Testing for Lukt Diskriminering og Tilvenning 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 avhengig av luktesans for å navigere nye miljøer, finne mat, for å gjenkjenne andre individer, og seksuell atferd ^1-3. Det er viktig at søkere fastslå hvorvidt forsøksdyrene har en funksjon luktesans før administrering adferdstester som involverer mat, sosial interaksjon, eller noen lukt er beregnet på å fremkalle en reaksjon fra mus. Anosmia eller manglende evne til å skille mellom forskjellige lukter, kan føre til falske positiver eller negativer i et vidt spekter av atferds paradigmer, slik at en mus evne til å gjenkjenne og skille lukt bør etableres før andre typer adferdstester blir utført.

Olfactory tilvenning / dishabituation test ble først beskrevet i 1980 ^4. Testen er blitt tilpasset for bruk i mus av Drs. Mu Yang og Jacqueline Crawley ^5. Dette er en enkel og rimelig test som gjør at etterforskeren til ESTABlish at en mus kan oppdage og skille mellom lukt. I tillegg til å teste luktesans, gjør denne testen etterforsker for å observere den generelle oppførselen til mus og bør gjøres tidlig i et testregime. Kvalitative observasjoner om musens bevegelse, tegn på angst, aktivitetsnivå, og responsen på sosiale lukt versus mat lukt kan tyde på nye områder der testing kan utføres.

I denne testen blir bomullspinner dyppes i forskjellige lukt presentert for en mus tre ganger på rad. Med hver gjentatt presentasjon av en lukt, vil musen tilvenne til bomullspinne, bruke mindre tid på å undersøke det med hver påfølgende presentasjon. Når en ny lukt blir presentert, oppstår dishabituation, og en typisk mus vil bruke mer tid på å undersøke pinnen, noe som indikerer at det kan diskriminere mellom nåværende og tidligere lukt ^fem. Denne testen blir administrert til en mus på en gang, og omfatter en 45 min acclimation periode etterfulgt av 45 min for testing.

Selv om denne testen er lett å gjennomføre den kan brukes til å undersøke sofistikerte spørsmål om musen luktsystemet. Andre populære tester av luktesansen, for eksempel begravet mat test, er det bare fastslå tilstedeværelse eller fravær av anosmia. Imidlertid lar olfactory diskriminering og tilvenning test etterforsker for å fastslå at en mus ikke bare har evnen til å gjenkjenne lukter men kan diskriminere mellom ulike lukter. Mønsteret av tilvenning og dishabituation har blitt brukt for å fastslå at nye mutantene kan skille mellom lukt ^6,7. I en overraskende studie, Fadool og kolleger brukte komplekse blandinger av lukt for å vise at mus med gen-målrettet sletting av Kv1.3 kanalen er "super smellers" som kan diskriminere veldig lignende lukt bedre enn normale mus ^åtte.

Når undersøke en ny knockout mus modell er det nyttig å establish nærvær av normal virkemåte for basis sensoriske oppgaver. Når du er ferdig tidlig i en testregime, lukt diskriminering og tilvenning testen gir en etterforsker muligheten til å observere eventuelle uvanlige atferd. Disse observasjonene kan hindre falske positive eller negative resultater i påfølgende testing som kan henføres til konfunderende karakteristikker av mutant. Som forskere fortsette å undersøke sosial atferd behovet for å kontrollere grunnleggende luktefunksjon blir stadig viktigere. I tillegg til å undersøke luktesans i mutant linjer, kan denne testen brukes til å løse spesifikke spørsmål som for eksempel om en farmakologisk behandling spesielt øker dyrets respons på sosiale lukt stimuli eller hvis deres respons øker til alle lukt stimuli.

Protocol

De voksne hannmus som brukes i følgende eksperiment ble generert og plassert ved Baylor University i en omgivelsestemperatur på 22 ° C, med en 14 timers lys og 10 timer mørke (20:00 til 06:00 hr) dagaktive syklus. Musene ble gitt ad libitum tilgang til mat og vann. Alle prosedyrer til musene var i samsvar med National Institutes of Health Retningslinjer for Care og bruk av forsøksdyr og dyr protokollen ble godkjent av Baylor University Animal Care og bruk komité. Mus ble testet i slutten av morgenen / tidlig ettermiddag. For …

Representative Results

Etter protokollen beskrevet, ble resultatene registrert bruker ti voksen (postnatal dag 90-120) mannlige C57BL / 6J mus og åtte mannlige FVB blandet bakgrunn stamme (postnatal dag 50-70). Testingen ble utført av en enkelt etterforsker over flere dager. Hvert punkt på grafene representerer gjennomsnittlig tid brukt gransker en lukt. Når bomullsdott dyppet i vann først introdusert, musene bruker mye tid på å undersøke denne romanen objekt (Figur 1: første tre datapunk…

Discussion

Resultatene er gitt i denne artikkelen er optimale for mus. Musene viser en sterk respons på en ny lukt, deretter raskt tilvenne seg. En av de viktigste trinnene i denne fremgangsmåten er fremstilling av lukt. Etterforskeren må ta stor forsiktighet for å isolere lukt fra hverandre for å hindre forurensning. Et annet viktig aspekt er presentasjonen av bomullspinne. Etterforskeren trenger å feilsøke den beste plasseringen av bomull tips slik at musen kan undersøke spissen, men ikke rive på spissen. En viktig komp…

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