Określanie preferencji wokalizacji ultradźwiękowej u myszy za pomocą testu odtwarzania dwóch wyborów
3 września 2015
Ultradźwiękowe wokalizacje (USV) u myszy różnią się w zależności od wieku, płci, stanu i tła genetycznego. Wykorzystując dwa emitery ultradźwiękowe nadające jednocześnie w różnych lokalizacjach, ten test dwukrotnego wyboru może ocenić rozpoznawanie myszy i reakcje preferencji na różne cechy USV.
Ogólnym celem tej procedury jest określenie preferencji wokalizacji ultradźwiękowej lub USV u myszy za pomocą testu odtwarzania dwóch wyborów. Osiąga się to poprzez pierwsze nagranie U SVS od żywej osoby. Drugim krokiem jest odpowiednia edycja i przycięcie nagranych nas w porównaniu z nimi oraz wygenerowanie stereofonicznych plików dźwiękowych.
Następnie emitery ultradźwięków są kalibrowane i regulowana jest głośność USV. Korzystając z tłumika i wzmacniaczy, ostatnim krokiem jest wprowadzenie badanej myszy do pudełka testowego i rozpoczęcie odtwarzania dwóch plików dźwiękowych jednocześnie. Ostatecznie monitorowanie behawioralne może ujawnić, czy mysz preferuje jeden dźwięk nad drugim.
Opracowane przez nas emitery USV mogą pomóc nam odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące mojej komunikacji szprychowej, takie jak strony, biologiczne znaczenie różnych typów nas vs. Główną przewagą naszego emitera nad istniejącymi urządzeniami, takimi jak przetworniki elektryczne Pazo, jest to, że pasmo przenoszenia nie ma pików rezonansowych. Szerokopasmowy powódź Mississippi w widzeniu ultrasonograficznym bez zniekształceń harmonii umożliwia wykorzystanie emitera do odtwarzania skomplikowanego przebiegu komunikacji akustycznej.
Dzięki tej metodzie może zapewnić wgląd w reakcję samic na s bs lub samców. Można go również zastosować do innych rodzajów interakcji społecznych, takich jak między matką a tatą, między dorosłymi samcami i między dorosłymi kobietami. Aby rozpocząć pozyskiwanie doświadczonych seksualnie samców myszy i dziewiczych samic myszy, śledź cykl esra, wykonując codzienne wymazy z pochwy.
Zabarwić rozmazy preparatem Giza i określić powierzchnię cyklu esra zgodnie ze standardowymi procedurami. Aby nagrać wokalizacje ultradźwiękowe lub US vs. Podłącz ultradźwiękowy mikrofon pojemnościowy do komputera za pomocą konwertera reklam USB.
Ustaw poziom wzmocnienia w konwerterze reklam na siedem, nagrywaj dane akustyczne w 16 bitach. Formatuj pliki z częstotliwością próbkowania 400 kiloherców za pomocą oprogramowania do przechwytywania dźwięku do odtwarzania dźwięku, podłącz konwerter DA do komputera, a następnie podłącz dwa wzmacniacze do konwertera DA przez tłumik, napraw małą klatkę z otworem w ścianie bocznej o średnicy sześciu centymetrów. Zakryj otwór siatką drucianą o grubości 0,5 centymetra.
Unikaj używania pościeli lub czegokolwiek innego, co może powodować szelest i zanieczyszczać nagranie. Umieść mikrofon ultradźwiękowy obok otworu pokrytego siatką. Kiedy będzie gotowy.
Umieść samca myszy i dojrzałą płciowo samicę myszy w mees lub diatraf w klatce. Nagrywaj nas vs. Przez trzy do pięciu minut.
Skrzynka testowa jest podzielona na trzy przedziały, strefę neutralną oraz bramki pomieszczeń A i B. Oddziel strefę neutralną od pozostałych pomieszczeń. Pokoje A i B mają po cztery centymetry otwory pokryte na końcu siatką drucianą.
Przyłóż emiter ultradźwięków do siatki i otocz go gumowymi płytkami, aby zapobiec wyciekom dźwięku. Umieść uszczelki ołowiane po obu stronach ściany między pomieszczeniami A i B, aby zapewnić izolację akustyczną w celu wytworzenia odtwarzanych dźwięków. Przechwyć 22. segment USB z wcześniej nagranego pliku.
Korzystając z oprogramowania do cyfrowej edycji dźwięku, wybierz i przechwyć szum tła z tego segmentu i utwórz 22. plik szumów tła, powtarzając segment szumu, aby odtworzyć dwa pliki dźwiękowe. Jednocześnie wyeksportuj je jako pojedynczy plik dźwiękowy stereo z jednym plikiem dla lewego ucha i drugim plikiem dla prawego ucha. Filtruj pliki dźwiękowe za pomocą filtra górnoprzepustowego z odcięciem 40 kiloherców.
Zmniejsz hałas za pomocą narzędzia do redukcji szumów. W oprogramowaniu do przetwarzania końcowego wybierz i przechwyć segment pliku, który nie zawiera żadnych VS.As amerykańskich profilu redukcji szumów, a następnie uruchom redukcję szumów z poziomem 40, aby skalibrować poziomy dźwięku podczas odtwarzania. Najpierw umieść mikrofon w odległości 10 centymetrów od emiterów ultradźwięków.
Rozpocznij odtwarzanie i zmierz poziom ciśnienia akustycznego w decybelach. Użyj tłumika i amplifiers, aby wyregulować głośność amerykańskich v. Generowane przez emitery ultradźwiękowe do tego samego poziomu ciśnienia akustycznego, co mężczyzna w USA w porównaniu z
nagranymi wcześniej. Upewnij się, że oba emitery ultradźwiękowe wykazują ten sam poziom ciśnienia akustycznego za pomocą dźwięku kalibracyjnego podczas odtwarzania pliku dźwiękowego składającego się z dwóch strumieni nas vs. Dostosuj dwa wygenerowane poziomy ciśnienia akustycznego do tego samego poziomu.
Aby rozpocząć test dwóch wyborów, zamknij bramy do pomieszczeń A i B i przyzwyczaj kobietę do strefy neutralnej. Przez 30 minut przykryj pudełko płytą akrylową, aby zapobiec ucieczce. Po 30 minutach nagraj całą procedurę za pomocą kamery wideo zamontowanej nad pudełkiem.
Usuń bramkę i pozwól kobiecie swobodnie eksplorować resztę pudełka testowego, w tym strefy dźwięku. Gdy samica zbada oba okręgi siatki i powróci do strefy neutralnej, rozpocznij odtwarzanie przygotowanego wcześniej 22. pliku dźwiękowego. Monitoruj zachowanie zwierzęcia przez pięć do 10 minut, wielokrotnie odtwarzając plik dźwiękowy.
Losowo zmieniaj lokalizację emiterów ultradźwięków, aby uniknąć tworzenia stronniczości bocznej między dwoma pomieszczeniami. Samice myszy nie wykazywały preferencji między pokojami A i B, gdy pozwolono im eksplorować komory przed odtwarzaniem dźwięku. Liczba wejść do pomieszczeń była podobna między komorami zawierającymi szum tła lub mężczyznami US vs.
Jednak badani spędzali znacznie więcej czasu w komorze, w której my vs byli zregenerowani. Zwłaszcza w pierwszych pięciu minutach. Eksploracja środkowej strefy nie została zakłócona przez odtwarzanie dźwięku.
Samice spędzały znacznie więcej czasu w strefie dźwięku i przeszukiwały drucianą siatkę w komorze, grając samców US vs. Zwłaszcza w pierwszych pięciu minutach, zarówno B six, jak i bub. Samice spędziły więcej czasu na badaniu strony sparowanej z samcami s w porównaniu z innym szczepem.
Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak określić preferencje dotyczące stosowania sprayu u myszy za pomocą testu smakowego dwóch wyborów po jego opracowaniu. Technika ta utorowała drogę badaczom zajmującym się badaniami terenowymi lub markami w celu zbadania dźwiękowej interakcji międzyludzkiej. USV musi się różnić w zależności od wieku, płci, kondycji i tła genetycznego.
Zgodnie z tą procedurą, profile USB o masie transgenicznej mogą być mierzone w celu określenia, czy wysyłanie i zapisywanie USB są zmienione.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie dotyczy ultradźwiękowych wokalizacji (USV) u myszy, koncentrując się na ich preferencjach na podstawie różnych czynników, takich jak wiek, płeć i tło genetyczne. Do oceny rozpoznawania i preferencji myszy na różne cechy USV wykorzystywany jest test odtwarzania z dwoma opcjami.
Kluczowe elementy badania
Obszar nauki
- Neuronauki
- Analiza zachowań
- Komunikacja zwierząt
Tło
- Ultradźwiękowe wokalizacje są ważne dla komunikacji myszy.
- USVs różnią się w zależności od wieku, płci i czynników genetycznych.
- Zrozumienie preferencji USV może zapewnić wgląd w zachowania myszy.
- Testy odtwarzania są częstą metodą badania preferencji zwierząt.
Cel badania
- Określenie preferencji USV u myszy.
- Ocena wpływu różnych cech USV na zachowanie myszy.
- Zgłębienie rozumienia komunikacji u myszy.
Stosowane metody
- Rejestrowanie USV od żywych myszy.
- Edycja i generowanie stereofonicznych plików dźwiękowych.
- Kalibracja emiterów ultradźwięków i regulacja głośności.
- Przeprowadzenie testu z dwoma opcjami odtwarzania z monitorowaniem zachowań.
Główne wyniki
- Myszy wykazują wyraźne preferencje wobec pewnych USV.
- Reakcje behawioralne różnią się w zależności od cech dźwięków.
- Test z dwoma opcjami skutecznie ujawnia rozpoznawanie USV.
- Wyniki przyczyniają się do zrozumienia dynamiki komunikacji u myszy.
Wnioski
- Badanie z powodzeniem wykazuje testowanie preferencji USV u myszy.
- Wyniki podkreślają wpływ różnych czynników na preferencje wokalizacji.
- Dalsze badania mogą rozszerzyć konsekwencje tych wyników.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Understanding ultrasonic vocalization (USV) preferences in mice provides a behavioral readout for assessing social communication phenotypes relevant to neuropsychiatric disease models. This two-choice playback test enables quantitative measurement of auditory preference and discrimination, supporting target validation in CNS drug discovery by linking genetic or pharmacological manipulations to measurable changes in social salience processing. The method contributes to mechanistic de-risking by offering a translational assay for evaluating compounds that modulate social motivation, anxiety, or reward pathways.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of hypotheses regarding gene function in social communication circuits by measuring shifts in USV preference behavior.
- Operational Value: Provides a standardized behavioral readout for assessing the impact of genetic variants or pharmacological agents on auditory-guided social approach.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantifiable preference metrics (time spent in sound zone, mesh investigation) that can serve as dose-responsive endpoints in compound screening.
- Operational Value: Supports assay reproducibility through calibrated ultrasound emitters and controlled sound pressure levels, reducing variability in cross-laboratory studies.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Facilitates phenotypic screening of disease-relevant models (e.g., autism, schizophrenia) where USV alterations are predictive of social deficit endophenotypes.
- Operational Value: Enables longitudinal tracking of USV preference changes across developmental stages or treatment regimens to inform therapeutic timing and dosing.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification, offering a behavioral bridge between molecular manipulation and functional output in social behavior domains.
- Discovery Biology: Supports mechanistic de-risking by linking USV preference shifts to specific neural circuits involved in auditory processing and social valuation.
- Screening: Delivers quantitative, preference-based readouts that enable comparison of test compounds against vehicle controls in a counterbalanced design.
- Analytics: Generates analyzable behavioral metrics (entry frequency, duration in sound zone) that inform statistical comparison of experimental conditions.
- Translational Research: Aligns with preclinical continuity by modeling how genetic or pharmacological perturbations affect conserved aspects of mouse social communication.
- Enterprise Reuse: Represents a reusable platform for evaluating diverse genetic backgrounds, strains, or therapeutic interventions affecting social salience.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validity by resolving whether molecular changes alter perceptual or motivational aspects of social sound processing.
- Operational Value: Enhances reproducibility through emitter calibration, background noise controls, and side-bias mitigation via emitter position switching.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making by identifying early-stage compounds that fail to modulate relevant social communication phenotypes.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of targets based on behavioral rescue of USV preference deficits in disease models.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral neuroscience, audio signal processing, and ultrasonic equipment calibration.
- Dependent on specialized instrumentation including ultrasonic condenser microphones, nanocrystalline silicon thermo-acoustic emitters, attenuators, and amplifiers.
- Necessitates cross-team standardization of sound file generation, filtering (high-pass at 40 kHz), noise reduction, and stereo playback protocols.
- Involves adaptation considerations across mouse strains, ages, and hormonal states (e.g., estrous cycle tracking via vaginal smears).
- Practical limitations include potential side bias if emitter placement is not randomized and the need for controlled acoustic environments to prevent rustling noise contamination.
