설치류 후각 행동 연구를 위한 후각계 구축

우리는 학습과 기억에 대한 후각의 관여를 조사하고 있습니다. 이 연구는 후각이 정보 획득, 보유 및 회상을 포함한 인지 과정에 어떤 영향을 미치는지 탐구합니다. 우리는 해마와 같은 기억 형성을 담당하는 뇌 영역과 후각계를 연결하는 신경 경로를 조사하고 있습니다.

알츠하이머 연구에서는 바이러스와 박테리아를 포함한 병원체가 코를 통해 뇌로 들어가 해마와 같은 학습 및 기억과 관련된 영역으로 이동할 수 있습니다. 이 경로에는 비강에서 뇌로 직접 경로를 제공하는 후각 시스템이 포함됩니다. 우리의 연구에서 우리는 동물이 go/no-go 작업에서 냄새를 구별하는 방법을 배우면서 세타 갭 산화의 얼굴을 통한 높은 감마 주파수 뉴런 산화의 캡핑이 보상된 냄새와 보상되지 않은 냄새 사이의 차이를 초래하는 문제에서 변화한다는 것을 발견했습니다.

이것은 냄새의 정체를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 제조된 후각계에는 높은 비용, 수리 지연, 유지 관리 필요성 등의 한계가 있습니다. 우리는 쉽게 구할 수 있는 구성 요소를 사용하여 비용 효율적인 컴퓨터 제어 후각계를 구축하기 위한 가이드를 제공하여 후각 및 동물 행동 연구자의 역량을 강화합니다.

자동 후각계를 제조 및 판매하는 회사는 종종 폐업하거나 공급망 문제를 경험합니다. 후각계를 만드는 방법을 배우면 사용자는 연구 요구에 따라 후각계를 사용자 정의할 수 있습니다. 당사의 프로토콜은 특정 부품에 의존하지 않으며 사용 가능한 재고 공급 장치에 따라 많은 구성 요소를 업그레이드하거나 변경할 수 있습니다.

시작하려면 단극, 단투 또는 SPST, 순간 푸시 버튼 스위치를 설정합니다. 납땜 인두를 사용하여 각 SPST 순간 푸시 버튼 스위치에 두 개의 와이어를 납땜합니다. SPST 순간 푸시 버튼 스위치를 컨트롤 박스에 부착합니다.

그런 다음 전선을 비틀거나 테이프를 붙여 정리된 상태로 고정합니다. 화이트보드 중앙에 있는 냄새 밸브 선반의 지정된 슬롯에 냄새 밸브를 놓습니다. 그런 다음 각 밸브에 연결된 전선에서 절연체를 벗겨냅니다.

납땜 인두를 사용하여 각 밸브에서 하나의 와이어를 더 두꺼운 와이어에 납땜합니다. 화이트보드 뒷면에 있는 나사 단자대 블록의 접지 단자에 전선 하나를 놓고 두 번째 전선을 SSR-48RACK의 해당 핀에 삽입합니다. SSR-48RACK의 핀 1에서 8을 각각 2개의 핀치 밸브에 연결합니다. 각 밸브에 대해 푸시 버튼의 한 전선을 24볼트 전원 공급 장치에 연결하고 다른 전선을 밸브에 연결하는 SSR-48RACK의 핀에 연결합니다.

이제 물 밸브와 최종 밸브를 밸브 플레이트의 적절한 슬롯에 놓습니다. 급수 밸브와 최종 밸브를 SSR-17RACK의 접지 단자와 핀 18과 48에 각각 연결합니다. 푸시 버튼을 24볼트 전원 공급 장치와 핀 17 및 18에 연결합니다.

그런 다음 적절한 전원 공급 장치와 연장 코드를 구입하십시오. 와이어 커터를 사용하여 전원 공급 장치의 전원 코드에서 플러그를 뽑습니다. SSR-48RACK에 전원을 공급하는 전선의 한쪽 끝을 자릅니다.

그런 다음 전선 중 하나를 전원 공급 장치의 G 나사에 연결하고 다른 전선을 전원 공급 장치의 V1 단자에 연결합니다. 그런 다음 G2 단자의 전선 하나를 나사 단자 스트립 블록의 접지에 연결합니다. 그런 다음 V1 단자에서 5볼트 나사 단자대 블록에 한 전선을 연결합니다.

마지막으로 V3 단자의 전선 하나를 24볼트 나사 단자대 블록에 연결합니다. 두 개의 유량계를 유량계 홀더에 넣습니다. 분당 2리터의 공기 흐름을 제공하는 수족관 펌프를 구입하십시오.

수족관 펌프의 두 출력 각각에서 T-커넥터의 두 입력에 짧은 튜브 조각을 연결합니다. T-커넥터의 출력에서 활성탄 필터의 입력에 튜브 조각을 부착합니다. 카본 필터 출력의 튜브를 T-커넥터에 연결합니다.

그런 다음 이 T-커넥터의 두 출력을 볼 밸브에 연결하여 공기 유량을 제어합니다. 그런 다음 각 볼 밸브의 출력을 유량계의 입력에 연결합니다. 분당 50입방센티미터의 유량계 출력을 상단 매니폴드에 연결하여 광유에 있는 냄새 물질이 포함된 40밀리리터 냄새 평형 바이알에 공기를 공급합니다.

각 냄새 바이알의 출력을 하단 매니폴드의 해당 입력에 연결하고 공기 흐름 시스템의 루프를 닫습니다. 그런 다음 각 튜브 조각을 핀치 밸브에 넣습니다. 분당 2리터 유량계의 출력을 하부 매니폴드의 측면 입력에 연결하고 하부 매니폴드의 출력을 최종 전환 밸브의 입력에 연결합니다.

최종 밸브의 기본 출력을 go 또는 no-go 챔버의 냄새 전달 튜브에 연결합니다. 그런 다음 최종 밸브의 기본 꺼짐 출력을 배기 튜브에 연결합니다. 이제 물 보상 전달용으로 지정된 5밀리리터 주사기 끝에 18게이지 바늘을 부착합니다.

하나의 튜브를 바늘 끝에 연결합니다. 그런 다음 튜브의 다른 쪽 끝을 물 밸브의 입력에 연결하고 물 밸브의 출력에서 튜브를 한계까지 연결합니다. 시작하려면 보정된 저울에서 각 마우스의 무게를 개별적으로 측정하고 실험실 로그에 각 마우스의 무게를 기록합니다.

무게를 측정한 후 각 마우스를 지정된 마우스 챔버에 부드럽게 넣습니다. 센서와 자극 전달 시스템을 활성화하여 후각 식별 작업을 준비합니다. MATLAB 프로그램을 시작하여 2.5초 동안 냄새 자극 전달, 물 분배, 반응 기록과 같은 실험 매개변수를 제어합니다.

실시간으로 데이터를 분석하여 동물의 성능에 대한 즉각적인 피드백을 제공합니다. 그런 다음 냄새 쌍을 반대로 하여 이전에 보상받은 향기를 보상이 없는 것으로 설정하거나 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 그런 다음 냄새 연관성을 학습하지 않고 다시 학습하는 능력을 관찰하여 동물의 인지 유연성을 테스트하고 생쥐의 후각 학습 가소성에 대한 통찰력을 얻습니다.

앞으로 진행 또는 이동 금지 작업 첫날, 마우스는 점차 80%정답으로 향상되어 에틸 아세테이트에 대해서만 핥는 법을 배웠습니다. 앞으로 작업의 마지막 날에 마우스는 일관된 숙련도에 도달하여 80% 이상의 성능을 유지했습니다. 냄새를 반전시킨 후 마우스의 정답 반응률은 반대 방향으로 첫날 약 10%로 떨어졌습니다.

역방향 작업의 마지막 날까지 마우스는 숙련도를 회복하여 80% 이상의 일관된 성능을 달성했습니다.