Простой и Компьютерный обонятельных тестирование для мышей
Summary
We present a simple and unbiased olfactory test in mice. With this protocol olfactory discrimination, preference, avoidance and sensitivity to a novel odor as compared to water can be assessed in single behavioral sessions. This method is indicated for a single experimenter and analysis is based on computer-assisted video processing.
Abstract
Обоняние высоко консервативен среди видов и необходим для воспроизводства и выживания.
У человека, обоняние также является одним из органов чувств, что пострадавших при старении и сильным предиктором нейродегенеративных заболеваний. Таким образом, обоняние тестирование используется в качестве неинвазивного метода диагностики для выявления неврологического дефицита на ранних стадиях. Для того, чтобы понять механизмы, лежащие в основе обонятельной чувствительности к сети, обонятельные исследования на грызунах набирает обороты в последнее десятилетие.
Здесь мы представляем очень простой, эффективный и времени воспроизводимого метода обоняния тестирования врожденного восприятия запаха и чувствительности у мышей без необходимости какого-либо предварительного пищи или воды ограничений. Испытания проводятся в знакомой среде на мышах, требуют только ароматы и 2 минутные сеансы воздействия одоранта. Анализ проводится, ретроспективном, используя компьютерные помощь команды на ImageJ а может быть, поэтому, Осуществляется с начала до конца, от одного исследователя.
Этот протокол не требует какого-либо специального оборудования или установки и указывается для любой лаборатории, заинтересованной в тестировании обонятельный восприятие и чувствительность.
Introduction
Обоняние является одним из наиболее развитых и важных сенсорных функций у млекопитающих. Любое ухудшение в обонятельной деятельности может повлиять на потребление продуктов питания, социальное поведение и, в худшем случае, даже выживание. У человека, обонятельные ухудшение зависит 1 возраст и считается сильным предиктором неврологических расстройств 2 – 6. Идентификация тест обонятельные разработана в Университете штата Пенсильвания в настоящее время представляет собой один из наиболее часто используемых, неинвазивных и количественной, диагностических тестов, которые могут оценить ранние неврологические дефициты 7 и предсказать с большой долей вероятности прогрессирования деменции 8,9.
Доступность обонятельной системы и известность обоняния грызунов, вызвало интенсивное направление исследований адресации механизмы, лежащие в основе обонятельные функции 10. Ранее мы показали, что потеря функции Recept сигнализацииили Notch1 влияет обонятельный избежать 11. В этом протоколе мы используем мышей, лишенных лиганд сигнализации, Jagged1, в нейронах или глии изучать обонятельные характеристики.
Врожденный обоняние определяется тремя параметрами, как восприятия, различения запахов и обонятельных чувствительности 4. Обонятельная испытания на грызунах может быть осуществлено различными способами, и некоторые поведенческие исследования используют olfactometers, которые обеспечивают запах животному при определенных концентраций паров и в точном времени 12 – 14. Тем не менее, эти приборы дорого и могут быть доступны только в специализированных учреждениях. В нашей работе, мы предоставляем простой, быстрый и воспроизводимый обонятельный протокол тестирования, который осуществляется с помощью летучих ароматов. Тесты описано мера восприятия к аттрактанта или репеллента запаха и оценить дискриминации между запахом и воды 11,15,16. Используя ту же настройку, же можно также измерить чувствительность к запах при различных концентрациях 16,17. Ретроспективном помощью компьютера обработки видео, вдохновленный работой Пейдж и коллег 18, обеспечивает объективные результаты без необходимости экспериментального ослепления и позволяет для одного человека, чтобы осуществить весь эксперимент.
Этот протокол предназначен для обеспечения отправной точкой для изучения обонятельной поведение у мышей.
Protocol
Representative Results
Discussion
Тесты, предложенные в этом протоколе позволяют оценить различные аспекты врожденного обонятельной поведения у мышей: восприятие запахов, дискриминации между запахов в сравнении с водой и чувствительность к запахам. Этот протокол может быть применен к любой запах в соответствии с пре?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work is funded by the Swiss National Foundation (31_138429) and Synapsis Foundation for the support of research on Alzheimer’s disease.
Materials
| Mouse cage | Italplast (Italy) | 1144B | 36 cm length x 20.5 cm width x 13.5 cm height |
| Chipped wood bedding | Abedd (Austria) | LTE E-001 | 3 cm high |
| Peanut butter | Migros (Swizterland) | NA | 1:10 |
| 2-Methylbutyric | Sigma Aldrich (Switzerland) | W269514 | Pure |
| Female Urine from fertile females of same mouse strain | NA | NA | Dilution series |
| Camera | Olympus (US) | Camedia C-8080 | MOV files |
| Quicktime for Java (Windows) | Apple (USA) | NA | video plugin for visualizing MOV files |
| Image J for Windows | NIH (USA) | NA | Video Processing/Analysis |
References
- Doty, R. L., Kamath, V. The influences of age on olfaction: a review. Cognitive Science. 5, 20 (2014).
- Mesholam, R. I., Moberg, P. J., Mahr, R. N., Doty, R. L. Olfaction in neurodegenerative disease: a meta-analysis of olfactory functioning in Alzheimer’s and Parkinson’s diseases. Archives of Neurology. 55 (1), 84-90 (1998).
- Moberg, P. J., et al. Olfactory Dysfunction in Schizophrenia: A Qualitative and Quantitative Review. Neuropsychopharmacology. 21 (3), 325-340 (1999).
- Kovács, T. Mechanisms of olfactory dysfunction in aging and neurodegenerative disorders. Ageing Research Reviews. 3 (2), 215-232 (2004).
- Barrios, F. A., et al. Olfaction and neurodegeneration in HD. Neuroreport. 18 (1), 73-76 (2007).
- Doty, R. L. Olfaction in Parkinson’s disease and related disorders. Neurobiology of Disease. 46 (3), 527-552 (2012).
- Doty, R. L., Shaman, P., Dann, M. Development of the University of Pennsylvania Smell Identification Test: a standardized microencapsulated test of olfactory function. Physiology & Behavior. 32 (3), 489-502 (1984).
- Devanand, D. p., et al. Olfactory Deficits in Patients With Mild Cognitive Impairment Predict Alzheimer’s Disease at Follow-Up. American Journal of Psychiatry. 157 (9), 1399-1405 (2000).
- Conti, M. Z., et al. Odor Identification Deficit Predicts Clinical Conversion from Mild Cognitive Impairment to Dementia Due to Alzheimer’s Disease. Archives of Clinical Neuropsychology. 28 (5), 391-399 (2013).
- Keller, A., Vosshall, L. B. Better Smelling Through Genetics: Mammalian Odor Perception. Current opinion in neurobiology. 18 (4), 364-369 (2008).
- Brai, E., et al. Notch1 activity in the olfactory bulb is odour-dependent and contributes to olfactory behaviour. European Journal of Neuroscience. 40 (10), 3436-3449 (2014).
- Larson, J., Hoffman, J. S., Guidotti, A., Costa, E. Olfactory discrimination learning deficit in heterozygous reeler mice. Brain Research. 971 (1), 40-46 (2003).
- Alonso, M., et al. Olfactory Discrimination Learning Increases the Survival of Adult-Born Neurons in the Olfactory Bulb. The Journal of Neuroscience. 26 (41), 10508-10513 (2006).
- Wesson, D. W., Keller, M., Douhard, Q., Baum, M. J., Bakker, J. Enhanced urinary odor discrimination in female aromatase knockout (ArKO) mice. Hormones and behavior. 49 (5), 580-586 (2006).
- Kobayakawa, K., et al. Innate versus learned odour processing in the mouse olfactory bulb. Nature. 450 (7169), 503-508 (2007).
- Witt, R. M., Galligan, M. R., Despinoy, J., Segal, R. Olfactory Behavioral Testing in the Adult Mouse. Journal of Visualized Experiments JoVE. (23), (2009).
- Lee, A. W., Emsley, J. G., Brown, R. E., Hagg, T. Marked differences in olfactory sensitivity and apparent speed of forebrain neuroblast migration in three inbred strains of mice. Neurosciences. 118 (1), 263-270 (2003).
- Page, D. T., et al. Computerized assessment of social approach behavior in mouse. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 3, 48 (2009).
- Nyfeler, Y., et al. Jagged1 signals in the postnatal subventricular zone are required for neural stem cell self-renewal. Embo J. 24 (19), 3504-3515 (2005).
- Tong, M. T., Peace, S. T., Cleland, T. A. Properties and mechanisms of olfactory learning and memory. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, (2014).
- Corthell, J., Stathopoulos, A., Watson, C., Bertram, R., Trombley, P. Olfactory Bulb Monoamine Concentrations Vary with Time of Day. Neurosciences. 247, 234-241 (2013).
- Lehmkuhl, A. M., Dirr, E. R., Fleming, S. M. Olfactory assays for mouse models of neurodegenerative disease. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (90), e51804 (2014).
