Summary
وقد أدت الأساسية ، وخصائص فريدة من نوعها حتى الآن لنظام القوارض الشم لدراسة المتزايد بين الأحياء. ثم يتم تقييم بسيطة نسبيا من وظيفتها المطلوبة أيضا. نحن هنا وصف اختبارات حساسة بالنسبة للتوصيف حساسية الماوس الشمية والتفضيل.
Abstract
نظام القوارض الشم هو زيادة اهتمام العلماء ، ودرس ، جزئيا ، في بيولوجيا الأنظمة بسبب الدوائر والخمسين ، بعد الوصول النمطية. بالإضافة إلى ذلك ، قدرة هذه المنطقة فريدة من نوعها لتوليد خلايا عصبية جديدة طوال عمر الكائن الحي يجعلها جذابة للنظام البيولوجيا التنموية والتجدد على حد سواء. يتطلب مثل هذا الاهتمام وسيلة لإجراء تقييم سريع ، ولكن يمكن الاعتماد عليها من وظيفة حاسة الشم. العديد من الاختبارات لقدرة حاسة الشم معقدة ومتغيرة ، أو لم تكن مصممة خصيصا للفئران. أيضا ، بعض الاختبارات حساسة للعجز الذاكرة فضلا عن عيوب في قدرات الشم ، التباس النتائج المتحصل عليها.
هنا ، نحن تصف بطارية بسيطة من الاختبارات المصممة لتحديد العيوب في حساسية الشم والتفضيل. أولا ، تقييم أولي الصحة العامة يسمح للتعرف على الحيوانات مناسبة لإجراء مزيد من التجارب. الثانية ، تتعرض الفئران لتخفيفات مختلفة من الروائح إلى التأكد مما إذا كان هناك فرق العتبة. الثالث ، وتعرض الفئران مع الروائح المختلفة ، سواء جذابة ومكره ، التي تسمح لتقييم تفضيل حاسة الشم. ينبغي أن تكون هذه الدراسات بسيطة تجعل توصيف الأولية للسلوك الشم للوصول للمختبرات للموارد والخبرات المتنوعة.
Protocol
الصحة العامة امتحان
يمكن العثور على معالجة أكثر شمولا من امتحانات الصحة العامة في جاكلين كراولي الممتاز الموارد phenotyping السلوكية ، وماذا يعيب الماوس بلدي؟ 1. نحن نستخدم لأول مرة تعديل بطارية اختبار المراقبة لتقييم الصحة العامة للموضوع. البطارية ويشمل عناصر من بروتوكول صموئيل ايروين 2 تقييم شامل لتحديد بسرعة تلك الموضوعات التي من شأنها أن تكون غير مناسبة لإجراء مزيد من التجارب. وباختصار ، فإن البطارية تعديل يحدد الحيوانات التي هي غير طبيعية جسديا (مثل نقص حاد في الوزن أو أكثر ، اعدادهم على نحو رديء ، ضيق النفس) أو الذي يحمل الموقف الشاذ ، تنقل أو السلوكيات. يمكن أن تكون كل هذه المظاهر من المرض. أي أن التقييم المبدئي يحدد بالمثل الموضوعات غير الصحية المناسبة.
من المهم أيضا أن نلاحظ أن تستخدم الحيوانات بطريقة إنسانية ، سواء أثناء الامتحان الصحة العامة وكذلك خلال اختبارات لاحقة. عدم استعمال أي تخدير أو مسكنات وهذه التجارب لا تتضمن أي إجراءات مؤلمة محتملة.
اختبار الحساسية الشمية
تم تصميم هذا الاختبار لاكتشاف الفرق في حساسية الشم بين مجموعتين من الفئران (مثل نوع البرية ومجموعة من الحيوانات متحولة). في هذا الاختبار ، يتم إجراء التخفيفات متعددة من رائحة. حيوان السذاجة التحقيق ثم تخفيف واحدة من هذه الرائحة ، والزمن الكلي الاستكشافية (في غضون 3 دقائق) يتم تسجيلها. ويتم اختبار التخفيفات متعددة من رائحة حول مواضيع مختلفة ، من السذاجة ، ويستخدم في الوقت الإجمالي استكشافية لتوليد منحنيات الاستجابة للجرعة لكل مجموعة من الفئران. وينبغي إشراك اثنين من الباحثين في الاختبار ، مع واحد أعمى المورثات الموضوع و / أو شرط.
الباحث الرئيسي
- الحصول four أقفاص نظيفة (8 H × 10 × 18 W L ، في بوصة) ، وكل ذلك دون الفراش. خط يصل أقفاص الأربعة في مجلس الوزراء للسلامة الأحيائية.
- اقامة حواجز بين كل الساحة استعمال ورق الترشيح مبهمة. مكان لوحة ملصق سوداء عبر القسم الأخير من هذا القبيل أن خطوط جانبية سوداء والجانب السفلي من القفص. يغطي الجزء العلوي من الساحة مع قطعة من زجاج شبكي واضحة للسماح للضوء لإنارة الساحة.
(أ)
(ب) 
الشكل 1. الساحة تعيين الهاتفي (أ) ملفوفة بشكل صحيح ، الساحة فارغة (ب) مع ورقة ارينا تصفية الموضوع والرائحة. - يبدأ التعود على المواضيع. مكان هذا الموضوع الأول في قفص الأولى للالتعود. بعد 15 دقيقة ، نقل هذا الموضوع أول من القفص الثانية. تنظيف القفص الأول مع Quatricide السل. المقبل ، وضع الموضوع الثاني في القفص ، أولا تنظيفها. تستمر هذه العملية مع الموضوعات اللاحقة. في نهاية المطاف ، ينبغي اعتادوا كل موضوع في جميع الأقفاص الثلاثة قبل وضعها في الساحة (القفص الرابع والأخير) لمدة 15 دقيقة من التعود قبل الاختبار.
(ب) 
الباحث أعمى
- جعل عدد مناسب من 2 بوصة بنسبة 2 بوصة من الورق المربعات تصفية عينات رائحة.
- استخدام رائحة محددة مسبقا ، تمييع مناسب لها. لعينات مسعور مثل زبدة الفول السوداني ، واستخدام النفط والمذيبات ؛ لجميع الآخرين ، واستخدام الماء المقطر. الدوامة.
- تعيين جهاز تسجيل الفيديو الرقمي في نهاية بكثير من مجلس الوزراء للسلامة الأحيائية بحيث نهاية القفص بأكمله هو في التركيز. اتخاذ الفيديو الأولية لضمان معايير كافية.
- سجل الترتيب الذي سيتم اختبار التخفيفات ، مع الحرص على النظام بطريقة عشوائية من المحاكمات.
- موضوع السجل القمامة وأرقام بطاقات الهوية.
- مرة واحدة وقد اعتادوا هذا الموضوع لمدة 15 دقيقة في الساحة ، استعدادا لبدء أول محاكمة. ماصة التخفيف أولا ونزولا في أنبوب مخروطي pipetting قبل وضعها على شكل مربع ورقة التصفية. يجب أن يكون سطح الورق مرشح مثالي ~ تغطية 85 ٪ (حوالي 0.50 مليليتر من الحل). استخدام kimwipe للتأكد من عدم ورقة الترشيح المشبعة بشكل مفرط.
- بدء تسجيل الفيديو.
- ضع مربع رقة الترشيح في قفص على الطرف الآخر من موقف الحيوان الحالية.
- بدء التوقيت.
- بعد 3 دقائق ، ووقف تسجيل وإزالة رائحة المخفف.
- إذا كان واحد فقط رائحة (مثل القرفة) ليكون اختبارها ، وإزالة هذا الموضوع أول اختبار من الساحة. كرر الخطوات 6-11 لكل حيوان ، تمييع مناسب رائحة لكل موضوع. إذا كان أكثر من واحد هو أن تكون رائحة اختبار ، ومع ذلك ، لا تقم بإزالة هذا الموضوع اختبار من الساحة. بدلا من ذلك ، يبدأ التوقيت.
- تمييع مناسب رائحة المقبل باستخدام الأساليب نفسها المذكورة أعلاه.
- بعد 1 دقيقة ، ويبدأ تسجيل الفيديو. ضع مربع رقة الترشيح مع التخفيف من رائحة المقبل في القفص على الطرف الآخر من positio الحيوان الحاليةن.
- كرر الخطوات 6-13 لكل رائحة ، مشيرا الى ان عدد ملفات الفيديو في كل محاكمة.
- كرر الخطوات 6-14 لكل موضوع.
الشكل 2. نتائج ممثلة لدورة اختبار حساسية الشم. تعرض كل مجموعة من الماوس إما السيطرة على (المجموعة أ) أو المجموعة التجريبية (المجموعة الثانية) إلى واحد من خمسة تخفيفات مختلفة من خلاصة القرفة على الورق مرشح واحد ، الدورة ثلاث دقائق. قضى وقتا إجمالي استكشاف وتقييم ورقة الترشيح. الفئران في المجموعة (أ) لديهم حساسية أكبر من تلك الموجودة في حاسة الشم المجموعة باء.
اختبار حاسة الشم ميول
تم تصميم هذا الاختبار لتحديد أوجه القصور الكشف محددة ، ألا وهي القدرة على الشعور الروائح الجذابة أو مكره. الإجراء التالي تقترض متحررا من بروتوكول Kobayakawa ، K. ، وآخرون al.3. مرة أخرى ، ينبغي إشراك اثنين من الباحثين في الاختبار ، مع واحد أعمى المورثات الموضوع و / أو شرط. يتم تسجيل مرة أخرى في المرة مجموع الاستكشافية (عند عرض الفيديو) عن الروائح المختلفة. وتتم تسمية تلك الروائح مع أوقات استكشافية مجموع أكبر من المياه بأنها "جذابة" ، بينما تسمى تلك الأوقات مع أقل من المياه "مكره". ثم يرى الباحث ما اذا كانت نفس الروائح هي "جذابة" أو "مكره" لاختبار المواد الدراسية المختلفة.
يرجى اتباع الخطوات 1-3 في قسم الحساسية اختبار الشم للباحث الرئيسي.
باحث أعمى
إجراء اختبار تفضيل حاسة الشم هو نفسه ، مع تعديلات طفيفة من الخطوات 2 و 4. يرجى اتباع الخطوات 1-15 في قسم الحساسية اختبار الشم للباحث أعمى ، مع التغييرات التالية : للحصول على الخطوة 2 ، وذلك باستخدام الروائح محددة مسبقا (مزيج من رائحة جذابة ومكره) ، وجعل الحلول المخففة في كل مناسبة أنابيب مخروطية. لعينات مسعور مثل زبدة الفول السوداني ، واستخدام النفط والمذيبات ؛ لجميع الآخرين ، واستخدام الماء المقطر. الدوامة. لخطوة 4 ، بدلا من تسجيل تخفيف لفحصها وتسجيلها ترتيب الروائح المتنوعة التي سيتم اختبارها ، والنظام العشوائي للتجارب.
تم تصميم هذا الاختبار لتحديد أوجه القصور الكشف محددة ، ألا وهي القدرة على الشعور الروائح الجذابة أو مكره. الإجراء التالي تقترض متحررا من بروتوكول Kobayakawa ، K. وآخرون. 3. مرة أخرى ، ينبغي إشراك اثنين من الباحثين في الاختبار ، مع واحد أعمى المورثات الموضوع و / أو شرط. يتم تسجيل مرة أخرى في المرة مجموع الاستكشافية (عند عرض الفيديو) عن الروائح المختلفة. وتتم تسمية تلك الروائح مع أوقات استكشافية مجموع أكبر من المياه بأنها "جذابة" ، بينما تسمى تلك الأوقات مع أقل من المياه "مكره". ثم يرى الباحث ما اذا كانت نفس الروائح هي "جذابة" أو "مكره" لاختبار المواد الدراسية المختلفة.
يرجى اتباع الخطوات 1-3 في قسم الحساسية اختبار الشم للباحث الرئيسي.
باحث أعمى
إجراء اختبار تفضيل حاسة الشم هو نفسه ، مع تعديلات طفيفة من الخطوات 2 و 4 و 13. يرجى اتباع الخطوات 1-15 في قسم الحساسية اختبار الشم للباحث أعمى ، مع التغييرات التالية : للحصول على الخطوة 2 ، وذلك باستخدام الروائح محددة مسبقا (مزيج من رائحة جذابة ومكره) ، وجعل الحلول المخففة في كل مناسبة أنابيب مخروطية. لعينات مسعور مثل زبدة الفول السوداني ، واستخدام النفط والمذيبات ؛ لجميع الآخرين ، واستخدام الماء المقطر. الدوامة. لخطوة 4 ، بدلا من تسجيل تخفيف لفحصها وتسجيلها ترتيب الروائح المتنوعة التي سيتم اختبارها ، والنظام العشوائي في كل محاكمة. عن الخطوة 13 ، ضع مربع رقة الترشيح مع رائحة المقبل في القفص على الطرف الآخر من موقف الحيوان الحالية.
الشكل 3. نتائج ممثلة لدورة اختبار تفضيل حاسة الشم. تعرضت كل الماوس إلى كل من الروائح المختلفة على الورق مرشح واحد ، الدورة ثلاث دقائق. قضى وقتا إجمالي استكشاف وتقييم ورقة الترشيح. زبدة الفول السوداني والفانيلا والروائح الجذابة (استكشافية رائحة الوقت <استكشافية للمياه الوقت) و 2 - Methylbutyric حمض غير مكره (استكشافية رائحة الوقت <استكشافية للمياه الوقت).
سجل لاختبارات الشم
بعد الحصول على جميع لحساسية الشم والفيديو أفضلية ، فمن الضروري تحليل الوقت الاجمالي الذي قضي استكشاف كل تمييع / رائحة. وقد قام الباحث بتحليل جميع المكفوفين من أشرطة الفيديو لأغراض الاتساق.
- معاينة VIDEO ، مشيرا إلى ما يلي : أ) عندما يتم وضع ورقة الترشيح في الساحة ، ب) عند الفأر النهج ورقة الترشيح ، ج) عند الفأر تحقق في ورقة الترشيح د) عند مرور ثلاث دقائق لديها (من عند التصفية وضعت ورقة في الساحة). معرفة متى التركيز على سلوك الماوس يجعل من الاسهل ليسجل بدقة الوقت الاجمالي الذي قضي على استكشاف الاستعراض.
- استعراض الفيديو. لاحظ الوقت الذي تحقق لأول مرة الماوس رقة الترشيح (الكمون).
- استخدام ، ساعة توقيت الوقت جميع التحقيقات في غضون ثلاث دقائق من وضع ورقة الترشيح في الساحة. ويعرف الوقت من تحقيق مثل أي وقت المنخر الماوس هي <1 مم من ورقة الترشيح. فمن المهم أن لا تشتمل على أي من ذلك الزمن عندما كان الفأر هو على مقربة من ورقة الترشيح ، ولكن لم يتم التحقيق بنشاط. لا تشمل نوبات من المضغ ولعق على الورق أو نوبات من الجلوس على ورقة في الوقت الذي استكشافية الإجمالي. من الضروري أن تلتزم بشكل وثيق ومستمر لهذه القواعد بدقة لتحليل السلوك الشمية.
- سجل الوقت استتار ، قضى الوقت الإجمالي التحقيق ورقة الترشيح ورقم ملف الفيديو.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
الاختبارات المذكورة أعلاه تسمح لتقييم سريعة وموثوق بها وظيفة حاسة الشم الأساسية. فإنه لا يمكن تجاهلها ، إلا أن هذا يتطلب الاعتماد على حسن الاختيار وإعداد المواد للاختبار. الحيوانات التي هي مريضا أو عاجزا على خلاف ذلك غالبا ما تكون موضع اختبار غير متناسقة. أيضا ، والتعود من المواضيع اختبار هو مفتاح الحل. لقد وجدنا أن استخدام أقفاص متعددة أثناء عملية التعود يسمح الحيوانات لتصبح مريحة مع المجرب معالجة وتغيير محيطه. وقد وجدنا أيضا أن أوقات أقصر من تلك التي أشارت لاعتياد ليست كافية للحد من القلق. الحيوانات حريصة هي أيضا في كثير من الأحيان لا يمكن التنبؤ بها اختبار المواضيع ، ويمكن أن يحجب الخلافات الحقيقية.
في الاختبار الفعلي للفئران ، من المهم ليس فقط لتكون متناسقة عند الحصول على البيانات ، ولكن أيضا في تحليل السلوك الموضوعات. لقد وجدنا أنه من المفيد أن نعتمد فقط ذلك الوقت عندما الأنف موضوع الاختبار هو <1 ملم من ورقة الترشيح كجزء من وقت استكشافية الإجمالي. أيضا ، لا يتم تضمين السلوكيات مثل العض أو المضغ ورقة الترشيح في الوقت الذي استكشافية الإجمالي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استتار الوقت (لرائحة جذابة) أيضا أن تكون مقياسا مفيدا. قد تتطلب خلفيات مختلفة الفئران تخفيفات مختلفة من الروائح فعالة للتمييز بين الرقابة والمجموعة التجريبية. فمن المهم أيضا أن المباراة الجنس والعمر أزواج المباراة. وجدنا أنه من المفيد استخلاص تجريبيا التخفيفات رائحة المناسب (على مواضيع مشابهة لمجموعة المراقبة) قبل المضي قدما في الاختبار التجريبي من الفئران السذاجة. أخيرا ، تم اختيار هذه الاختبارات للحد من تأثير أي إدراكيا الأخرى ، وأبرزها ، وعيوب في التعلم و / أو الذاكرة. تحقيقا لهذه الغاية ، من المهم جدا لاستخدام الفئران لاختبار السذاجة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
التمويل : وأيد هذا العمل من قبل ستيوارت وفيكتوريا مقر تشيوان زمالة Predoctoral (RMW) ، جائزة الريادة المعاهد الوطنية للصحة (RAS)
Materials
| Name | Type | Company | Catalog Number | Comments |
| 2-Methylbutyric acid | Reagent | Sigma-Aldrich | W269506 | Concentrations Used:9.16 x 10-1 – 10-8 M (in H20) |
| Pure Vanilla Extract | Reagent | McCormick & Co. | n/a | Concentrations Used:10-1 – 10-5 dilution (in H20) |
| Peanut Butter (Skippy, Extra Crunchy) | Reagent | Unilever | n/a | Concentrations Used:10% (w/v), in mineral oil |
| Cinnamon Extract | Reagent | McCormick & Co. | n/a | Concentrations Used:10-1 – 10-5 dilution (in H20) |
| Mineral Oil, light | Reagent | Fisher Scientific | O121-1 | Concentrations Used:N/A |
References
- Crawley, J. N. What’s Wrong with my Mouse? Behavioral Phenotyping of Transgenic and Knockout Mice. , John Wiley and Sons. 42-60 (2007).
- Irwin, S. Comprehensive observational assessment: Ia. A systematic, quantitative procedure for assessing the behavioral and physiologic state of the mouse. Psychopharmacologia. 13, 222-257 (1968).
- Kobayakawa, K. Innate versus learned odour processing in the mouse olfactory bulb. Nature. 450, 503-508 (2007).
