Тестирование на Запах дискриминации и привыкания у мышей
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
Мыши зависит от обоняния для навигации новых условиях, находя еду, для признания других лиц, и сексуальное поведение 1-3. Важно, что следователи установить, является ли экспериментальные животные имеют функционирования обоняние, перед введением поведенческие тесты, которые включают еду, социальное взаимодействие, или какие-либо запахи, предназначенные для получения ответа от мыши. Аносмия или неспособность различать запахи, может привести к ложных срабатываний или негативов в самых разнообразных поведенческих парадигм, так способность мышь, чтобы обнаруживать и различать запахи должны быть установлены прежде, чем другие типы поведенческих тестов выполняются.
Обонятельная тест привыкание / dishabituation был впервые описан в 1980-х годах 4. Тест был адаптирован для использования у мышей Drs. Му Ян и Жаклин Кроули 5. Это простой и недорогой тест, который позволяет следователю ЭСТАБлиш, что мышь может обнаружить и различать запахи. В дополнение к тестированию обоняние, этот тест позволяет следователю наблюдать общее поведение мыши и должно быть сделано в начале режима тестирования. Качественные наблюдения, касающиеся передвижения мышки, признаки беспокойства, уровень активности, и ответ на социальные запахов в сравнении пищевых запахов может сигнализировать новые области, в которых тестирование может быть выполнена.
В этом тесте, ватные тампоны окунают в различных запахов представлены в мыши три раза подряд. С каждым повторным презентации запаха, мыши привыкают к ватным тампоном, тратить меньше времени на исследование его с каждым последующим представлением. Когда новый запах представлены, dishabituation происходит, и типичный мыши будут тратить больше времени на исследование тампон, указывая, что он может различать между текущим и предыдущим запахов 5. Этот тест вводят одной мыши в то время, и включает в себя 45 мин соотвПериод limation затем 45 мин испытания.
Хотя этот тест легко проводить его можно использовать, чтобы исследовать сложные вопросы о системе мышь обонятельной. Другие интересные испытания обоняния, такие как тест погребенного пищевой, просто установить наличие или отсутствие обоняния. Тем не менее, тест обонятельные дискриминации и привыкание позволяет следователем, чтобы определить, что мышь не только имеет способность обнаруживать запахи, но может различать разные запахи. Структура привыкание и dishabituation был использован, чтобы установить, что новые мутанты могут различать запахи 6,7. В удивительном исследовании, Fadool и его коллеги использовали сложные смеси запахов, чтобы показать, что у мышей с ген-направленной делецией Kv1.3 канала "супер smellers", которые могут различать очень похожие запахи лучше, чем у нормальных мышей 8.
При рассмотрении новой модели мыши нокаутом полезно establisч Наличие нормального поведения для основных сенсорных задач. Когда это сделано в начале режима тестирования, дискриминации и запах тест привыкание дает следователь возможность наблюдать какие-либо необычные поведения. Эти наблюдения могут предотвратить ложные положительные или отрицательные результаты в последующих испытаний, которые относятся к недостоверным характеристики мутанта. Как исследователи продолжают исследовать социальное поведение необходимость проверки основной обонятельной функции становится все более важным. Помимо изучения обоняния в мутантных линий, этот тест может быть использован для решения конкретных вопросов, таких как конкретно, увеличивает ли фармакологическое лечение реакцию животного на раздражители социальных запаха или если их увеличивается ответ на все раздражители запах.
Protocol
Representative Results
Discussion
Результаты, представленные в настоящем документе, являются оптимальными для мышей. Мыши демонстрируют сильный ответ на нового запаха, а затем быстро привыкают. Одним из ключевых шагов в этом методе является подготовка запахов. Следователь должен проявлять большую осторожность, чтобы …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work is supported by a Baylor University Research Council grant and by a research grant from the Epilepsy Foundation.
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 |
References
- Doty, R. L. Odor-guided behavior in mammals. Experientia. 42, 257-271 (1986).
- Restrepo, D., Arellano, J., Oliva, A. M., Schaefer, M. L., Lin, W. Emerging views on the distinct but related roles of the main and accessory olfactory systems in responsiveness to chemosensory signals in mice. Horm Behav. 46, 247-256 (2004).
- Keverne, E. B. Importance of olfactory and vomeronasal systems for male sexual function. Physiol Behav. 83, 177-187 (2004).
- Gregg, B., Thiessen, D. D. A simple method of olfactory discrimination of urines for the Mongolian gerbil, Meriones unguiculatus. Physiol Behav. 26, 1133-1136 (1981).
- Yang, M., Crawley, J. N. Simple behavioral assessment of mouse olfaction. Curr Protoc Neurosci. Chapter 8 (Unit 8 24), (2009).
- Pan, Y. W., Kuo, C. T., Storm, D. R., Xia, Z. Inducible and targeted deletion of the ERK5 MAP kinase in adult neurogenic regions impairs adult neurogenesis in the olfactory bulb and several forms of olfactory behavior. PLoS ONE. 7, e49622 (2012).
- Wesson, D. W., Levy, E., Nixon, R. A., Wilson, D. A. Olfactory dysfunction correlates with amyloid-beta burden in an Alzheimer’s disease mouse model. J Neurosci. 30, 505-514 (2010).
- Fadool, D. A., et al. Kv1.3 channel gene-targeted deletion produces ‘Super-Smeller Mice’ with altered glomeruli, interacting scaffolding proteins, and biophysics. Neuron. 41, 389-404 (2004).
- Arakawa, H., Arakawa, K., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. Scent marking behavior in male C57BL/6J mice: sexual and developmental determination. Behav Brain Res. 182, 73-79 (2007).
- Baum, M. J. Sexual differentiation of pheromone processing: links to male-typical mating behavior and partner preference. Horm Behav. 55, 579-588 (2009).
- Ferguson, J. N., et al. Social amnesia in mice lacking the oxytocin gene. Nat Genet. 25, 284-288 (2000).
- Yang, M., et al. Low sociability in BTBR T+tf/J mice is independent of partner strain. Physiol Behav. 107, 649-662 (2012).
- Best, J. D., et al. Non-associative learning in larval zebrafish. Neuropsychopharmacology. 33, 1206-1215 (2008).
- Wolman, M. A., Jain, R. A., Liss, L., Granato, M. Chemical modulation of memory formation in larval zebrafish. Proc Natl Acad Sci U S A. , (2011).
- Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nat Methods. 11, 629-632 (2014).
