Un Test objectif et reproductible d’apprentissage olfactif et de la Discrimination chez les souris
Summary
Ici, nous formons la souris sur une tâche d’apprentissage associatif pour tester la discrimination à l’odeur. Ce protocole permet également d’études sur l’apprentissage induit par des changements structurels dans le cerveau.
Abstract
Olfaction est la modalité sensorielle prédominante chez la souris et l’influence de nombreux comportements importants, y compris la recherche de nourriture, détection de prédateurs, l’accouplement et parentalité. Important, les souris peuvent être formés à associer les nouvelles odeurs des réponses comportementales spécifiques pour donner un aperçu de la fonction de circuit olfactif. Ce protocole décrit en détail la procédure pour les souris de la formation sur une tâche d’apprentissage opérante Go/non-Go. Dans cette approche, les souris sont formés sur des centaines d’essais automatisés par jour pendant 2 à 4 semaines et peuvent ensuite être testés sur les nouveaux Go/non-Go odeur paires pour évaluer la discrimination olfactive, ou être utilisé pour les études sur la façon dont apprentissage odeur modifie la structure ou la fonction de l’olfactif circuit. En outre, le bulbe olfactif de la souris (OB) comporte l’intégration en cours des neurones adultes. Fait intéressant, apprentissage olfactif augmente la survie et des connexions synaptiques de ces neurones adultes. Par conséquent, ce protocole est cumulable avec d’autres techniques biochimiques, électrophysiologiques et d’imagerie, d’étudier les facteurs d’apprentissage et de l’activité dépendante qui médient la survie neuronale et la plasticité.
Introduction
La souris OB, où les informations d’odeur entre tout d’abord dans le système nerveux central (CNS), fournit un excellent modèle pour étudier les changements structurels dépendant de l’expérience. Circuity OB intègre continuellement neurones adulte d’une manière dépendante de l’activité. Précurseurs de l’adulte-né neurone divisent hors de progéniteurs qui bordent la zone sous-ventriculaire adjacente à la ventricules latéraux1. Lors de la migration dans l’OB, ces précurseurs neurones survivent, différencient et intègrent en tant que cellules étoilées inhibitrices ou subissent l’apoptosis2. Sélection pour le sort de la cellule est influencée par l’activité olfactive, incluant l’apprentissage olfactif3,4,5,6. Après intégration, changements synaptiques induite par l’apprentissage se produisent dans les cellules étoilées pendant une période critique deux semaines7,8. Ainsi, les dosages pour apprentissage olfactif sont utiles pour étudier comment expérience dépendant plasticité influences réorganisation structurelle et fonctionnelle d’un circuit de cerveau mature.
Ce protocole offre une approche formation olfactive à l’aide d’un paradigme de conditionnement opérant. Dans cette tâche, souris d’eau privés sont formés pour associer une odeur (l’odeur de « Go ») avec une récompense de l’eau et une autre odeur (l’odeur « Interdite ») à une punition de délai d’attente du procès. Progrès de souris grâce à une série graduée de phases de formation au cours des 2 à 4 semaines. Lorsque la formation est terminée, souris répondent à l’odeur de Go ou no-Go avec les comportements discrets, ce qui correspondants (recherche d’une récompense de l’eau sur les essais de Go et ne cherche ne pas la récompense de l’eau sur les essais interdites) (Figure 1A). Après que dressage est terminé, souris peuvent être encore contestées avec paires d’odeur chimiquement semblable pour tester la discrimination ou devenir passés à études apprentissage Comment olfactif d’instruction modifie la structure ou la fonction de l’ob. Tâches de discrimination odeur ont été décrits précédemment, plus compter sur des mesures subjectives telles que nombre de renifle entre deux substances odorantes9,10. En outre, la nécessité pour la notation humaine de ces tâches est aussi beaucoup de temps. La tâche d’apprentissage olfactif Go/non-Go décrite dans le présent protocole propose une mesure objective et directe de discrimination à l’odeur et l’apprentissage olfactif.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le système olfactif rongeur fournit un modèle unique pour étudier la plasticité charge sensorielle. Nous présentons ici un paradigme d’apprentissage olfactif pour former des souris pour associer des paires odorant avec une récompense ou une punition. Grâce à cette tâche d’apprentissage, modifications du circuit en aval peuvent être étudiées dans des expériences subséquentes (électrophysiologie, in vivo l’imagerie neuronale, etc.). Une fois terminé, souris vont apprendre à effectue…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce protocole est adapté à partir des travaux antérieurs au sein de notre laboratoire (Huang et al. 8). toutes les méthodes décrites ici ont été approuvés par l’utilisation Comité (ACUC) du Baylor College of Medicine et animalier. Il est pris en charge par le McNair Medical Institute, NINDS grant R01NS078294 à B.R.A., subvention NIH IDDRC U54HD083092, grant NIDDK F30DK112571 à JMP et subvention de NINDS F31NS092435 pour CKM.
Materials
| Glass vial | Qorpak | GLC-01016 | |
| Silicon Tubing | Thermo Scientific | 86000030 | |
| 18 gauge needles | BD | 305196 | |
| 1-Butanol | Sigma Aldrich | 437603 | |
| Propionic Acid | Sigma Aldrich | 402907 | |
| Mouse Chamber | Med Associates | ENV-307W | |
| Chamber Floor | Med Associates | ENV-307W-GFW | |
| Water Port | Med Associates | ENV-313W | Need two |
| Odor stimulus | Med Associates | ENV-275 | Contain 2 valves to gate odor delivery |
| Odor Port | Med Associates | ENV-375W-NPP | |
| USB Interface | Med Associates | DIG-703A-USB | |
| Desktop Computer with Windows 2000, XP, Vista, or 7 | |||
| Flow meter | VWR | 97004-952 | |
| Behavioral software | Med Associates | SOF-735 | This software, which runs each training stage, has now been replaced with Med-PC V |
| Data Transfer software | Med Associates | SOF-731 | This software formats the data to Excel |
| Training Software | Med Associates | DIG-703A-USB | This software is used to program each training stage |
| Water Valve | Neptune Research | 225P012-11 | This valve is used to gate the water delivery. Need Two |
| Odor Valve | Neptune Research | 360P012-42 | This valve is used to gate the odor delivery. Need Two |
References
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