Ultrasonic vocalizations (USVs) in mice differ depending on age, sex, condition, and genetic background. Using two ultrasound emitters broadcasting simultaneously in different locations, this two-choice test can evaluate murine recognition and preference responses to different characteristics of USVs.
Mice emit ultrasonic vocalizations (USVs) during a variety of conditions, such as pup isolation and adult social interactions. These USVs differ with age, sex, condition, and genetic background of the emitting animal. Although many studies have characterized these differences, whether receiver mice can discriminate among objectively different USVs and show preferences for particular sound traits remains to be elucidated. To determine whether mice can discriminate between different characteristics of USVs, a playback experiment was developed recently, in which preference responses of mice to two different USVs could be evaluated in the form of a place preference.
First, USVs from mice were recorded. Then, the recorded USVs were edited, trimmed accordingly, and exported as stereophonic sound files. Next, the USV amplitudes generated by the two ultrasound emitters used in the experiment were adjusted to the same sound pressure level. Nanocrystalline silicon thermo-acoustic emitters were used to play the USVs back. Finally, to investigate the preference of subject mice to selected USVs, pairs of two differing USV signals were played back simultaneously in a two-choice test box. By repeatedly entering a defined zone near an ultrasound emitter and searching the wire mesh in front of the emitter, the mouse reveals its preference for one sound over another. This model allows comparing the attractiveness of the various features of mouse USVs, in various contexts.
Mange dyr bruger vokaliseringer for intraspecifikke kommunikation. Hos mus Mus musculus, en vigtig type kommunikation signal er ultralyd vokaliseringer (USVs), som har frekvenser højere end 20 kHz. USVs udsendes af mus betragtes som en del af social anerkendelse i han-hun 1-4, hun-hun 1, 5, og han-han 1, 6 interaktioner. USVs også udsendes af unger, når de er isoleret fra deres mor, hvilket øger hendes Ungen-hentning adfærd, og derfor ungernes overlevelse 7. Selv om mange rapporter har analyseret og kategoriseret mus USVs 8, 9, de adfærdsmæssige responser og neurale mekanismer i modtager animalske blevet mindre dokumenteret 10, 11. Sidstnævnte er nødvendigt at præcisere den biologiske betydning af de forskellige kendetegn ved USVs. At afsløre disse mekanismer, afspilningen eksperiment er en effektiv metode. Nylige playback undersøgelser har afsløret, at kvindeligemus er tiltrukket USVs 12, og at de foretrækker USVs fra mænd, der er forskellige fra deres forældre 13, 14.
Denne artikel forklarer afspilningen test, der anvendes til at evaluere USV præference i mus. En to-choice test box blev udviklet, hvor to forskellige USVs kan afspilles samtidigt i to rum af en test kabinet, som vist i figur 1. Denne type test box forhindrer lyd forurening ved at dividere testområdet i tre delkamre ved anvendelse af bly vægge. Ultralyd udledere er placeret udenfor hvert værelse. I væggen mellem værelser og ultralyd udledere er huller dækket med trådnet. Mus kan bevæge sig frit i de tre værelser, og vise en "søge masken" adfærd, som om at reagere på USVs afspilles af ultralyd udledere. I denne test, mus bo for perioder af forskellig varighed tæt på en lyd emitter eller den anden. Disse parametre kan logges for at opnå en følsom measu re af lyd præference.
For at afspille USVs tilbage, nanokrystallinske silicium termo-akustiske udledere (dvs. "nc-Si emitter") blev anvendt som i tidligere undersøgelser 15-17. Disse indretninger er sammensat af en tynd-filmopvarmeren elektrode, en nano-porøst silicium lag, og en enkelt-krystallinsk siliciumskive. Den digitale lyd-filen konverteres til et analogt signal og ledes derefter gennem varmeren elektrode. Enheden konverterer de resulterende spændingsafhængige termiske signaler til betydeligt lydtryk med lav forvrængning. Denne enhed er unik ved, at i modsætning til almindelige lydgeneratorer der er afhængige af mekaniske vibrationer, kan den reproducere lyd uden brug af en membran. Den emitter udviser en flad lydtrykniveau ved frekvenser fra 20 til 160 kHz (figur 2), og kan gengive digitalt indspillede murine USVs meget præcist med hensyn til varighed, frekvens og lydtryk 15, 18, 19.
ve_content "> I et repræsentativt eksperiment vist i figur 3, blev C57BL / 6 (B6) kvinder lov til at vælge mellem BALB / c (BALB) mandlige USVs og baggrundsstøj. Derudover viser figur 4 valget af B6 og BALB kvinder mellem samtidige USV afspilninger fra en BALB og en B6 mandlig, som rapporteret i en tidligere undersøgelse 14. adskiller karakteristika mandlige USVs mellem B6 og BALB stammer 20. Som det fremgår af disse resultater, kan tiltrækningskraft USVs vurderes med den nuværende protokol, hvor lydene er optaget fra en live individ, akustisk analyseret, og afspilles på andre personer.Here, the results of a representative test showed that female mice can discriminate between artificial male USVs and background noise (Figure 3). The conclusion to be drawn from these results is that the discrimination signal is reflected in the duration of stay in the room and sound zone, and in the duration of searching the mesh in the first 5 min of testing, but not in the second 5 min (Figure 3C, E and F). These data indicate that mice become habituated to the playback sounds, possib…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af en Grant-in-Støtte til JSP'er Fellows til AA; af Grants-in-Aid for Videnskabelig Forskning på innovative områder for JSP'er Fellows (No. 4501 og nr 25132712) til TK; og af et forskningsprojekt tilskud af Azabu Universitet. Figur 2 er genoptrykt fra Kihara, T., Harada, T., & Koshida, N. Wafer-kompatible fabrikation og karakteristika nanokrystallinsk silicium termisk inducerede ultralyd udledere. I: Sensorer og aktuatorer A: Fysiske, volumen 125, Elsevier, s. 426, (2006), med tilladelse fra Elsevier.
Soundproof chamber | Muromachi Kikai | ||
Small cage | CLEA Japan | CL-0113-1 | |
Middle cage | CLEA Japan | CL-0103-1 | |
Ultrasound condenser microphones | Avisoft Bioacoustics | CM16/CMPA | |
A/D converter | Avisoft Bioacoustics | UltraSoundGate116H | |
Audio software | Avisoft Bioacoustics | RECORDER USGH | |
Adobe Audition 3.0 / Audio editing software | Adobe Systems | Adobe Audition 3.0 | |
Nc-Si emitter | Original | not commercially available but it is planned to be so in near future | |
D/A converter | National Instruments | NI USB-6251 BNC | |
Attenuator | Original | ||
Amplifier | Yamatake | ||
PC | Windows 7 professional | Intel® core i7-2600K CPU @ 3.4GHz, 8GB RAM, 64-bit operating system | |
Event recorder Excel-macro / Event-scoring software | original | Programmed by Naoto Akagawa & Takeru Yamamoto | |
CCD Camera | |||
Rubber plates (made of elastomer resin) | Tokyo bouon | TI-75BK B4 | Cut them to the proper size http://www.piano-bouon.jp/shopping/?pid=1329272401-447630&ca=6&p=3 |
Giemsa's azur eosin methylene blue solution | Merck Millipore | 1.09204.0500 |