Summary

ゼブラフィンチの歌の好みを測定するためのオペラントコンディショニングタスク

Published: December 26, 2019
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Summary

シマウマフィンチで曲の好みを評価する手法について説明する。女性は2部屋のケージに置かれ、歌の好みは、彼女が第二の部屋で別の曲をトリガと比較して、1つの部屋内の止まり木に着陸することによって1曲の再生をトリガする回数によって測定されます。パーチ着陸は、赤外線センサーを使用してカウントされます。

Abstract

オペラントコンディショニングパラダイムは、女性のシマウマフィンチの曲の好みをテストするために使用されます。フィンチは、接続開口部を持つ2チャンバーケージに配置され、各チャンバー内の止まり木に着陸することによって、曲のための彼らの好みを示しています。各止まり木の上の光電センサから赤外線ビームを遮断することにより、鳥はケージの両側にあるスピーカーを通して曲の再生を活性化します。自由に利用可能なソフトウェアは、各パーチから曲の再生をトリガするために使用されます。各動物の曲の好みを決定するために、彼女の部屋の好みは、彼女が各パーチに着陸したときに曲の再生をトリガすることによって、最初に識別されます。この部屋の好みは、彼女の歌の好みに比較されます。最小アクティビティしきい値は、優先順位が実際であることを確認するために設定されます。この方法を使用して、ペアリングされた女性がパートナーの曲を好むことを示します。この方法は、歌の好みの形成と維持にドーパミンの寄与を理解するために使用されました.

Introduction

生物学における基本的な疑問の一つは、動物がどのようにアフィニティー結合を形成するかという点です。特に、これらの結合が作られる神経機構とは何か、これらの基本的なメカニズムは脊椎動物種全体で保存されているのでしょうか?草原のボレは、ペア結合形成1、2、3に重要な神経伝達物質システムのいくつかに手がかりを与えました。特に、側坐核の受容体を介して作用するドーパミンは、男性と女性の両方のvoles4、5でパートナーの好みを誘導することができる。パートナーの好みの形成とメンテナンスの基礎となる一般的な原則が進化的に保存されているかどうかは不明です。

一夫一婦制は哺乳類6よりも鳥類に多い。したがって、鳥類におけるアフィニティー行動のメカニズムを他の種と比較することは、保存された神経基礎7、8、9を理解するために重要である。一般的に、ソングバードの多くの種にわたって、男性の歌は、男性のフィットネス10、11の正直な指標として機能すると考えられています。男性シマウマフィンチソングバードは、仲間を引き付け、一夫一婦制のペア12、13の形成に影響を与えるために歌います。したがって、歌は、これらの鳥のパートナーの好みを決定するために使用することができます。

女性がパートナーの歌を好む仕組みは不明です。メソトシンは、オキシトシンの鳥類ホモローグであり、フィンチ14、15における対結合形成において役割を果たしているように見える。また、ドーパミンは対結合形成において役割を果たすることが示されている9,16,17,18.例えば、ドーパミンレベルは、対対対対対対のフィンチ9の側坐核においてより高い。

ペアボンドの形成とメンテナンスにおける神経伝達物質システムの役割を研究するために、赤外線センサーを搭載したオペラントテストパラダイムを用いて曲の好みを測定し、曲の再生をトリガする19.曲の再生の比率は、男性の歌のための女性の好みを識別しました。オペラントコンディショニングタスクの前に、各女性は「ペアの女性」のための彼女のパートナーまたは不慣れな男性との無響室で最大48時間、または「ペアリングされていない女性」のために隔離されました。歌の好みに対するドーパミンの効果をテストするために、ペアリングされていない女性は、不慣れな男性と単離しながら、D2Rドーパミンアゴニストで2回治療された。この行動パラダイムは、以前の研究19、20に基づいており、学部生による研究に適しています。

Protocol

すべての実験は、NIHガイドラインに従って、W.M.ケック科学部の制度ケアと使用委員会によって承認されました。使用された動物はすべて成人でした(>90日ポストハッチ)。 1. オペラントコンディショニングチャンバーの建設 2 つの同一チャンバーで構成されるテスト ケージを構築し、それぞれ 15 x 15 x 17 インチ3 (図 1A)。?…

Representative Results

プロトコルに従って、ペアリングされた女性がパートナーの歌を好むことがわかりました(図 2A)。沈黙中のサイドチャンバーの好みには、曲の再生中に大きな違いがありました(t検定は複数比較のために修正されました;p = 0.004;t = 3.35、df = 16)。こうして、女性は見知らぬ男性の歌と比較して、彼女のパートナーの歌を優先的に引き起こしました。 <p class="j…

Discussion

シマウマフィンチの歌の好みをテストする方法について説明する。私たちは、このアッセイを使用して、彼女のパートナーの歌のためにペアの女性の好みをテストしました。さらに、アッセイは、ナイーブメスにおける歌の好みの誘導に対するドーパミンの効果をテストするために使用された。この方法は比較的安価で、学部生が設計・使用しており、学生にとって優れたトレーニングツー?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

行動ケージの建設に関するペトラ・グルツィク、実験の設計を手伝ってくれたトーマス・ボロフスキ博士、ステファニー・ホワイト博士の寛大な支援に感謝します。HHMI学部夏季研究助成金(HHMI#30052007536D.S.およびL.H.)からの資金提供。

Materials

(-)-Quinpirole sigmaaldrich Q102
acoustic foam Coulbourn Instruments, Allentown, PA H10-24A
audio amplifier – 2 channel Amazon Pyle PCAU46A any small audio amplifier should work
Banner Engineering Q08 Series, emitter. SO60-Q08 https://www.alliedelec.com Stock #:70659809 photoelectric sensor
Banner Engineering Q08 series, receiver. EO60-Q08-AN6X https://www.alliedelec.com Stock #:70699384 photoelectric sensor
Car stereo speakers Amazon Pioneer TS – F1643R
Digital I/O card National Instruments PCI-6503 or USB-6501
LED lights – under-counter Amazon
multifunctional ribbon cable National Instruments 180524-20
sound pressure level meter Amazon
terminal block National Instruments 777101-1

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Cite This Article
Coleman, M. J., Saxon, D., Robbins, A., Lillie, N., Day, N. F. Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches. J. Vis. Exp. (154), e60590, doi:10.3791/60590 (2019).

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