냄새 전달을 게이트하는 데 사용됩니다. 2가 필요해
이 필요한 로 포맷합니다. 이 . 필요

참고문헌

  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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재인쇄 및 허가

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Go/No-Go 과제마우스 챔버 설정후각 식별수분 제한행동 훈련후각구성체 생성 뉴런시냅스 가소성감각 식별