Determinando Preferências Ultrasonic vocalização em ratos utilizando um teste de reprodução de dois escolha
3 de setembro de 2015
As vocalizações ultrassônicas (USVs) em camundongos diferem dependendo da idade, sexo, condição e histórico genético. Usando dois emissores de ultrassom transmitindo simultaneamente em locais diferentes, este teste de duas opções pode avaliar o reconhecimento murino e as respostas de preferência a diferentes características dos USVs.
O objetivo geral deste procedimento é determinar a vocalização ultrassônica ou as preferências de USV em camundongos usando um teste de reprodução de duas escolhas. Isso é feito primeiro gravando U SVS de um indivíduo ao vivo. O segundo passo é editar e cortar os arquivos gravados de acordo e gerar arquivos de som estereofônicos.
Em seguida, os emissores de ultrassom são calibrados e o volume de USV é ajustado. Usando o atenuador e amplificadores, a etapa final é introduzir o mouse na caixa de teste e começar a reproduzir os dois arquivos de som simultaneamente. Em última análise, o monitoramento comportamental pode revelar se o mouse mostra preferência por um som em detrimento do outro.
Os emissores USV que desenvolvemos podem nos ajudar a responder a perguntas-chave sobre minhas comunicações faladas, como partes, significado biológico de diferentes tipos de nós vs. A principal vantagem de nosso emissor cáustico sobre dispositivos existentes, como os transdutores elétricos Paço, é que a resposta de frequência não tem picos ressonantes. A banda larga inunda o Mississippi na visão de ultrassom sem distorções de harmonia torna possível usar o emissor para reproduzir o curso de comunicação acústica complicado.
Através deste método pode fornecer informações sobre a resposta feminina em relação a s bs ou machos. Também pode ser aplicado a outros tipos de interação social, como entre mãe e pai, entre homens adultos e entre mulheres adultas. Para começar a obter camundongos machos sexualmente experientes e camundongos fêmeas virgens, acompanhe o ciclo esra fazendo esfregaços vaginais diariamente.
Manchar os esfregaços com Gizé e determinar a face do ciclo esra de acordo com os procedimentos padrão. Para gravar vocalizações ultrassônicas ou US vs. Conecte um microfone condensador ultrassônico a um PC usando um conversor de anúncios USB.
Defina o nível de ganho no conversor de anúncios para sete dados acústicos de gravação em 16 bits. Formate arquivos com uma taxa de amostragem de 400 kilohertz usando um software de captura de áudio para reprodução de som, conecte um conversor DA ao PC e, em seguida, conecte dois amplificadores ao conversor DA através de um atenuador, repare uma pequena gaiola com um orifício na parede lateral com seis centímetros de diâmetro. Cubra o orifício com tela de arame de 0,5 centímetro.
Evite usar roupas de cama ou qualquer outra coisa que possa produzir ruídos farfalhantes e contaminar a gravação. Coloque o microfone de ultrassom ao lado do orifício coberto de malha. Quando estiver pronto.
Coloque um camundongo macho e uma fêmea sexualmente madura em mees ou diastro na gaiola. Grave-nos vs. Por três a cinco minutos.
A caixa de teste é dividida em três compartimentos, uma zona neutra e portões das salas A e B. Separe a zona neutra das outras salas. As salas A e B têm um orifício de quatro centímetros coberto com tela de arame no final.
Coloque o emissor de ultrassom contra a malha e envolva-o com placas de borracha Para evitar vazamento de som. Coloque vedações de chumbo em ambos os lados da parede entre as salas A e B para isolamento acústico para criar os sons de reprodução. Capture um 22º segmento de USBs do arquivo gravado anteriormente.
Usando o software de edição de áudio digital, selecione e capture o ruído de fundo deste segmento e crie um 22º arquivo de ruído de fundo repetindo o segmento de ruído para reproduzir os dois arquivos de som. Exporte-os simultaneamente como um único arquivo de som estéreo com um arquivo para a orelha esquerda e outro arquivo para a orelha direita. Filtre os arquivos de som usando um filtro passa-alta com um corte de 40 kilohertz.
Reduza o ruído usando a ferramenta de redução de ruído. No software de pós-processamento, selecione e capture um segmento do arquivo que não contenha US VS.As o perfil de redução de ruído e execute a redução de ruído com nível 40 para calibrar os níveis de som durante a reprodução. Primeiro coloque o microfone a 10 centímetros de distância dos emissores de ultrassom.
Inicie a reprodução e meça o nível de pressão sonora em decibéis. Use o atenuador e amplificadores para ajustar o volume dos V dos EUA. Gerado pelos emissores de ultrassom para o mesmo nível de pressão sonora que o US masculino vs.
Registrado anteriormente. Confirme se os dois emissores de ultrassom exibem o mesmo nível de pressão sonora usando um som de calibração ao reproduzir um arquivo de som composto por dois fluxos de us vs. Ajuste os dois níveis de pressão sonora gerados para o mesmo nível.
Para iniciar o teste de duas escolhas, feche os portões das salas A e B e habitue a mulher à zona neutra. Por 30 minutos, cubra a caixa com placa de acrílico para evitar fuga. Após 30 minutos, grave todo o procedimento usando uma câmera de vídeo montada acima da caixa.
Remova o portão e permita que a fêmea explore livremente o resto da caixa de teste, incluindo as zonas de som. Uma vez que a fêmea tenha investigado ambos os círculos de malha e retornado à zona neutra, comece a reproduzir o 22º arquivo de som preparado anteriormente. Monitore o comportamento do animal por cinco a 10 minutos enquanto reproduz repetidamente o arquivo de som.
Mude a localização dos emissores de ultrassom aleatoriamente para evitar a criação de um viés lateral entre as duas salas. Os camundongos fêmeas não mostraram preferência entre as salas A e B quando autorizados a explorar as câmaras antes da reprodução do som. O número de entradas na sala foi semelhante entre as câmaras contendo ruído de fundo ou US masculino vs.
No entanto, os indivíduos passaram um tempo significativamente maior na câmara em que us vs foram regenerados. Especialmente nos primeiros cinco minutos. A exploração da zona intermediária não foi alterada pela reprodução do som.
As fêmeas passaram significativamente mais tempo dentro da zona de som e vasculhando a tela de arame na câmara jogando machos US vs. Especialmente nos primeiros cinco minutos, tanto B seis quanto bub. As fêmeas passaram mais tempo investigando o lado emparelhado com machos vs de outra cepa.
Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como determinar a preferência de spray de uso em camundongos usando um teste de sabor de duas opções após seu desenvolvimento. Essa técnica abriu caminho para pesquisadores de campo ou pesquisa de marca explorarem a interação humana sólida. A USV deve diferir dependendo da idade, condição sexual e antecedentes genéticos.
Seguindo este procedimento, os perfis USB de massa transgênica podem ser medidos para determinar se o envio e o salvamento de USBs são alterados.
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Visão Geral
Este estudo investiga as vocalizações ultrassônicas (USVs) em camundongos, concentrando-se nas suas preferências com base em diversos fatores, como idade, sexo e origem genética. Um teste de reprodução com duas opções é utilizado para avaliar a reconhecimento e as respostas de preferência murinos a diferentes características das USVs.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Análise Comportamental
- Comunicação Animal
Contexto
- As vocalizações ultrassônicas são importantes para a comunicação de camundongos.
- As VUS variam conforme a idade, o sexo e fatores genéticos.
- O entendimento das preferências de VUS pode fornecer insights sobre o comportamento de camundongos.
- Testes de reprodução sonora são um método comum para estudar preferências em animais.
Objetivo do Estudo
- Determinar as preferências de USV em camundongos.
- Avaliar o impacto de diferentes características de USV no comportamento de camundongos.
- Ampliar a compreensão da comunicação em camundongos.
Métodos Utilizados
- Gravação de USVs de camundongos vivos.
- Edição e geração de arquivos de som estereofônicos.
- Calibração de emissores de ultrassom e ajuste de volume.
- Realização de um teste de reprodução com duas opções e monitoramento comportamental.
Resultados Principais
- Os camundongos apresentam preferências distintas por certos USVs.
- As respostas comportamentais variam conforme as características dos sons.
- O teste de duas escolhas revela efetivamente o reconhecimento de USVs.
- Os resultados contribuem para a compreensão da dinâmica da comunicação em camundongos.
Conclusões
- O estudo demonstra com sucesso o teste de preferência por USV em camundongos.
- Os resultados destacam a influência de diversos fatores sobre as preferências de vocalização.
- Pesquisas futuras podem expandir as implicações dessas descobertas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O entendimento das preferências em vocalizações ultrassônicas (USV) em camundongos fornece um indicador comportamental para avaliar fenótipos de comunicação social relevantes para modelos de doenças neuropsiquiátricas. Este teste de reprodução com duas opções permite a medição quantitativa da preferência auditiva e discriminação, apoiando a validação de alvos no descobrimento de fármacos para o sistema nervoso central ao associar manipulações genéticas ou farmacológicas a alterações mensuráveis no processamento da relevância social. O método contribui para a redução de riscos mecanicistas ao oferecer um ensaio translacional para avaliar compostos que modulam a motivação social, ansiedade ou vias de recompensa.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvos
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses sobre a função gênica em circuitos de comunicação social mediante a medição de alterações no comportamento de preferência por vocalizações ultrassônicas.
- Valor Operacional: Fornece uma leitura comportamental padronizada para avaliar o impacto de variantes genéticas ou agentes farmacológicos na aproximação social guiada pela audição.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Gera métricas quantificáveis de preferência (tempo gasto na zona sonora, investigação da malha) que podem servir como pontos finais dependentes da dose na triagem de compostos.
- Valor Operacional: Apoia a reprodutibilidade do ensaio por meio de emissores de ultrassom calibrados e níveis controlados de pressão sonora, reduzindo a variabilidade em estudos entre laboratórios.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Facilita a triagem fenotípica de modelos relevantes para doenças (por exemplo, autismo, esquizofrenia) em que alterações nas USV são preditivas de endofenótipos de déficit social.
- Valor Operacional: Permite o acompanhamento longitudinal de mudanças na preferência de USV ao longo de estágios de desenvolvimento ou regimes de tratamento, fornecendo subsídios para o planejamento temporal e a dosagem terapêutica.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método insere-se no continuum de descoberta, desde a testagem de hipóteses sobre alvos até a identificação de compostos promissores, oferecendo uma conexão comportamental entre a manipulação molecular e a saída funcional nos domínios do comportamento social.
- Biologia da Descoberta: Apoia a desmistificação mecanicista ao associar mudanças nas preferências de USV a circuitos neurais específicos envolvidos no processamento auditivo e na avaliação social.
- Triagem: Fornece leituras quantitativas baseadas em preferência que permitem comparar compostos testados com controles veículos em um delineamento contrabalançado.
- Análise: Gera métricas comportamentais analisáveis (frequência de entrada, duração na zona sonora) que orientam a comparação estatística entre condições experimentais.
- Pesquisa Translacional: Alinha-se à continuidade pré-clínica ao modelar como perturbações genéticas ou farmacológicas afetam aspectos conservados da comunicação social em camundongos.
- Reutilização Empresarial: Representa uma plataforma reutilizável para avaliar diferentes origens genéticas, linhagens ou intervenções terapêuticas que afetam a relevância social.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva na validade do alvo ao determinar se alterações moleculares afetam aspectos perceptuais ou motivacionais do processamento de sons sociais.
- Valor Operacional: Melhora a reprodutibilidade por meio da calibração do emissor, controle de ruídos de fundo e redução de viés lateral mediante alternância da posição do emissor.
- Valor Estratégico: Aprimora a tomada de decisões de avançar/não avançar ao identificar compostos em estágios iniciais que falham em modular fenótipos relevantes de comunicação social.
- Impacto no Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de alvos com base na recuperação comportamental das deficiências de preferência por USV em modelos de doenças.
Considerações sobre a Implementação
- Exige experiência em neurociência comportamental, processamento de sinais de áudio e calibração de equipamentos ultrassônicos.
- Depende de instrumentação especializada, incluindo microfones condensadores ultrassônicos, emissores termoacústicos de silício nanocristalino, atenuadores e amplificadores.
- Necessita padronização entre equipes nos protocolos de geração de arquivos de som, filtragem (passa-alta em 40 kHz), redução de ruído e reprodução estéreo.
- Envolve considerações de adaptação entre linhagens de camundongos, idades e estados hormonais (por exemplo, acompanhamento do ciclo estral por meio de esfregaços vaginais).
- As limitações práticas incluem o risco de viés lateral se o posicionamento dos emissores não for randomizado e a necessidade de ambientes acústicos controlados para evitar contaminação por ruídos de farfalhar.
