एक दो विकल्प प्लेबैक परीक्षण का उपयोग कर चूहे में अल्ट्रासोनिक वोकलिज़ेशन प्राथमिकताएं निर्धारण
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
कई जानवरों intraspecific संचार के लिए स्वरों के उच्चारण का उपयोग करें। माउस मस मस्कुलस में, संचार संकेत में से एक महत्वपूर्ण प्रकार 20 किलो हर्ट्ज से अधिक आवृत्तियों है जो अल्ट्रासोनिक स्वरों के उच्चारण (USVs), है। चूहों द्वारा उत्सर्जित USVs स्त्री-पुरुष, 1-4 महिला-महिला 1, 5, और पुरुष पुरुष 1, 6 बातचीत में सामाजिक मान्यता का एक घटक माना जाता है। USVs वे उसे पिल्ला-पुन: प्राप्त करने व्यवहार बढ़ जाती है जो उनकी मां से अलग कर रहे हैं, जब भी पिल्ले द्वारा उत्सर्जित, और इसलिए अस्तित्व 7 पिल्ला कर रहे हैं। कई रिपोर्टों कम, 10 दर्ज किया गया है का विश्लेषण किया और माउस USVs 8, 9, व्यवहार प्रतिक्रियाओं और प्राप्त जानवर के तंत्रिका तंत्र को वर्गीकृत किया है हालांकि 11। उत्तरार्द्ध USVs के विभिन्न विशेषताओं की जैविक महत्व को स्पष्ट करने के लिए आवश्यक है। इन तंत्र प्रकट करने के लिए, प्लेबैक प्रयोग एक कारगर तरीका है। हाल ही प्लेबैक के अध्ययन से पता चला है कि महिलाचूहों USVs 12 करने के लिए आकर्षित कर रहे हैं, और वे अपने माता-पिता को 13, 14 से अलग कर रहे हैं कि पुरुषों से USVs पसंद करते हैं।
यह लेख चूहों में USV वरीयता का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल प्लेबैक परीक्षण बताते हैं। एक दो विकल्प परीक्षण बॉक्स चित्रा 1 में दिखाया गया है, जिसमें दो अलग USVs, एक परीक्षण के बाड़े के दो डिब्बों में एक साथ वापस खेला जा सकता है विकसित किया गया था। परीक्षण बॉक्स के इस प्रकार के तीन उप-कक्षों में परीक्षण क्षेत्र को विभाजित करके ध्वनि संक्रमण से बचाता है , सीसा दीवारों का उपयोग। अल्ट्रासाउंड उत्सर्जकों प्रत्येक कमरे के बाहर स्थित हैं। कमरे और अल्ट्रासाउंड उत्सर्जकों के बीच दीवार में तार की जाली के साथ कवर छेद कर रहे हैं। चूहे तीन कमरों में स्वतंत्र रूप से ले जाते हैं, और अल्ट्रासाउंड उत्सर्जकों द्वारा वापस खेला USVs करने के लिए प्रतिक्रिया करने के लिए है, जैसे कि एक "जाल" खोज व्यवहार दिखा सकते हैं। इस परीक्षण में, चूहों एक ध्वनि emitter या दूसरे के करीब विभिन्न अवधि की अवधि के लिए रहते हैं। इन मानकों को एक संवेदनशील measu प्राप्त करने के लिए लॉग इन किया जा सकता है ध्वनि वरीयता के पुन।
वापस USVs खेलने के लिए, nanocrystalline सिलिकॉन थर्मामीटरों ध्वनिक उत्सर्जकों (यानी, "नेकां-सी emitter") पिछले अध्ययनों 15-17 में के रूप में इस्तेमाल किया गया। इन उपकरणों एक पतली फिल्म हीटर इलेक्ट्रोड, एक नैनो झरझरा सिलिकॉन परत है, और एक एकल क्रिस्टलीय सिलिकॉन वेफर से बना रहे हैं। डिजिटल ध्वनि फ़ाइल एक अनुरूप संकेत करने के लिए बदल दिया और फिर हीटर इलेक्ट्रोड के माध्यम से पारित कर दिया है। डिवाइस कम विरूपण के साथ महत्वपूर्ण ध्वनि दबाव में जिसके परिणामस्वरूप वोल्टेज पर निर्भर थर्मल संकेत धर्मान्तरित। यांत्रिक कंपन पर निर्भर करती है कि आम ध्वनि जनरेटर, यह एक डायाफ्राम की आवश्यकता के बिना ध्वनि पुन: पेश कर सकते हैं के विपरीत इस डिवाइस, कि आप में अनूठा है। emitter के 20 से 160 किलोहर्ट्ज़ (चित्रा 2) के लिए आवृत्तियों पर एक फ्लैट ध्वनि दबाव स्तर दर्शाती है, और अवधि, आवृत्ति, और ध्वनि दबाव स्तर 15, 18, 19 के संदर्भ में बहुत सही डिजिटल दर्ज murine USVs पुन: पेश कर सकते हैं।
3 चित्र में दिखाया एक प्रतिनिधि प्रयोग में ve_content ">, C57BL / 6 (बी -6) महिलाओं BALB / ग (BALB) के बीच पुरुष USVs और पृष्ठभूमि शोर चुनने के लिए अनुमति दी गई। इसके अलावा, चित्रा के बीच 4 बी -6 और BALB महिलाओं की पसंद से पता चलता है एक BALB और एक बी -6 पुरुष से एक साथ USV प्लेबैक, पिछले एक अध्ययन की रिपोर्ट में 14। पुरुष USVs की विशेषताओं -6 के बीच मतभेद है और BALB 20 उपभेदों। इन परिणामों से, USVs के आकर्षण में वर्तमान प्रोटोकॉल के साथ मूल्यांकन किया जा सकता दिखाया गया है, जिसमें लगता है, एक जीवित व्यक्ति से दर्ज ध्वनिक का विश्लेषण किया है, और अन्य व्यक्तियों को वापस खेला जाता है।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
इस काम के द्वारा समर्थित किया गया एक अनुदान सहायता में ए.ए. को JSPS अध्येताओं के लिए; अनुदान सहायता वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए JSPS अध्येताओं के लिए अभिनव क्षेत्रों (संख्या 4501 और नंबर 25132712) टी पर से; और Azabu विश्वविद्यालय। चित्रा 2 द्वारा सम्मानित किया गया एक शोध परियोजना अनुदान द्वारा Kihara, टी, Harada, टी, और Koshida, एन वेफर-संगत निर्माण और nanocrystalline सिलिकॉन thermally प्रेरित अल्ट्रासाउंड उत्सर्जकों की विशेषताओं से reprinted है। सेंसर और Actuators एक: शारीरिक, मात्रा 125, एल्सेविअर, पी। 426, (2006), एल्सेविअर से अनुमति के साथ।
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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