Testning for Lugt Diskrimination og Tilvænning i mus

Summary

This manuscript describes a protocol to examine the olfactory system of rodents. The olfactory habituation/dishabituation test will allow investigators to determine whether a mouse habituates to a repeatedly presented odor and whether the mouse demonstrates dishabituation when presented a novel odor.

Abstract

This video demonstrates a technique to establish the presence of a normally functioning olfactory system in a mouse. The test helps determine whether the mouse can discriminate between non-social odors and social odors, whether the mouse habituates to a repeatedly presented odor, and whether the mouse demonstrates dishabituation when presented with a novel odor. Since many social behavior tests measure the experimental animal’s response to a familiar or novel mouse, false positives can be avoided by establishing that the animals can detect and discriminate between social odors. There are similar considerations in learning tests such as fear conditioning that use odor to create a novel environment or olfactory cues as an associative stimulus. Deficits in the olfactory system would impair the ability to distinguish between contexts and to form an association with an olfactory cue during fear conditioning.

In the odor habitation/dishabituation test, the mouse is repeatedly presented with several odors. Each odor is presented three times for two minutes. The investigator records the sniffing time directed towards the odor as the measurement of olfactory responsiveness. A typical mouse shows a decrease in response to the odor over repeated presentations (habituation). The experimenter then presents a novel odor that elicits increased sniffing towards the new odor (dishabituation). After repeated presentation of the novel odor the animal again shows habituation. This protocol involves the presentation of water, two or more non-social odors, and two social odors. In addition to reducing experimental confounds, this test can provide information on the function of the olfactory systems of new knockout, knock-in, and conditional knockout mouse lines.

Introduction

Mus er afhængige af lugtesansen til at navigere nye miljøer, finde mad, for anerkendelse andre personer, og seksuel adfærd ^1-3. Det er væsentligt, at undersøgere fastslå, hvorvidt forsøgsdyr har en fungerende lugtesans før indgift adfærdsmæssige tests, der involverer mad, social interaktion, eller eventuelle lugtgener bestemt til at udløse en reaktion fra musen. Anosmi eller manglende evne til at skelne mellem forskellige lugte, kan resultere i falske positiver eller negativer i en bred vifte af adfærdsmæssige paradigmer, så en musens evne til at opdage og skelne lugte bør etableres før andre typer af adfærdsmæssige tests udføres.

Den olfaktoriske tilvænning / dishabituation test blev først beskrevet i 1980'erne ^4. Testen er blevet tilpasset til anvendelse i mus ved Drs. Mu Yang og Jacqueline Crawley ^5. Dette er en enkel og billig test, der gør det muligt for undersøgeren at establish at en mus kan registrere og skelne mellem lugte. Ud over at teste olfaction, denne test giver investigator at observere den generelle opførsel af musen og bør ske tidligt i en test regime. Kvalitative bemærkninger om musens bevægelse, tegn på angst, aktivitetsniveau, og reaktion på de sociale lugte versus mad lugte kan signalere nye områder, hvor testning kunne gennemføres.

I denne test er vatpinde dyppet i forskellige lugte præsenteret for en mus tre gange i træk. Med hver gentagne præsentation af en lugt, vil musen vænne til vatpind, bruger mindre tid på at undersøge det med hver efterfølgende præsentation. Når en ny lugt præsenteres, opstår dishabituation, og en typisk mus vil bruge mere tid på at undersøge vatpinden, hvilket indikerer, at det kan skelne mellem de nuværende og tidligere lugte ^5. Denne test er administreret til en mus ad gangen og omfatter en 45 min acclimation periode efterfulgt af 45 min af test.

Selvom denne test er let at udføre den kan anvendes til at undersøge sofistikerede spørgsmål om muse olfaktoriske system. Andre populære test af lugtesansen, såsom begravede fødevareprøvemateriale, simpelthen fastslå tilstedeværelsen eller fraværet af anosmi. , Det olfaktoriske diskrimination og tilvænning test giver dog investigator at fastslå, at en mus ikke blot har evnen til at opdage lugte, men kan skelne mellem forskellige lugte. Mønstret af tilvænning og dishabituation er blevet anvendt til at fastslå, at nye mutanter kan skelne mellem lugte ^6,7. I en overraskende undersøgelse, Fadool og kolleger brugte komplekse blandinger af lugte at vise, at mus med gen-målrettet sletning af Kv1.3 kanalen er "super smellers", der kan skelne meget lignende lugt bedre end normale mus ^8.

Ved behandlingen af ​​en ny knockout musemodel er det nyttigt at establish tilstedeværelsen af ​​normal adfærd for grundlæggende sensoriske opgaver. Når du er færdig tidligt i en test regime, forskelsbehandling lugt og tilvænning test giver en undersøger mulighed for at observere usædvanlige adfærd. Disse observationer kan forhindre falsk positive eller negative resultater i den efterfølgende test, der kan henføres til confounding karakteristika mutant. Som forskere fortsætte med at undersøge social adfærd er behov for at kontrollere grundlæggende olfaktoriske funktion bliver stadig vigtigere. Ud over at undersøge olfaction i mutant linjer, kan denne test bruges til at behandle specifikke spørgsmål, såsom hvorvidt en farmakologisk behandling specifikt øger et dyrs reaktion på sociale lugt stimuli, eller hvis deres respons øges til alle lugt stimuli.

Protocol

De voksne hanmus, der anvendes i det følgende eksperiment blev dannet og anbragt ved Baylor University ved en omgivende temperatur på 22 ° C, med en 14 timers lys og 10 timers mørke (20:00 til 06:00 timer) døgnets cyklus. Musene blev givet ad libitum adgang til foder og vand. Alle procedurer til musene var i overensstemmelse med National Institutes of Health retningslinjer for pleje og anvendelse af forsøgsdyr og dyret protokollen blev godkendt af Baylor University Animal Care og brug Udvalg. Mus blev testet i den sene morgen…

Representative Results

Efter protokollen beskrevet, blev resultaterne registreret bruger ti voksne (postnatal dag 90-120) mandlige C57BL / 6J mus og otte mandlige FVB blandet baggrund stamme (postnatal dag 50-70). Test blev udført af en enkelt investigator over flere dage. Hvert punkt på graferne repræsenterer den gennemsnitlige tid undersøge en lugt. Når vatpind dyppet i vand først indført, musene tilbringer megen tid på at undersøge denne roman objekt (Figur 1: første tre datapunkter)….

Discussion

De i dette papir resultater er optimale for mus. Musene demonstrerer en stærk reaktion på en ny lugt, derefter hurtigt vænne. Et af de vigtigste skridt i denne metode er udarbejdelsen af ​​lugte. Investigator skal tage stor omhu at isolere lugte fra hinanden for at undgå forurening. Et andet centralt aspekt er præsentationen af ​​vatpind. Investigator skal fejlfinde den bedste placering af bomuld spids, så musen kan undersøge spidsen, men ikke rive på spidsen. En vigtig komponent af testen er udvælgelse…

Materials

Mouse cage	Allentown	Standard mouse cage
Wire lid	Allentown	BCU Mouse WBL 2500
Bedding	Harlan	7090 Sani-Chips
Cotton swabs	VWR	89031-270	6” wooden handle
Banana extract	McCormick
Almond extract	McCormick
Laboratory tape	VWR	89098-062
Stop watch	VWR	62374-000
Nitrile gloves	VWR	82026
Timing device	VWR	61161-350
15 mL conical tubes	VWR	89003-294
2 L beakers	Pyrex	1003
Parafilm	Parafilm	PM-992	4” x 250’
1 L bottle with cap	VWR	89000-240