Déterminer ultrasons vocalisation Préférences chez la souris en utilisant un test de lecture à deux choix
Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
Beaucoup d'animaux utilisent des vocalisations pour la communication intraspécifique. Dans le Mus musculus de la souris, un type important de signal de communication est vocalisations ultrasoniques (USV), qui ont des fréquences supérieures à 20 kHz. USV émis par les souris sont considérées comme un élément de reconnaissance sociale dans mâle-femelle 1-4, femelle-femelle 1, 5, et mâle-mâle 1, 6 interactions. USV sont également émis par les petits quand ils sont isolés de leur mère, ce qui augmente son comportement de chiot-récupération, et donc la survie des petits 7. Bien que de nombreux rapports ont analysé et catégorisé USV de souris 8, 9, les réponses comportementales et mécanismes neuronaux de l'animal à recevoir ont été moins documenté 10, 11. Ce dernier est nécessaire de clarifier la signification biologique des différentes caractéristiques de USV. Pour révéler ces mécanismes, l'expérience de la lecture est une méthode efficace. Études de lecture récentes ont révélé que femelleles souris sont attirés par USV 12, et qu'ils préfèrent USV de mâles qui sont différentes de leurs parents 13, 14.
Cet article explique le test de lecture utilisée pour évaluer USV préférence chez la souris. Une boîte d'essai de deux choix a été développé dans lequel deux USV différents peuvent être lues simultanément dans deux compartiments d'une enceinte d'essai, comme le montre la figure 1. Ce type de boîte d'essai empêche la contamination sonore en divisant la zone de test en trois sous-chambres , en utilisant des parois de plomb. Les émetteurs d'ultrasons sont situés à l'extérieur de chaque chambre. Dans le mur entre les chambres et les émetteurs d'ultrasons sont des trous recouverts de grillage. Les souris peuvent se déplacer librement dans les trois chambres, et montrer un comportement "la recherche de la maille", comme pour répondre à USV lus par les émetteurs d'ultrasons. Dans ce test, les souris restent pendant des périodes de durée différente à proximité de son émetteur une ou l'autre. Ces paramètres peuvent être enregistrés pour obtenir une mesu sensibles re de préférence son.
Pour jouer les USV arrière, silicium nanocristallin émetteurs thermo-acoustique (ie, «émetteur nc-Si») ont été utilisés comme dans les études précédentes 15-17. Ces dispositifs sont constitués d'une électrode à couche mince de chauffage, une couche de silicium nano-poreux, et une tranche de silicium monocristallin. Le fichier audio numérique est converti en un signal analogique et ensuite passé à travers l'électrode de chauffage. Le dispositif convertit les signaux thermiques dépendant de la tension résultant en une pression significative du niveau sonore avec une faible distorsion. Ce dispositif est unique en ce que, à la différence des générateurs de sons ordinaires qui dépendent de vibrations mécaniques, il peut reproduire le son sans la nécessité d'un diaphragme. L'émetteur présente un niveau de pression acoustique plat à des fréquences de 20 à 160 kHz (Figure 2), et peut reproduire USV murins enregistrés numériquement très précise en termes de durée, la fréquence et le niveau de pression acoustique de 15, 18, 19.
ve_content "> Dans une expérience représentative montrée sur la figure 3, C57BL / 6 (B6) femelles ont été autorisés à choisir entre des souris BALB / c (BALB) USV mâles et les bruits de fond. En outre, la figure 4 montre le choix des femelles B6 et BALB entre simultanés playbacks USV d'un BALB et un mâle B6, tel que rapporté dans une étude précédente 14. Les caractéristiques de USV hommes diffèrent entre B6 et BALB souches 20. Comme le montrent ces résultats, l'attractivité de l'USV peut être évaluée avec le présent Protocole, dans lequel les sons sont enregistrés à partir d'un individu vivant, acoustiquement analysés, et lus à d'autres personnes.Protocol
Representative Results
Discussion
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…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par une subvention de l'État pour les JSP Fellows à AA; Subventions par-in-Aid pour la recherche scientifique sur des domaines innovants pour les JSP Fellows (n ° 4501 et n ° 25132712) aux savoirs traditionnels; et par une subvention de projet de recherche décerné par l'Université Azabu. Figure 2 est tiré à part de Kihara, T., Harada, T., & Koshida, la fabrication et les caractéristiques du silicium nanocristallin induites thermiquement émetteurs ultrasonores compatible Wafer N.. Dans: Sensors and Actuators A: physique, un volume 125, Elsevier, p. 426, (2006), avec la permission d'Elsevier.
Materials
| 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 |
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