Tâche de conditionnement d'opéra pour mesurer la préférence de chanson dans les pinsons de zèbre
Summary
Nous décrivons une technique pour évaluer la préférence de chanson dans les pinsons zébrés. Les femelles sont placées dans une cage à deux chambres et la préférence pour la chanson est mesurée par le nombre de fois où elle déclenche la lecture d’une chanson en atterrissant sur une perche dans une chambre, par rapport au déclenchement d’une chanson différente dans la deuxième chambre. Les atterrissages de perche sont comptés à l’aide de capteurs infrarouges.
Abstract
Un paradigme de conditionnement d’opéra est employé pour tester la préférence de chanson des pinsons zébrés femelles. Les pinsons sont placés dans une cage à deux chambres avec une ouverture de connexion et indiquent leur préférence pour une chanson en atterrissant sur une perche dans chaque chambre. En interrompant le faisceau infrarouge d’un capteur photoélectrique au-dessus de chaque perchoir, l’oiseau active la lecture d’une chanson à travers un haut-parleur situé de chaque côté de la cage. Un logiciel disponible gratuitement est utilisé pour déclencher la lecture de la chanson à partir de chaque perchoir. Pour déterminer la préférence de chanson de chaque animal, sa préférence de chambre est d’abord identifiée en déclenchant aucune lecture de chanson quand elle atterrit sur chaque perchoir. Cette préférence de chambre est alors comparée à sa préférence de chanson. Un seuil d’activité minimum est fixé pour s’assurer que la préférence est réelle. En utilisant cette méthode, nous montrons que les femelles jumelées préfèrent la chanson de leur partenaire. Cette méthode a été utilisée pour comprendre la contribution de la dopamine à la formation et au maintien de la préférence de chanson.
Introduction
L’une des questions fondamentales en biologie est la façon dont les animaux forment des liens affiliatifs. En particulier, quels sont les mécanismes neuronaux par lesquels ces liaisons sont faites et ces mécanismes de base sont-ils conservés entre les espèces de vertébrés? Le campagnol de prairie a donné des indices à certains des systèmes de neurotransmetteur qui sont importants pour la formation de paire-bond1,2,3. En particulier, la dopamine agissant à travers les récepteurs dans le noyau accumbens peut induire la préférence du partenaire dans les deux campagnols masculins et féminins4,5. Il n’est pas clair si les principes généraux qui sous-tendent la formation et le maintien des préférences des partenaires sont conservés de façon évolutive.
La monogamie est plus fréquente chez les oiseaux que chez les mammifères6. Par conséquent, la comparaison des mécanismes de comportement affiliatif chez les oiseaux à d’autres espèces est essentielle à la compréhension des fondations neuronales conservées7,8,9. En général, à travers de nombreuses espèces d’oiseaux chanteurs, le chant masculin est pensé pour servir d’indicateur honnête de la condition physique masculine10,11. Les oiseaux chanteurs mâles de pinson zèbre chantent pour attirer des compagnons et influencer la formation des paires monogames12,13. Ainsi, le chant peut être utilisé pour déterminer la préférence du partenaire chez ces oiseaux.
Les mécanismes par lesquels les femelles forment une préférence pour la chanson de leur partenaire sont inconnus. La mésotocine, l’homologue aviaire de l’ocytocine, semble jouer un rôle dans la formation de paires-liaisons dans les pinsons14,15. En outre, la dopamine a également été montré pour jouer un rôle dans la formation de paire-bond9,16,17,18. Par exemple, les niveaux de dopamine sont plus élevés dans le noyau accumbens de pinsons appariés par rapport aux pinsons non appariés9.
Pour étudier le rôle des systèmes de neurotransmetteurs sur la formation et l’entretien des liaisons de couple, nous avons mesuré la préférence de la chanson à l’aide d’un paradigme de test d’opéra équipé de capteurs infrarouges pour déclencher des lectures de chansons19. Le rapport des lectures de chansons a identifié la préférence de la femelle pour la chanson d’un mâle. Avant la tâche de conditionnement d’opéra, chaque femelle a été isolée pendant jusqu’à 48 h dans une chambre anéchoïque avec son partenaire pour les « femelles appariées » ou avec un mâle inconnu, pour des « femelles non appariées ». Pour tester l’effet de la dopamine sur la préférence de chanson, les femelles non appariées ont été traitées deux fois avec un agoniste de dopamine de D2R tandis qu’elles sont isolées avec le mâle inconnu. Ce paradigme comportemental est basé sur des études antérieures19,20 et est favorable à la recherche par les étudiants de premier cycle.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nous décrivons une méthode pour tester la préférence de chanson des pinsons zébrés. Nous avons utilisé cet essai pour tester la préférence d’une femelle jumelée pour la chanson de son partenaire. En outre, l’essai a été employé pour tester l’effet de la dopamine sur l’induction de la préférence de chanson dans les femelles naïves. Cette méthode est relativement peu coûteuse et a été conçue et utilisée par les étudiants de premier cycle, ce qui en fait un excellent outil de formation pour les étudi…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions Petra Grutzik pour la construction de la cage comportementale, le Dr Thomas Borowski pour l’aide à la conception de l’expérience, et le Dr Stephanie White pour son généreux soutien. Financement d’une subvention de recherche d’été de premier cycle de l’HHMI (HHMI #30052007536 à D.S. et L.H.
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 |
References
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