June 5th, 2016
Ультразвуковые вокализации мышей используются в качестве прокси для моделирования генетических основ дефицита голосовой коммуникации в мышиных моделях нейропсихиатрических расстройств. Настоящий протокол описывает три экспериментальных контекста, которые достоверно вызывают ультразвуковые вокализации у детенышей (на протяжении всего развития) и взрослых мышей (однополые взаимодействия, взаимодействия самца и самки).
Общая цель этого протокола состоит в том, чтобы записывать и анализировать ультразвуковые вокализации детенышей мышей или взрослых особей, а затем сделать эти данные общедоступными в базе данных mouseTube. Ранее мы выявляли мутации при аутизме, так что теперь мы хотим понять роль этих генов. Мы используем модели мышей, и в частности, мы изучаем ультразвуковую вокализацию мышей.
Эта модель может помочь понять ключевые вопросы в области нейронауки. Например, как генетические мутации влияют на социальную коммуникацию у мышей с нейропсихотическими расстройствами, такими как аутизм. Основное преимущество этого протокола заключается в том, что адресная вокализация мыши надежно выявляется.
Он должен способствовать стандартизации контекстной информации для улучшения сравнения между исследованиями. Этот метод также расширит знания о внутризвуковой коммуникации мыши с использованием базы данных mouseTube. После подготовки мышей и получения новорожденных щенков установите клетку для записи их криков.
Используйте либо звуконепроницаемый бокс, либо бокс из пенополистирола. Во-первых, установите термометр для контроля внутренней температуры. Далее через отверстие в верхней части коробки опустите конденсаторный ультразвуковой микрофон так, чтобы мембрана микрофона находилась примерно на 12-15 сантиметров над полом.
Теперь подключите микрофон к звуковой плате компьютера. Поместите неэкспериментального щенка в чистый пластиковый держатель для щенков в коробке для записи и закройте его. Сделайте пиковый звук записи, используйте всю доступную амплитуду без искажений.
Не изменяйте эту настройку во время эксперимента. Теперь, для экспериментальных измерений, поместите щенка как можно бережнее и быстрее в чистый пластиковый стаканчик. Затем поместите щенка под микрофон и закройте коробку как можно более аккуратно и тихо.
Затем сделайте 16-битную запись с частотой 300 килогерц для получения высококачественного набора данных. По прошествии пяти минут записи удалите щенка. Обратите внимание на татуировку лапы, а затем измерьте температуру кожи с помощью цифрового термометра.
Теперь сделайте небольшую отметку на щенке с помощью чернил на водной основе и верните его в гнездо. Между тестами вымойте чашку с использованием 10% этанола и дайте ей полностью высохнуть. Для тестовой клетки для взрослых используйте клетку из плексигласа, которая помещается в звуконепроницаемый бокс, освещенный белым светом низкой интенсивности.
Очистите клетку мыльным раствором, обсушите ее, и заполните двумя сантиметрами свежей подстилки. Закрепите микрофон в одном углу клетки и отрегулируйте угол наклона микрофона, чтобы улавливать звуки со всей клетки. Затем расположите видеокамеру над звукоизолирующей камерой так, чтобы она видела поверхность испытательного каркаса, не загораживая микрофон углом.
Используя неэкспериментальную пару животных, установите усиление записи, как и раньше. Для эксперимента сначала введите в клетку одно животное, которое будет выполнять роль обитателя. Дайте ему привыкнуть в течение 20 минут.
В течение этого времени может быть сделана базовая запись. Затем начните видео- и аудиозапись и представьте второе животное того же пола, которое займет роль новичка. Синхронизируйте записи, активируя звуковой сигнал при втором касании клетки.
Записывайте взаимодействие животных столько, сколько необходимо, например, четыре минуты. Чтобы подготовиться к этому тесту, рано утром в день теста возьмите мазки из влагалища у каждой самки, чтобы определить их статус в цикле течки. Держите самку за хвост и позвольте ей ухватиться за сетку клетки.
С помощью пипетки несколько раз прополощите ее влагалище, введя и собрав 20 микролитров PBS. Обращайте внимание на PBS, когда он вымывается из влагалища. Когда немного облачно, в нем достаточно клеток.
Делайте это осторожно, чтобы избежать образования слизи. Разложите образец на предметном стекле. Одновременно можно обследовать до четырех.
Дайте образцам высохнуть, прежде чем продолжить. Под вытяжным шкафом инкубируйте предметные стекла в ванне с 0,1 молярного раствора Май-Грюнвальда в PBS в течение трех минут. Затем перенесите горки в ванну PBS на минуту.
Затем перенесите горки в ванну весом 5% по объему Giemsa R в PBS. Через 10 минут промойте горки в свежем PBS еще минуту. Затем осмотрите испачканные предметные стекла.
Если в образце видны только крупные, ороговевшие эпителиальные клетки, которые не имеют ядер и окрашены в синий цвет, самка находится в полной течке. Только такие самки могут быть использованы для проведения теста. Теперь установите испытательную клетку с самцом в качестве обитателя.
Дайте ему привыкнуть в течение 10 минут и при необходимости сделайте базовую аудиозапись. Затем начните видео- и аудиозапись и познакомьте самку с полной течкой. Синхронизируйте записи, как и раньше, с помощью звукового сигнала.
Затем позвольте животным взаимодействовать столько, сколько нужно, например, в течение четырех минут. Когда запись будет завершена, верните мышей в соответствующие клетки. Чтобы загрузить данные на сайт mouseTube в Институте Пастера, сначала авторизуйтесь.
Проверьте, существует ли записанный штамм мыши в базе данных mouseTube, нажав на кнопку «Штаммы». Если нет, попросите администраторов создать его. Далее создайте животных на объектах.
Введите идентификационные коды зарегистрированных животных. Соберите их в группы, чтобы упростить последующее извлечение данных. Затем предоставьте описание используемого протокола.
Теперь создайте эксперимент для каждого сеанса записи. Укажите протокол, группу лиц, которые были зарегистрированы, используемое аппаратное и программное обеспечение, а также их специфику. В ходе эксперимента собираются все метаданные, соответствующие файлам вокализации.
Далее создайте ссылку на файлы вокализации. Сначала выберите эксперимент в списке. Затем скопируйте и вставьте URL-адрес файла озвучивания в соответствующее поле столбца «Файлы для связи».
Возможно, что ссылка, которую вы размещаете на эту базу данных, на самом деле не очень хороша. Убедитесь, что сервер, на котором размещены ваши файлы озвучивания, доступен для членов сообщества из-за пределов вашего учреждения. В разделе «Подробности» в разделе «Примечания» можно указать по мере необходимости.
Например, укажите, что была введена ссылка на видеофайл, который сопровождает аудиофайл. Наконец, после внесения заявок проверьте их. Не обязательно заполнять каждое поле для каждого файла.
При необходимости измените введенные ссылки. Были охарактеризованы мыши, у которых отсутствовала экспрессия Shank2, гена, связанного с расстройствами аутистического спектра. Эти мыши продемонстрировали нетипичную голосовую коммуникацию, которая впервые была замечена в снижении частоты звонков при взаимодействии с самками.
Затем был оценен стандартный репертуар из пяти криков, которые меняются от щенячьего возраста к взрослому возрасту. Сначала измерения были проведены с щенками P2. Вокальный репертуар у щенков P6 не изменился.
На P10 вокальный репертуар был все тем же. До этого момента не было большого дефицита у нулевых мышей Shank2. Однако во взрослом возрасте различия, связанные с генотипами, стали очевидными.
Когда самцы взаимодействовали с самками во время течки, наблюдалось заметное увеличение доли коротких и неструктурированных криков, издаваемых мутантными самцами. В паттернах криков, услышанных между самками, нулевые самки Shank2 издавали более короткие и неструктурированные звуки, а также менее сложные крики и меньшие скачки частоты при работе с нормальными самками. Парные нулевые мыши Shank2, самцы или самки, издают звуки с более низкой пиковой частотой по сравнению с парами однопометников дикого типа.
Синхронизация анализа поведенческих событий и эмиссии вокализации позволила выявить нарушения в контексте эмиссии ультразвуковых вокализаций у мутантных мышей. Мыши Shank2 Null издавали звуки реже при физическом контакте с новичками, а точнее при обнюхивании аногенитальной области. Больше вокализаций было слышно, когда новички находились в поле зрения нулевых мышей Shank2.
После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее понимание того, как записывать ультразвуковые вокализации мыши, а также выгружать данные в базу данных mouseTube. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о том, что необходимо записать достаточное количество индивидуальных предварительно подготовленных данных, учитывая высоту и внутреннюю жизнеспособность голосового барьера мыши.
Этот протокол описывает методы записи и анализа ультразвуковых вокализаций в мышах, особенно с фокусом на генетические влияния, связанные с нейропсихиатрическими расстройствами. Целью исследования является стандартизация вызывания вокализаций для улучшения сравнительных исследований.