Method Article

Konstruowanie olfaktometru do badań zachowań węchowych gryzoni

DOI:

10.3791/67049

⸱

April 11th, 2025

 ,  ,  ,  , 
1Department of Cell and Developmental Biology, University of Colorado Anschutz Medical Campus, 2Mechanical Engineer/NeuroTechnology Center / Machine Shop, University of Colorado Anschutz Medical Campus, 3Neurosurgery Department, University of Colorado Anschutz Medical Campus

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Protokół ten opisuje konstrukcję olfaktometru do eksperymentów z zachowaniami węchowymi go/no-go. Instrukcje krok po kroku wraz ze zdjęciami są dostarczane, aby zapewnić pomyślną konstrukcję olfaktometru. Dołączone są również informacje dotyczące rozwiązywania problemów napotkanych podczas procesu.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wykorzystanie olfaktometrów do badania zachowania gryzoni i aktywności mózgu podczas zadań węchowych ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia obwodów mózgowych. Te wyrafinowane urządzenia pozwalają naukowcom precyzyjnie kontrolować i dostarczać bodźce zapachowe, umożliwiając badanie złożonych procesów węchowych u gryzoni. Chociaż dostępne na rynku olfaktometry są wygodne, stanowią wyzwanie, gdy pojawiają się problemy techniczne, często wymagając kosztownej pomocy i potencjalnie zakłócając harmonogram badań. Ten artykuł szczegółowo opisuje konstrukcję niestandardowego olfaktometru zaprojektowanego specjalnie do eksperymentów z zachowaniem węchowym myszy, zawierając obszerną listę części i instrukcje krok po kroku. Olfaktometr jest kontrolowany przez MATLAB, oferując przyjazny dla użytkownika interfejs dla badaczy. Co ważne, kod open-source pozwala użytkownikom modyfikować i dostosowywać system, dostosowując zadania behawioralne do konkretnych potrzeb eksperymentalnych. Zbudowanie dostosowanego olfaktometru daje użytkownikom wiedzę i możliwość niezależnego wykonywania niestandardowych projektów eksperymentalnych i rozwiązywania problemów, oszczędzając zarówno czas, jak i zasoby. Takie podejście nie tylko zwiększa elastyczność badań, ale także sprzyja głębszemu zrozumieniu funkcjonalności sprzętu, co ostatecznie prowadzi do bardziej solidnych i wiarygodnych badań węchowych na gryzoniach.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Skomplikowane mechanizmy leżące u podstaw podejmowania decyzji węchowych oferują fascynujący wgląd w niezwykłą złożoność systemu przetwarzania sensorycznego w mózgu 1,2,3. W opuszce węchowej myszy szeroka gama węchowych neuronów czuciowych zbiega się w około 2200 kłębuszkach nerkowych, z których każdy jest unerwiony przez neurony wyrażające ten sam receptor węchowy4. Co ciekawe, nawet pojedyncze syntetyczne substancje zapachowe mogą stymulować znaczną część z około 1100 receptorów węchowych u myszy 5,6. Wyzwanie wykracza jednak poza początkowe wykrywanie substancji zapachowych. Temporalna dynamika napływu odorantu, na którą wpływa rytmiczny akt wąchania, dodatkowo wzbogaca krajobraz sensoryczny, dodając warstwy informacji do rozszyfrowania przez mózg. W połączeniu ze złożonością naturalnych bodźców, takich jak moczu współgatunku, który zawiera setki substancji zapachowych, układ węchowy stoi przed ogromnym zadaniem rozplątania skomplikowanych wzorców aktywacji kłębuszków nerkowychw celu rozróżnienia różnych zapachów 7,8.

Aby sprostać temu wyzwaniu, mózg koordynuje aktywność neuronalną w wielu regionach, w tym w korze gruszkowatej, bocznej korze śródwęchowej, hipokampie, guzku węchowym, korze przedczołowej, a nawet móżdżku 9,10,11,12,13,14 . W obrębie tych obwodów komórki piramidalne w korze gruszkowatej integrują i modulują informacje przekazywane przez komórki mitralne, podczas gdy inne obszary mózgu odgrywają wyjątkową rolę w kształtowaniu percepcji węchowej 15,16,17. Co więcej, na przetwarzanie bodźców węchowych przez mózg dynamicznie wpływają czynniki kontekstowe, co podkreśla zdolność adaptacji i wyrafinowanie procesu podejmowania decyzji węchowych.

W tym artykule opisano konstrukcję niestandardowego olfaktometru, który umożliwia sterowaną komputerowo ocenę wydajności behawioralnej swobodnie poruszających się myszy zaangażowanych w zadanie go/no-go. Zwierzę ma ograniczony dostęp do wody przez 2 dni, a następnie ilość wody jest ograniczona do 1,5-2 ml dziennie. Aby upewnić się, że mysz nie jest odwodniona, upewnij się, że waga zwierzęcia nie spadnie poniżej 85% wagi zmierzonej przed treningiem. Przy odpowiedniej kontroli pod kątem odwodnienia procedura nie jest szkodliwa dla myszy18. W tym zadaniu uczenia się asocjacyjnego mysz pozbawiona wody inicjuje próbę, liżąc dziobek doprowadzający wodę znajdujący się w stożku nośnym dostarczającym zapach. Jeden z dwóch środków zapachowych jest podawany 1-1,5 s po rozpoczęciu próby przez zwierzę. Jeśli środek zapachowy jest środkiem zapachowym nagrodzonym (S+), mysz otrzymuje nagrodę w postaci wody, jeśli poliże co najmniej raz w każdym z czterech 0,5-sekundowych okien czasowych (trafienie). W przeciwnym razie mysz nie otrzyma żadnej nagrody (chybienia). Jeśli zwierzę otrzyma nienagrodzony środek zapachowy (S-), nie zostanie mu dostarczona żadna nagroda, a jeśli mysz poliże każde z czterech okien czasowych (Fałszywy alarm, FA), nakładane jest opóźnienie czasowe przed rozpoczęciem następnej próby. Jeśli zwierzę nie poliże w jednym z okien czasowych, próba jest liczona jako prawidłowe odrzucenie (CR) i nie stosuje się opóźnienia czasowego. Procent poprawnego wykonania jest obliczany jako procent prób, w których mysz zdobywa trafienie lub CR w oknie dwudziestu prób:

Procent poprawności = 100 ((Trafienie + CR) / 20)

Istnieją dwie kluczowe kwestie, które zapewniają prawidłowe funkcjonowanie olfaktometrów przeznaczonych do oceny zachowań węchowych go/no-go. Po pierwsze, olfaktometr musi monitorować reakcje myszy w czasie rzeczywistym, aby odpowiednio dostarczyć nagrody w postaci zapachu i wody. Ten olfaktometr uzyskuje się poprzez monitorowanie lizawek albo poprzez pomiar rezystancji między wodotryskiem a dnem komory, albo przez wykrywanie pojemności19. Program MATLAB wykorzystuje następnie te informacje do podejmowania decyzji dotyczących dostarczania substancji zapachowych i nagrody za wodę. Drugą kwestią jest potrzeba niezawodnego, powtarzalnego dostarczania substancji zapachowych. Ten olfaktometr uzyskuje się poprzez uruchamianie zaworów, które równoważą powietrze nasycone nawaniaczami z powietrzem nośnym, które jest następnie dostarczane do stożka nosowego. Powietrze jest równoważone z nazapachem poprzez przepuszczenie go przez roztwór środka zapachowego rozcieńczony olejem mineralnym. Stężenie nawaniacza mierzy się za pomocą detektora fotojonizacyjnego i można je obliczyć na podstawie prężności pary i współczynnika aktywności, zgodnie z procedurami opisanymi przez Williamsa i Dewana19,20.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wszystkie eksperymenty zostały przeprowadzone zgodnie z protokołami zatwierdzonymi przez University of Colorado Anschutz Medical Campus Institutional Animal Care and Use Committee. Zwierzętami wykorzystanymi w tym badaniu były samce myszy CaMKIIα WT w wieku dwóch miesięcy w momencie implantacji tetrody. Wszczepienie tetrody przeprowadzono zgodnie z opisem w Villanueva i wsp.21. Po zabiegu należy odczekać co najmniej tydzień przed rozpoczęciem niedoboru wody. Szczegółowe informacje na temat odczynników i sprzętu użytego w tym badaniu znajdują się w Tabeli Materiałów.

1. Płytka i jednobiegunowych, jednorzutowych (SPST) przycisków chwilowych

  1. Zdobądź wykonaną na zamówienie białą listwę przypodłogową z otworami do mocowania stojaków na zawory zapachowe, przepływomierze, płytę SSR48 i inne elementy pokazane na rysunku 1A.
    UWAGA: Biała listwa przypodłogowa użyta w tym badaniu została wyprodukowana przez Warsztat Mechaniczny Centrum Neurotechnologii w Kampusie Medycznym CU Anschutz (Rysunek 1A). Pliki projektowe są dostępne pod adresem: https://a360.co/3Ag2QvF
  2. Dodaj 1 cala i podkładki dystansowe 3/4 cala do umieszczenia SSR48-RACK. znajdują się w prawym górnym rogu tylnej części tablicy (Rysunek 1A).
  3. Zamontuj SSR48-RACK. SSR48-RACK będzie znajdował się w lewym górnym rogu tylnej części tablicy (Rysunek 1C).
  4. Wykonaj otwory (0,4 cm), aby umieścić bloki listew zacisków śrubowych z tyłu tablicy. Bloki listew zacisków śrubowych będą znajdować się pośrodku po prawej stronie tylnej części tablicy (Rysunek 1D).
  5. Od góry do dołu: Pierwszy 4-śrubowy blok listwy zaciskowej będzie służył do podłączenia przewodów 24 V. Następny blok listwy zaciskowej śrubowej będzie używany do przewodów 5 V. Pozostaw jeden blok listwy zaciskowej śrubowej pusty, a ostatni 4 blok listwy zaciskowej śrubowej zostanie użyty do podłączenia przewodów uziemiających.
  6. Wywierć otwory (0,8 cm) w skrzynce sterowniczej w celu umieszczenia chwilowych przełączników przyciskowych SPST. Skrzynka kontrolna będzie znajdować się z przodu u dołu tablicy (Rysunek 1E).
  7. Skonfiguruj chwilowe przełączniki przyciskowe SPST. dwa przewody do chwilowego przełącznika przyciskowego SPST. Preferowane jest użycie dwóch różnych kolorów, takich jak czerwony i lub zielony (rysunek 1F).
  8. Podłącz chwilowy przełącznik przyciskowy SPST do skrzynki sterowniczej. Przyciski są dostarczane z nakrętką, która służy do mocowania do czarnej skrzynki sterującej (Rysunek 1G).
  9. Zabezpiecz przewody, skręcając je lub zabezpieczając taśmą, aby utrzymać je razem i uporządkować.
    UWAGA: Zasilanie 24 V służy do zasilania zaworów zaciskowych i zaworów zapachowych, a zasilanie 5 V jest używane do obwodu lizawki.
  10. Umieść zawory zapachowe w szczelinach stojaka zaworów zapachowych znajdujących się na środku tablicy (Rysunek 2A).
    1. Oderwij przewody, które odchodzą od zaworów i po jednym przewodzie z każdego zaworu na grubszy drut. Umieść jeden przewód w ziemi na blokach listwy zaciskowej śrubowej z tyłu tablicy, a drugi przewód w odpowiednim bolcu w szafie SSR48-RACK. Na przykład zawór zapachowy 1 przechodzi do pinu 1, zawór zapachowy 2 idzie do pinu 2 itd. (Rysunek 2B).
    2. Podłącz styki od 1 do 8 w SSR48-RACK do dwóch zaworów zaciskowych każdy (zawory wejściowe i wyjściowe dla fiolek równoważących olej mineralny). Dla każdego zaworu podłącz jeden przewód z przycisku do zasilania 24 V, a drugi przewód do styku w SSR48-RACK, który jest podłączony do zaworu. Drugi przewód biegnie od zaworu do ziemi. Patrz Rysunek 2B,C, aby umieścić przewody na swoim miejscu.
    3. Umieść zawór wodny i zawór końcowy w odpowiednich szczelinach w płycie zaworu. Szczelina znajduje się na środku tablicy. Patrz tabliczka zaworowa na rysunku 1 i rozmieszczenie zaworów na rysunku 3A.
    4. Podłącz zawór wodny i zawór końcowy odpowiednio do masy i styków 17 i 18 w SSR48-RACK. Podłącz przyciski do napięcia 24 V oraz do styków 17 i 18 (Rysunek 2B).

2. Zasilanie

  1. Kup zasilacz i przedłużacz. Informacje dotyczące konkretnego rodzaju zasilacza znajdują się w Tabeli Materiałów. Zasilacz zapewni wyjścia 24 V (V3) i 5 V (V1) oraz masę do olfaktometru.
  2. Odetnij wtyczkę przewodu zasilającego do zasilacza. W szczególności żeńska część przedłużacza. Po przecięciu można zobaczyć trzy przewody. Zielony przewód jest podłączony do G (masa) zasilacza, a pozostałe dwa przewody (biały i) są podłączone odpowiednio do L i N wejścia 120 V AC do zasilacza (Rysunek 3B).
    UWAGA: Przewody zasilające 120 V są odsłonięte i istnieje ryzyko obrażeń w wyniku porażenia prądem. Najlepiej przykryć go izolatorem.
  3. Przetnij jeden koniec przewodu zasilającego SSR48-RACK. Podłącz jeden z przewodów do G w zasilaczu, a drugi do V1 zasilacza (Rysunek 3C).
  4. Podłącz jeden przewód z G2 do masy na listwach zacisków śrubowych (Rysunek 2C).
  5. Podłącz jeden przewód od V1 do listew zaciskowych śrubowych 5 V (Rysunek 2C).
  6. Podłącz jeden przewód od V3 do listew zaciskowych śrubowych 24 V (Rysunek 2C).

3. Płytka czujnika lizać

  1. Zaopatrz się w płytkę stykową z 400 punktami wiązania i poprowadź przewód, który łączy się od punktów wiązania B7 do B15 (Rysunek 3D).
  2. Podłącz jeden koniec przewodu do punktu wiązania 6+, a drugi koniec do punktu wiązania C22 płytki stykowej (Rysunek 3D).
  3. Podłącz jeden koniec na D16, a drugi koniec do G22 płytki stykowej (Rysunek 3D).
  4. Podłącz jeden koniec przewodu do gniazda I22, a drugi koniec do 29- płytki stykowej (Rysunek 3D).
  5. Podłącz jeden koniec przewodu do gniazda 20A, a drugi koniec do 29A płytki stykowej (Rysunek 3D).
  6. Podłącz jeden koniec przewodu do 21B, a drugi koniec do 28B płytki stykowej (Rysunek 3D).
  7. Podłącz jeden koniec przewodu do gniazda 1+ płytki stykowej, a drugi koniec do 5 V bloków listew zaciskowych śrubowych (Rysunek 3D).
  8. Podłącz jeden koniec przewodu do gniazda 1- płytki stykowej, a drugi koniec do masy bloków listwy zacisków śrubowych (Rysunek 3D).
  9. Podłącz jeden koniec przewodu do gniazda C7 płytki stykowej, a drugi koniec do pinu 27 na SSR-48RACK (Rysunek 3D).
  10. Podłącz jeden koniec przewodu do gniazda 28C płytki stykowej, a drugi koniec będzie miał przymocowany zacisk krokodylkowy, który połączy się z metalową częścią wodotrysku (Rysunek 3D).
  11. Podłącz jeden koniec przewodu do gniazda 20B płytki stykowej, a drugi koniec do środkowego zacisku potencjometru (Rysunek 3D). Dwa zaciski podłączone do elementów rezystancyjnych potencjometru są podłączone do masy i 5 V. Środkowy zacisk jest podłączony do płytki stykowej.
  12. Uzyskać rezystory 21 mΩ. W przypadku pierwszego podłącz jeden koniec do 19A, a drugi koniec do 20D. W przypadku drugiego podłącz jeden koniec do 22C, a drugi koniec do 21D. Podłącz do potencjometru (Rysunek 3D).
  13. Uzyskać jeden rezystor kΩ. Podłącz jeden koniec do 14C, a drugi koniec do 19C. Podłącz do potencjometru (Rysunek 3D).
  14. Zaopatrz się w jeden rezystor 120 Ω. Podłącz jeden koniec do 7D, a drugi koniec do 7H (Rysunek 3D).
  15. Zaopatrz się w światło LED. Kolor nie ma znaczenia. Podłącz jeden przewód LED do 7J, a drugi przewód do 6- (Rysunek 3D).
  16. Zaopatrz się w dwa wzmacniacze operacyjne (wzmacniacze operacyjne). Połączenia dla pierwszego z nich to E10 do E16, F10-F16 (rysunek 3D).

4. Zaopatrzenie w powietrze i wodę

  1. Umieść dwa przepływomierze (2 l/min i 50 cm3/min) w uchwytach przepływomierza. Rysunek 4A przedstawia ogólny system przepływu powietrza, a rysunek 4B przedstawia powiększony widok przepływomierzy.
  2. Zaopatrz się w pompę akwariową, aby zapewnić przepływ powietrza 2 l/min. Zastosowany tutaj model pompy akwariowej ma dwa wyjścia (patrz tabela materiałów). Podłącz mały kawałek rurki z każdego z dwóch wyjść pompy akwariowej do dwóch wejść złącza T (Rysunek 4B).
  3. Podłącz kawałek rurki od wyjścia złącza T do wejścia filtra z węglem aktywnym (Rysunek 4B).
  4. Podłącz rurkę od wyjścia filtra węglowego do trójnika i podłącz dwa wyjścia złącza do zaworu kulowego, aby wyregulować natężenie przepływu powietrza (Rysunek 4C).
  5. Podłącz wyjście każdego zaworu kulowego do wejścia przepływomierzy (rysunek 4D).
  6. Podłączyć wyjście przepływomierza 50 cm/min do górnego kolektora, dostarczając powietrze do fiolek równoważących zapachy o pojemności 40 ml z substancjami zapachowymi rozcieńczonymi w oleju mineralnym (rysunek 4E).
  7. Podłącz wyjście z każdej fiolki zapachowej do odpowiedniego wejścia w dolnym kolektorze.
  8. Rurki łączące fiolki zapachowe z kolektorami są rurkami zaworów zaciskowych, które są otwierane przez dwa oddzielne zawory zaciskowe. Umieść rurkę w zaworach zaciskowych.
  9. Podłączyć wyjście przepływomierza 2 l/min do wejścia bocznego wejścia dolnego kolektora.
  10. Podłącz wyjście dolnego kolektora do wejścia zaworu końcowego (przełączającego) (Rysunek 4F).
    1. Podłącz domyślne wyjście zaworu końcowego do rurki doprowadzającej zapachy w komorze go/no-go. Podłącz domyślne wyjście wyłączające zaworu końcowego do rury wydechowej (Rysunek 4G). Powoduje to ciągły przepływ powietrza bez nawaniania na poziomie 2 l/min, gdy zawór końcowy jest wyłączony.
    2. W każdej próbie upewnij się, że ostatni zawór włącza się, gdy zwierzę liże, pobierając powietrze do wydechu, a jednocześnie włącza się zawór zapachowy. Powoduje to wyrównanie zapachu w przepływie powietrza w tle.
    3. Po 1-1,5 s upewnij się, że zawór końcowy wyłączy się, kierując powietrze z powrotem do komory. Powoduje to gwałtowny wzrost stężenia substancji zapachowych. Po 2,5 s zawór zapachowy wyłącza się, a stężenie zapachu wraca do 0.
    4. Podłącz igłę 18 G do końcówki strzykawki o pojemności 5 ml, która będzie używana do dostarczania nagrody w postaci wody (Rysunek 4H).
    5. Podłącz jedną rurkę (o średnicy 2 mm) do końcówki igły (Rysunek 4H).
    6. Podłącz drugi koniec rurki do wejścia zaworu wody. Może być konieczne wycięcie rurki o innej średnicy, aby pasowała do wejścia zaworu wodnego (Rysunek 4I).
    7. Podłącz rurkę od wyjścia zaworu wodnego do wylewki (Rysunek 5A).

5. Podłączenie olfaktometru do komputera i instalacja oprogramowania

  1. Podłącz SSR48-RACK do DIO96H/50 za pomocą 100-pinowego złącza żeńskiego-żeńskiego. Podłącz USB z DIO96/H50 do komputera (Rysunek 5B).
  2. Pobierz najnowszą wersję oprogramowania i sterowników mccdaq oraz InstaCal.
    UWAGA: InstaCal to program, który testuje komunikację między komputerem a DIO96/H50. Pobierz najnowsze oprogramowanie i sterowniki tutaj: https://www.mccdaq.com/software-downloads.aspx.
  3. Uruchom InstaCal. Upewnij się, że "Uniwersalna magistrala szeregowa" wymienia płytę # jako prawidłowy numer, zwykle #1 = Płyta #1 USB-DIO96H/50.
  4. Pobierz program MATLAB.
  5. Pobierz programy MATLAB, aby uruchomić olfaktometr z https://github.com/restrepd/dropc.
  6. Otwórz program MATLAB jako administrator i ustaw ścieżkę tak, aby program MATLAB rozpoznawał programy. Na karcie Home (Strona główna) w środowisku MATLAB kliknij pozycję Set Path (Ustaw ścieżkę ) w sekcji Environment (Środowisko). Spowoduje to otwarcie okna dialogowego, w którym można dodać foldery w ścieżce wyszukiwania.
  7. Uruchom polecenie daqregister('mcc'). Zmień numer płyty w dropcInitializePortsNow.m.
    UWAGA: handles.dio = digitalio('mcc',1); %(1 lub 0 w zależności od komputera).
  8. Przetestuj dropcspm.m, wykonując próbny przebieg, w którym użytkownik "reaguje" na każdą próbę, łącząc pętlę elektryczną między wylewką lizawki a metalową podłogą uziemionej komory.
    UWAGA: Olfaktometr jest teraz gotowy do użycia. Informacje o tym, jak trenować mysz, znajdują się u Nicole Arevalo i wsp.22.

6. Eksperymenty na zwierzętach

  1. Starannie przygotuj zwierzęta do rozpoczęcia procesu eksperymentalnego. Zważ każdą mysz indywidualnie za pomocą skalibrowanej wagi i zapisz wagę w dzienniku laboratoryjnym. Monitoruj te kluczowe dane przez cały czas trwania badania, aby śledzić stan zdrowia zwierząt i szybko reagować na wszelkie zmiany masy ciała.
  2. Po zważeniu delikatnie umieść myszy w specjalnie zaprojektowanej komorze dla myszy. Aktywuj czujniki i systemy dostarczania bodźców do zadania dyskryminacji węchowej. Upewnij się, że komora minimalizuje stres u zwierząt, zachowując jednocześnie precyzyjną kontrolę warunków eksperymentalnych. Wyczyść komorę bezzapachowym mydłem i wodą między sesjami. Nie używaj alkoholu, ponieważ pleksi stanie się krucha.
  3. Upewnij się, że zwierzę czuje się komfortowo w komorze. Zainicjuj program MATLAB , aby kontrolować parametry eksperymentalne, takie jak dostarczanie bodźców zapachowych (2,5 s), dozowanie wody i rejestrowanie odpowiedzi. Analizuj dane w czasie rzeczywistym, aby uzyskać natychmiastową informację zwrotną na temat wydajności zwierzęcia.
  4. Stale monitoruj i analizuj wydajność zwierzęcia. Spójrz na obliczony wynik biegłości na podstawie odsetka poprawnych odpowiedzi. Dąż do tego, aby każde zwierzę osiągnęło wynik wydajności 80 lub wyższy, który wyznacza próg biegłości w wykonywaniu zadań.
  5. Rozpocznij nową fazę eksperymentu, gdy zwierzę konsekwentnie osiągnie wynik biegłości 80 lub wyższy, wskazujący na opanowanie początkowej dyskryminacji par zapachów. Odwróć parę zapachów, pozostawiając poprzednio nagrodzony zapach nienagrodzony i na odwrót.
    1. Przetestuj elastyczność poznawczą zwierzęcia oraz jego zdolność do oduczania się i ponownego uczenia się skojarzeń, uzyskując w ten sposób cenne informacje na temat plastyczności uczenia się węchowego u myszy.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zgodnie z opisanym tutaj protokołem, można skonfigurować olfaktometr w celu przetestowania zachowania myszy "go/no-go" rozróżniających zapachy. Rysunek 6A przedstawia zachowanie myszy podczas pierwszego dnia szkolenia w zadaniu go/no-go, przy użyciu octanu etylu jako środka zapachowego S+ oraz kombinacji octanu etylu i octanu propylu jako S-. Procent poprawności jest obliczany jako procent prób, w których mysz zdobywa trafienie lub poprawne odrzucenie. Początkowo mysz zaczęła od 50% poprawności, ponieważ lizała w odpowiedzi na oba zapachy. Jednak po kilku próbach nauczył się lizać tylko dla S+ i przestał lizać dla S-. Rysunek 6B przedstawia odsetek poprawności dla ostatniego dnia zadania go/no-go w kierunku do przodu, w którym zwierzę osiągnęło biegłość z wydajnością na poziomie 80% lub wyższym. W tym momencie substancje zapachowe zostały odwrócone (REV), z octanem etylu jako S-odorantem oraz kombinacją octanu etylu i octanu propylu jako S+. Rysunek 6C przedstawia procent poprawnych wyników w pierwszym dniu zadania go/no-go w odwrotnym kierunku, gdzie wydajność myszy spadła do 10%. F pokazuje wydajność myszy w ostatnim dniu odwrócenia, gdzie ponownie osiągnęła biegłość.

figure-results-1
Rysunek 1: Przednia strona tablicy olfaktometru i okablowanie. (A) Wymiary olfaktometru to 22" szer. x 16" wys. x 8,5" gł., pokazane bez okablowania lub płytek interfejsu/lizawki, dostarczone z warsztatu maszyny. Otwory są wstępnie wywiercone na zawory zapachowe, termometry, zawory wodne i końcowe, strzykawkę z wodą, stojak na butelki zapachowe, stojak na zawory zapachowe i komorę myszy. (B) Olfaktometr wyposażony w 8 wymaganych do zamontowania SSR48-RACK z tyłu po lewej stronie. (C) Olfaktometr z zamontowanym SSR48-RACK, wraz z dołączonymi przekaźnikami. (D) Bloki listew zaciskowych śrubowych dodane do olfaktometru, z wyznaczonymi sekcjami dla 12 V, 5 V, i masy. (E) skrzynka sterująca z wywierconymi otworami na chwilowe przełączniki przyciskowe SPST, z taśmą oznaczającą każdy przycisk za pomocą sterowania zaworem. (F) Chwilowy przełącznik przyciskowy SPST z dwoma oznaczonymi kolorami drutami termokurczliwymi przylutowanymi w celu ochrony odsłoniętych obszarów. (G) Chwilowy przełącznik przyciskowy SPST zamontowany na czarnej skrzynce sterującej i zabezpieczony dołączoną nakrętką sześciokątną. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-2
Rysunek 2: Zawory zapachowe i schematy. (A) Zawory zapachowe bezpiecznie osadzone w szczelinach i zamocowane za pomocą. (B) Schemat okablowania zaworu zapachowego do SSR48-RACK i listew zaciskowych śrubowych. (C) Schemat okablowania czarnej skrzynki sterującej, zasilacza, SSR48-RACK i listew zaciskowych śrubowych. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-3
Rysunek 3: Konfiguracja wody i zaworu końcowego z zasilaniem. (A) Zawory wodne i końcowe dodane do wyznaczonych szczelin w olfaktometrze i zabezpieczone. (B) Przewody zasilające podłączone do zasilania olfaktometru. (C) Okablowanie zasilające dla SSR48-RACK. (D) Czujnik Lick z podłączonymi komponentami, w tym rezystorami, przewodami, diodą LED i wzmacniaczem operacyjnym. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-4
Rysunek 4: Układ zasilania powietrzem z przepływomierzami i rurkami. (A) Przepływomierze przymocowane do stojaka za pomocą. (B) Pompa akwariowa podłączona do rurki, połączona złączem T. (C) Filtr węglowy z rurką przymocowaną na wyjściu, z połączeniami z poszczególnymi regulatorami. (D) Przewody z regulatorów podłączone do wejść przepływomierza. (E) Rurki podłączone do wyjść przepływomierza. (F) Przewody od kolektora do końcowego wejścia zaworu. (G) Zawór końcowy z rurką podłączoną do portu zapachowego olfaktometru. (H) Strzykawka o pojemności 5 ml wypełniona wodą, rurka podłączona do igły 18 G. (I) Rurka podłączona do wejścia zaworu wodnego. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-5
Rysunek 5: Końcowe połączenia zaworu wodnego i przegląd systemu. (A) Rurka od wyjścia zaworu wodnego do lixit w olfaktometrze. (B) Podłączenie olfaktometru do DIO96H/50 za pomocą żeński-żeński. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-6
Rysunek 6: Przykład wydajności behawioralnej w zadaniu go/no go dla myszy. Procent poprawnych odpowiedzi w każdej sesji jest wyświetlany dla: (A) pierwszego dnia kondycjonowania do przodu (S+: 1% octan izoamylu, S-: olej mineralny). (B) Ostatni dzień kondycjonowania do przodu. (C) Pierwszy dzień po odwróceniu (S+: olej mineralny, S-: 1% octan izoamylu). (D) Ostatni dzień odwróconego warunkowania. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-7
Rysunek 7: Przebieg stężenia octanu izoamylu w czasie w porcie zapachowym. Zmierzono stężenie 10% octanu izoamylu (rozcieńczonego w oleju mineralnym) w komorze zapachowej za pomocą urządzenia do fotojonizacji (PID). Pionowe linie wskazują początek i koniec dostarczania zapachu. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Obszerny przewodnik krok po kroku dotyczący budowy olfaktometru przeznaczonego do zadań związanych z kojarzeniem zapachów można znaleźć w literaturze. Badacze mogą napotkać różne wyzwania podczas montażu i eksploatacji urządzenia, ale na szczęście istnieją ustalone metody rozwiązywania tych problemów. Odpowiednio skonstruowany i skalibrowany olfaktometr służy jako nieocenione narzędzie dla naukowców prowadzących eksperymenty związane z węchem, umożliwiając precyzyjną kontrolę i dostarczanie bodźców zapachowych.

Kroki krytyczne
Pobrana wersja MATLAB powinna mieć rok 2015, ponieważ napisany kod jest zgodny z tą wersją, a użycie dowolnej innej wersji może prowadzić do problemów. Ważne jest, aby sprawdzić, czy w instacall wybrano właściwą tablicę. Instalację mcc.dill można wykonać, wykonując polecenie daqregister('mcc') będąc zalogowanym jako administrator MATLAB.

Rozwiązywanie problemów
Na początku każdego tygodnia treningowego uruchom oprogramowanie kalibracyjne (InstaCal), aby upewnić się, że komputer i olfaktometr prawidłowo się łączą. Otwórz ten program, kliknij na tablicę i kliknij Kalibracja cyfrowa. Należy sprawdzić natężenie przepływu powietrza. Przepływ powietrza w tle powinien wynosić 2 l/min, a przepływ do fiolek równoważących zapachy powinien wynosić 50 ml/min. Niezwykle ważne jest rutynowe sprawdzanie natężenia przepływu powietrza na wyjściu olfaktometru.

Przed umieszczeniem myszy ważne jest, aby upewnić się, że przetestowane są następujące parametry: (1) Zawory zapachowe: Zawory zapachowe należy kliknąć po naciśnięciu przycisku na czarnej skrzynce. Rura przewodząca powietrze powinna bąbelkować w oleju mineralnym, tak aby olej mineralny nie był uwięziony w przewodach. (2) Rurki zapachowe: Jeśli zapachy nie wytwarzają pęcherzyków, rurka może być zablokowana w miejscu, w którym zwykle zaciska się w pobliżu zaworu. Może być konieczna wymiana przewodów. (3) Zawór końcowy i zawór wodny: Zawór końcowy powinien otworzyć się prawidłowo, a rurka powinna zostać sprawdzona pod kątem prawidłowego działania. W przypadku zaworu wodnego należy usunąć powietrze blokujące przepływ wody, umożliwiając przepływ wody do lixitu. (4) Przepływ powietrza: Przepływomierze muszą wyglądać na odpowiednio skalibrowane i ustawione. (5) Kontrolki przekaźnika: Upewnij się, że "światła" na przekaźnikach aktywują się prawidłowo podczas eksperymentu. (6) Przekaźnik nagrody za wodę: Gdy wydawana jest nagroda za wodę, przekaźnik nad wodą powinien migać podczas wydawania nagrody. (7) Przekaźnik nagrody za zapach i wodę: Gdy zapach jest sparowany z nagrodą za wodę, czerwony przekaźnik powyżej odpowiedniego numeru zaworu powinien migać na czerwono podczas nagrody.

Ograniczenia
Zadanie go/no-go testuje zdolność myszy do testowania 2 zapachów. Aby uruchomić zadanie, zwierzę musi przejść przez kilka sesji. Nie jest to technika o wysokiej przepustowości do testowania dyskryminacji zapachów. Olfaktometr przeznaczony jest do badania bodźców węchowych. Nie jest to multisensoryczny aparat testowy. Można jednak wprowadzić modyfikacje w celu przetestowania innych bodźców sensorycznych.

W artykule opisano olfaktometr do rozcieńczania cieczy, w którym powietrze bulgoczące przez nawaniacz rozcieńczony w oleju mineralnym z szybkością 50 ml / min jest wstępnie równoważone z przepływem powietrza tła o prędkości 2 l / min. W przypadku tego projektu dostarczania nawaniacza kinetyka rozcieńczenia zapachu w przepływie powietrza nośnika określa prędkość wzrostu stężenia zapachu w przepływie powietrza w tle. Jak pokazano na rysunku 7, podczas gdy stężenie wzrasta w ciągu 200 ms do połowy stężenia końcowego, tempo zmiany stężenia zwalnia powyżej pół sekundy. Chociaż ta konfiguracja nie powoduje kwadratowej zmiany stężenia zapachu, została z powodzeniem wykorzystana do badania dyskryminacji i wykrywania zapachów23. Jeżeli protokół doświadczalny wymaga skokowej zmiany stężenia zapachu, projekt dostarczania nawaniacza powinien zostać zmodyfikowany do trzech ciągłych kanałów przepływu powietrza tła o przepływie 2 l/min, w których substancje zapachowe są w sposób ciągły dostarczane do przepływu powietrza tła przez dwa kanały przepływu powietrza tła. Trzeci kanał tłoczny dostarczałby powietrze zrównoważone olejem mineralnym. W takim przypadku zawory przekierowujące byłyby używane do kierowania jednego z dwóch nawaniaczy lub powietrza bezwonnego do portu zapachowego. Spowodowałoby to stopniowy wzrost stężenia nawaniacza w porcie zapachowym (również poprzednie raporty20,24). Niezależnie od tego kluczowe jest udokumentowanie przebiegu czasowego zmiany stężenia zapachu za pomocą detektora fotojonizacyjnego.

Opisany tutaj olfaktometr jest przeznaczony do eksperymentów behawioralnych na myszach, jednak ten projekt był używany w przeszłości dla szczurów. Główna różnica polega na tym, że konieczne jest zwiększenie wielkości komory do badań na szczurach25. Wreszcie, ten olfaktometr ocenia zachowanie węchowe pojedynczej myszy. Opisano zautomatyzowany olfaktometr o wysokiej przepustowości do testowania wielu myszy26.

Znaczenie
Protokół ten opisuje wykonany na zamówienie olfaktometr, który obniża koszty w porównaniu z innymi dostępnymi metodami.

Przyszłe zastosowania
Olfaktometr został zaprojektowany specjalnie do użytku z myszami i wymaga modyfikacji do użytku z innymi zwierzętami, takimi jak szczury. Można również podłączyć dodatkowe funkcje, takie jak wieloelektrodowy system nagrywania (np. wieloelektrodowa płytka nagrywająca), płytka Arduino Uno lub kamera.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia i nie ma konkurencyjnych interesów finansowych.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Badania te były wspierane przez granty NIH K01 NS127850-01, R25 NS080685, R01 NS081248 i DC000566. Chcielibyśmy podziękować wszystkim członkom laboratorium Restrepo i laboratorium Ramireza-Gordillo za ich wsparcie.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
2 1/8' ’ Modułowe gniazdo płytki stykowej ICZnaleziono na: amazon.comASIN ‏: B004MCSOQYZasila światła i lizać cenzora
500-częściowe różne rezystory z folii węglowej 1/4 wataZnalezione na amazon.com
Marka:bojack		Rezystory pójdą na gniazdo BreadBoard
Potencjometr stożkowy liniowy 50kΩMarka:TWTADE
Znaleziono na: Amazon.com		Pozwala na elementy olfaktometru

Zasilanie: Ac 220v-6A
Średnica przesuwu: 6mm/0,2"
Długość wału: 15 mm / 0,59 " gwint montażowy.

Rozmiar gałki 15/17mm/0,6 x 0,67" (d*H)
regulacja mocy 
Czerwona dioda LED 5mmZnaleziono na: Amazon.com
Marka:EDGELEC		Wstępnie okablowany z wbudowanym rezystorem; Okrągła górna żarówka 5 mm i przewodowe diody LED - łatwe połączenie z napędem 3-6 V DC, przewody o długości 7,9 cala.

Moc: 1 waty
6-pozycyjny dwurzędowy pasek doprowadzającyZnaleziono na: Digikey.comPodstawowy numer produktu
1546306		Używany do zasilania i uziemienia w zależności od sposobu podłączenia
Napięcie znamionowe: 300 V < br / > Prąd znamionowy (ampery): 20 A < br / > Średnica przewodu: 12-22 AWG
96 Wysokoprądowe 50-pinowe złącze żeńskie na żeńskieZnaleziono na: Amazon.com
Marka: ‎ IIVVERR (Międzynarodowa Biblioteka Przemysłowa)		Numer części:‎ F5C953EE65A980DWaga: 109G
Skok: 2,54 mm < br / > Całkowity rozmiar: 50 x 6,4 cm / 2 x 2,5 cala
Pompa akwariowa -AAPA7.8L 125 GPH, 2 WYLOTY 3WZnaleziono on:Amazon.com
Marka: Sklep Hydrofarm		Zostanie on połączony z podwójnie otwartą obudową zimnej wody i będzie używany do zasilania powietrza w maszynie
Łącznik trójnikowy kolczasty polietylenowy 1/4"Znaleziono na: Uplastic.comNumer artykułu:62200Łączy ze sobą różne węże powietrzne
Łącznik trójnikowy kolczasty polietylenowy 3/16"Znaleziono na: Uplastic.comNumer artykułu:62063Łączy ze sobą różne węże powietrzne
BD ogólnego zastosowania igła podskórna do precyzyjnego ślizgu 18 G i frac12;Znaleziono na: Medneedles.comKod producenta: BD 305195Używany do instalacji wodnej
skrzynka/ręczna skrzynka sterowniczaMarka:Otdorpatio
Znaleziono na: Amazon		N/aUżywany jako skrzynka sterownicza
Wymiary: 3,94x2,68x1,97
, połączenia wewnętrzne zasilacza pc 10ftZnaleziono na: Amazon.comPodłącza się do zasilacza

40 watów
Rurki Cflex, białe i frac14; ” Średnica wewnętrzna x 3/8" OD Znaleziono on:uplastic.comNumer artykułu:54033Przewody stosowane w układzie pneumatycznym
wykonana na zamówienie biała płyta bazowa z otworami do mocowania stojaków na zawory zapachowe, przepływomierze, płytę SSR48Warsztat mechaniczny Centrum Neurotechnologii w Kampusie Medycznym CU Anschutz 
Zawór przełączający— Miniaturowy zawór cieczy obojętnej, 3-drogowyZnaleziono on:Radwell.comNumer części:003-0258-9001/8 BR
24VDC
DO 1500 SCCM
4,2 W
Podwójnie otwarta obudowa zimnej wody z niebieską miską olejowąZnaleziono on:GRAINGER.COM
MarkaPENTAIR/PENTEK		Kompatybilny numer modelu producenta150295; 150578; 151117; 151118; 151120; 155003; 244043; 244686; 244687
Szklane fiolki EPA firmy FisherbrandZnaleziono na: fishersci.comNr. katalogowy 02-912-379Używany do zapachów
Reduktor mocujący 1/4" x 1/8"Znaleziono na: uplastic.comNr katalogowy: 64370Adapter stosowany w wężach układu pneumatycznego.
Twarde rurki, polietylen intramedic,  0,045 (ID) 1 x 100
Dioda LED wysokiej podczerwieniZnalezione na amazon.com
Marka: gikfun		Szybkość taktowania pamięci: 1mhz
Obwód Ic opamp gp 4 14dipZnaleziono na: Amazon.com
Marka:BOJACK		Napięcie robocze 50 woltów
maksymalne napięcie 50 woltów
Zestaw przewodów połączeniowychZnaleziono na: Amazon.com
Marka:Elegoo		Wymiary produktu DxSxW: 0,04 x 8,27 x 0,04 cala
Przełącznik chwilowy Mini spstMarka:Radioshack
Znaleziono na: Amazon.com		B000TLWZM6Używany do zaworów zapachowych
Napięcie robocze: 250 V < br / > Prąd znamionowy: 1 Amper
MultimetrZnalezione na Amazon.com
Marka:AstroAl		Dokładnie mierzy prąd AC/DC, napięcie AC/DC, pojemność, częstotliwość, cykl pracy, rezystancję, diodę, ciągłość i temperaturę
Końcówka igłyZnaleziono on:amazon.com
Marka:WorkPro		Będzie używany do gięcia drutów
Zawory zapachoweZnaleziono on:Radwell.comSKU: 192833415
Numer katalogowy:225T031		Pompuje zapachy z fiolek zapachowych.
30 PSIG
12 VDC
Tranzystor fotograficznyZnaleziono na: Amazon.com
Marka:HILETGO		Napięcie: 1,3-1,5 V < br / > Zakres odbioru: (NM) 400-1000
Rozmiar głowy: 5 mm x 5 mm / 0,2 "x 0,2" (D * L)
Fototranzystor i dioda LED jako para
Adapter do rur 3/4" x 1/4"Znaleziono na: uplastic.comNr katalogowy: 64807Adapter stosowany w wężach układu pneumatycznego.
Adapter rurowy do pompy obudowy wodnej - m ¾ x1/4"Usplastic.comNr katalogowy: 64807Zakres temperatur od -50f do 275F
Maksymalne ciśnienie: 150psi
Waga 0,0015 funta
Zasilacz 12v 30A 360WZnaleziono na: Amazon.com
Marka:ALITOVE		Główne źródło zasilania maszyny.
  Napięcie wejściowe: 220 woltów
Wyjście: DC 12V 30A max.
Rurki PTFEZnalezione na Amazon.com
PRZEPŁYWOMIERZE RITEFLOW Z GŁADKIMI KOŃCAMI (NIEZAMONTOWANE)Znaleziono on:Globalindustrial.com
Numer modelu:t9FB3075514		Numer artykułu: H40407-0075Monitoruje przepływ powietrza w olfaktometrze
Skala 150 mm, rozmiar 2
Numer części producenta:H40407-0075
ŚrubokrętZnaleziono na: Amazon.com
Marka:Sharden		Używany do na olfaktometrze
Owijka / rurki do krewetek (różne rozmiary do drutu o średnicy 18-22Znaleziono na: Amazon.com
Marka:eventronic		Materiał: wykonany z poliolefiny, współczynnik skurczu: 2: 1 (skurczy się do 1/2 dostarczonej średnicy)
Rurka silikonowa 0,030 x 0,065Znaleziono on:Amazon.com
Marka:Towary naukowe		Rurki do fiolek zapachowych
Lut - z ołowiemZnaleziono on:Uline.comS-25294Będzie używany z lutownicą
LutownicaZnaleziono on:Uline.comNr kat. H-10799Będzie używany do Bottonów na skrzynce sterowniczej i innych połączeniach
Moduł przekaźnika półprzewodnikowego z poczwórnym wyjściem – CzerwonyZnaleziono na: https://www.sealevel.com/Część: OB5Q    Model: Moduł QSSR z wyjściem DCPojemność: 8 pF
Wymiary: 2,4 "(L) x 1,1" (W) x 3,1" (H)
# I/O: 4 wyjścia
Maksymalne napięcie sieciowe: 60 VDC
Maksymalny prąd w stanie włączenia: 3A
Minimalne napięcie sieciowe: 3 VDC
Temperatura pracy: -30° C do 80° C (-22° od F do 176° f)
Izolacja wyjściowa: 4000 Vrms
Temperatura przechowywania: -40° C do 100° C (-40° Od F do 212&stopni; F)
Przełącznik przyciskowy SPSTMarka:Apiele
Znaleziono na: Amazon.com		N/aUżywany wewnątrz skrzynki sterowniczej zawór sterujący wodą i zawór końcowy.
Napięcie robocze 250v
Prąd znamionowy: 1 Amps, 3 Amps
Szafa Ssr 48Znaleziono on:Radwell.comKod produktu: 83105002Przetwarza wszystkie połączenia olfaktometru i współpracuje z poczwórnymi przekaźnikami stanu sooidalnego.
Rurki zasilające ze stali nierdzewnej
Końcówka: blaszana i czystszaZnaleziono na: Amazon.com
Marka:Thermaltronics		Numer modelu: FBA-TMT-TC-2
Zawór kulowy PVC 1/4" Zadzior BunaZnaleziono na: uplastic.comNumer artykułu:62281
zawór wodnyZnaleziono na: Ph.parker.comCzęść #: 003-0257-900Pompuje wodę do komory
Maksymalne natężenie przepływu: 1500 sccm
Napięcie (VDC): 24
Maksymalne ciśnienie robocze: 50 psi, 3,44 bar
Przewód 22awgMarka:tuofeng
Znaleziono na: Amazon.com		N/aSłuży do okablowania różnych elementów olfaktometru
Materiał: miedź
Gauge 30.0
Nożyce do drutuZnaleziono on:Amazon.com
Marka:Billbotk		Będzie używany do przecinania drutów
Jako marka: PTFECzęść #036663601452Służy do dostarczania substancji zapachowych.
https://medschool.cuanschutz.edu/neurotechnologycenter/Cores/machine-shop

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. An odor is not worth a thousand words: from multidimensional odors to unidimensional odor objects. Annu Rev Psychol. 61, 219-241 (2010).">Yeshurun, Y., Sobel, N. An odor is not worth a thousand words: from multidimensional odors to unidimensional odor objects. Annu Rev Psychol. 61, 219-241 (2010).
  2. Unraveling the sense of smell (Nobel lecture). Angew Chem Int Ed Engl. 44, 6128-6140 (2005).">Buck, L. B. Unraveling the sense of smell (Nobel lecture). Angew Chem Int Ed Engl. 44, 6128-6140 (2005).
  3. Temporal dynamics and latency patterns of receptor neuron input to the olfactory bulb. J Neurosci. 26 (4), 1247-1259 (2006).">Spors, H., Wachowiak, M., Cohen, L. B., Friedrich, R. W. Temporal dynamics and latency patterns of receptor neuron input to the olfactory bulb. J Neurosci. 26 (4), 1247-1259 (2006).
  4. Axon guidance of mouse olfactory sensory neurons by odorant receptors and the beta2 adrenergic receptor. Cell. 117 (6), 833-846 (2004).">Feinstein, P., Bozza, T., Rodriguez, I., Vassalli, A., Mombaerts, P. Axon guidance of mouse olfactory sensory neurons by odorant receptors and the beta2 adrenergic receptor. Cell. 117 (6), 833-846 (2004).
  5. Precision and diversity in an odor map on the olfactory bulb. Nat Neurosci. 12, 210-220 (2009).">Soucy, E. R., Albeanu, D. F., Fantana, A. L., Murthy, V. N., Meister, M. Precision and diversity in an odor map on the olfactory bulb. Nat Neurosci. 12, 210-220 (2009).
  6. Illuminating vertebrate olfactory processing. J Neurosci. 32, 14102-14108 (2012).">Spors, H., et al. Illuminating vertebrate olfactory processing. J Neurosci. 32, 14102-14108 (2012).
  7. In search of the chemical basis for MHC odourtypes. Proc Biol Sci. 277 (1693), 2417-2425 (2010).">Kwak, J., Willse, A., Preti, G., Yamazaki, K., Beauchamp, G. K. In search of the chemical basis for MHC odourtypes. Proc Biol Sci. 277 (1693), 2417-2425 (2010).
  8. Olfactory fingerprints for major histocompatibility complex-determined body odors II: relationship among odor maps, genetics, odor composition, and behavior. J Neurosci. 22 (21), 9513-9521 (2002).">Schaefer, M. L., Yamazaki, K., Osada, K., Restrepo, D., Beauchamp, G. K. Olfactory fingerprints for major histocompatibility complex-determined body odors II: relationship among odor maps, genetics, odor composition, and behavior. J Neurosci. 22 (21), 9513-9521 (2002).
  9. A distinct entorhinal cortex to hippocampal CA1 direct circuit for olfactory associative learning. Nat Neurosci. 20 (4), 559-570 (2017).">Li, Y., et al. A distinct entorhinal cortex to hippocampal CA1 direct circuit for olfactory associative learning. Nat Neurosci. 20 (4), 559-570 (2017).
  10. A neural system that represents the association of odors with rewarded outcomes and promotes behavioral engagement. Cell Rep. 32 (3), 107919(2020).">Gadziola, M. A., et al. A neural system that represents the association of odors with rewarded outcomes and promotes behavioral engagement. Cell Rep. 32 (3), 107919(2020).
  11. Selective attention controls olfactory decisions and the neural encoding of odors. Curr Biol. 28 (14), 2195-2205.e4 (2018).">Carlson, K. S., Gadziola, M. A., Dauster, E. S., Wesson, D. W. Selective attention controls olfactory decisions and the neural encoding of odors. Curr Biol. 28 (14), 2195-2205.e4 (2018).
  12. Olfactory inputs modulate respiration-related rhythmic activity in the prefrontal cortex and freezing behavior. Nat Commun. 9, 1528(2018).">Moberly, A. H., et al. Olfactory inputs modulate respiration-related rhythmic activity in the prefrontal cortex and freezing behavior. Nat Commun. 9, 1528(2018).
  13. Information for decision-making and stimulus identification is multiplexed in sensory cortex. Nat Neurosci. 16 (8), 991-993 (2013).">Gire, D. H., et al. Information for decision-making and stimulus identification is multiplexed in sensory cortex. Nat Neurosci. 16 (8), 991-993 (2013).
  14. Molecular layer interneurons in the cerebellum encode for valence in associative learning. Nat Commun. 11 (1), 4217(2020).">Ma, M., et al. Molecular layer interneurons in the cerebellum encode for valence in associative learning. Nat Commun. 11 (1), 4217(2020).
  15. Robust odor coding across states in piriform cortex requires recurrent circuitry: evidence for pattern completion in an associative network. bioRxiv. , 694331(2019).">Bolding, K. A., et al. Robust odor coding across states in piriform cortex requires recurrent circuitry: evidence for pattern completion in an associative network. bioRxiv. , 694331(2019).
  16. Recurrent cortical circuits implement concentration-invariant odor coding. Science. 361 (6407), eaat6904(2018).">Bolding, K. A., Franks, K. M. Recurrent cortical circuits implement concentration-invariant odor coding. Science. 361 (6407), eaat6904(2018).
  17. Complementary codes for odor identity and intensity in olfactory cortex. Elife. 6, e22630(2017).">Bolding, K. A., Franks, K. M. Complementary codes for odor identity and intensity in olfactory cortex. Elife. 6, e22630(2017).
  18. Performance of mice in an automated olfactometer: odor detection, discrimination and odor memory. Chem Senses. 24 (6), 637-645 (1999).">Bodyak, N., Slotnick, B. Performance of mice in an automated olfactometer: odor detection, discrimination and odor memory. Chem Senses. 24 (6), 637-645 (1999).
  19. Olfactometry with mice. Curr Protoc Neurosci. Chapter 8 (Unit 8.20), (2005).">Slotnick, B., Restrepo, D. Olfactometry with mice. Curr Protoc Neurosci. Chapter 8 (Unit 8.20), (2005).
  20. Olfactory detection thresholds for primary aliphatic alcohols in mice. Chem Senses. 45 (7), 513-521 (2020).">Williams, E., Dewan, A. Olfactory detection thresholds for primary aliphatic alcohols in mice. Chem Senses. 45 (7), 513-521 (2020).
  21. Closed-Loop Optogenetic Stimulation of the Olfactory Circuit at Different Phases of Theta Oscillations of the Local Field Potential. Methods Mol Biol. 2915, 179-187 (2025).">Villanueva, J. A., Restrepo, D., Ramirez-Gordillo, D. Closed-Loop Optogenetic Stimulation of the Olfactory Circuit at Different Phases of Theta Oscillations of the Local Field Potential. Methods Mol Biol. 2915, 179-187 (2025).
  22. Animal Models of Reproductive Behavior. Neuromethods. 200, (2023).">Arevalo, N., et al. Open-source JL olfactometer for awake behaving recording of brain activity for mice engaged in olfactory tasks. Animal Models of Reproductive Behavior. Neuromethods. 200, (2023).
  23. Odor discrimination and odor quality perception in rats with disruption of connections between the olfactory epithelium and olfactory bulbs. J Neurosci. 22 (10), 4205-4216 (2002).">Slotnick, B., Bodyak, N. Odor discrimination and odor quality perception in rats with disruption of connections between the olfactory epithelium and olfactory bulbs. J Neurosci. 22 (10), 4205-4216 (2002).
  24. A novel olfactometer for efficient and flexible odorant delivery. Chem Senses. 44 (3), 173-188 (2019).">Burton, S. D., et al. A novel olfactometer for efficient and flexible odorant delivery. Chem Senses. 44 (3), 173-188 (2019).
  25. Olfaction in olfactory bulbectomized rats. J Neurosci. 24 (41), 9195-9200 (2004).">Slotnick, B., Cockerham, R., Pickett, E. Olfaction in olfactory bulbectomized rats. J Neurosci. 24 (41), 9195-9200 (2004).
  26. High-throughput automated olfactory phenotyping of group-housed mice. Front Behav Neurosci. 13, 267(2019).">Reinert, J. K., Schaefer, A. T., Kuner, T. High-throughput automated olfactory phenotyping of group-housed mice. Front Behav Neurosci. 13, 267(2019).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Rodent OlfactometerOlfactory BehaviorOdor DeliveryMouse BehaviorOlfactory DiscriminationGo No Go TaskMATLAB ControlOdor StimuliCustom EquipmentCognitive Flexibility

Related Articles