두 선택 재생 테스트를 사용하여 마우스의 초음파 발성 환경 설정을 결정
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
많은 동물 종자 간 통신을위한 발성을 사용합니다. 마우스 뮤스의 musculus에서 통신 신호의 하나의 중요한 유형은 20 kHz의보다 높은 주파수가 초음파 발성 (USVs)이다. 마우스에 의해 방출 USVs는 남성 여성, 1-4 여성 – 여성 1, 5, 남성 – 남성 (1), (6) 상호 작용의 사회 인식의 구성 요소로 간주됩니다. USVs는 그녀의 강아지 – 검색 행동을 증가 어머니로부터 분리되는 경우도 새끼에 의해 방출, 따라서 생존 7 강아지 있습니다. 많은 보고서가 적은 10에 설명 된 분석 마우스 USVs 8, 9, 행동 반응 및 수신 동물의 신경 메커니즘을 분류하고 있지만 11. 후자 USVs의 다양한 특성의 생물학적 의미를 명확하게 할 필요가있다. 이러한 메커니즘을 나타 내기 위해, 재생 실험 효율적인 방법이다. 최근 재생 연구는 여성의 것으로 밝혀졌다마우스는 USVs (12)에 매료되어, 그들은 그들의 부모 (13), (14)에서 다른 남성에서 USVs을 선호.
이 문서에서는 마우스의 USV 환경을 평가하는 데 사용되는 재생 테스트를 설명합니다. 두 선택 테스트 박스가도 1에 도시 된 두 개의 다른 USVs는 테스트 케이스의 두 구획을 동시에 재생할 수있는 개발되었다. 시험 상자의이 유형은 세 개의 서브 – 챔버에서 검사 영역을 분할하여 음성 오염을 방지 납 벽을 사용하여. 초음파 방출은 각 객실 외부에 있습니다. 객실과 초음파 이미 터 사이의 벽에서 철망으로 덮여 구멍이 있습니다. 마우스는 3 방에서 자유롭게 이동하고, 초음파 에미 터에 의해 재생 USVs에 응답하는 것처럼, "메시 검색"동작을 보여줄 수있다. 이 시험에서, 생쥐는 하나의 사운드 이미 터 또는 서로 근접 상이한 지속 기간까지. 이러한 매개 변수는 민감한 measu를 얻을 기록 할 수 있습니다 사운드 환경 설정의 재.
다시 USVs를 재생하려면, 나노 결정 실리콘 열 음향 방출 (즉, "NC-시 터")는 이전의 연구 15-17에서 사용 하였다. 이러한 장치는 박막 가열기 전극, 나노 다공성 실리콘 층과 단결정 실리콘 웨이퍼로 구성된다. 디지털 사운드 파일을 아날로그 신호로 변환 한 후 히터 전극을 통과한다. 장치는 낮은 왜곡과 상당한 음압으로 인한 전위 의존성 열 신호를 변환한다. 기계적 진동에 의존하는 일반적인 소리 발생기,이 진동판의 필요없이 음향을 재생 달리이 장치는 점에서 독특하다. 이미 터 (20)로부터 160 kHz에서 (도 2)까지의 주파수에서 평면 음압 레벨을 나타내고, 그리고 시간, 주파수 및 음압 레벨 15, 18, 19의 측면에서 매우 정확하게 디지털 기록 뮤린 USVs를 재생할 수있다.
도 3에 도시 된 대표적인 실험에서 ve_content은 ">, C57BL / 6 (B6) 암컷 BALB / C (BALB) 사이 남성 USVs 및 배경 잡음을 선택하는 것이 허용되었다. 또한,도 4는 사이 B6 및 BALB 암컷의 선택을 도시 BALB 및 B6 남성에서 동시 USV의 플레이는 이전의 연구에서보고 된 14. 남성 USVs의 특성은 B6 사이의 차이와 BALB 20 종자. 이러한 결과에 의해, USVs의 매력은 본 프로토콜로 평가 될 수있다 바와 같이, 하는 소리, 라이브 개인으로부터 기록 된 음향 분석 및 기타 개인 재생됩니다.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
이 작품은에 의해 지원되었다 그랜트 – 에이드에서 AA에 JSPS 휄로우; 보조금 인 원조 과학 연구에 대한 JSPS 휄로우위한 혁신적인 분야 (제 4501 호 및 제 25132712) TK에에 의해; 와 아자 부 대학. 그림 2에 의해 수여 연구 프로젝트 부여하여 키하라, 토니, 하라다, T., Koshida, N. 웨이퍼 호환 제조 및 나노 결정 실리콘 열 유도 초음파 이미 터의 특성에서 다시 인쇄됩니다. 센서 및 액추에이터 :에서 물리적 볼륨 (125), 엘스 비어, P. (426), (2006), 엘스 비어의 허가.
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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