Name: a lateralized odor learning model in neonatal rats for dissecting neural circuitry underpinning memory formation
Uploaded: 2014-08-18T16:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 42 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Lateralized Odor Learning Model in Neonatal Rats for Dissecting Neural Circuitry Underpinning Memory Formation at JoVE.com

This work was supported by a CIHR operating grant (MOP-102624) to Q. Y. We thank Dr Carolyn Harley for helpful discussions throughout the study, Dr. Qinlong Hou, Amin Shakhawat, and Andrea Darby-King for technical support.

גורי החולדה ספראג Dawley (Charles River) משני המינים נמצאים בשימוש. המלטות נבחרות ל12 על PD1 (לידה להיות PD0). הסכרים נשמרים בשעתי אור 12 / מחזור כהה גישה כרצונך מודעת מזון ומים עם. הפרוצדורות שאושרו על ידי ועדת בעלי החיים המוסדית של האוניברסיטה ממוריאל טיפול. בניית Plug 1 Nose הערה:. הליך זה הותאם ושונה מאל קאמינגס et (1997) 35. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צינורות aquire 20-פוליאתילן ו3-0 חוט תפר משי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכי חתיכה קטנה של 20-פוליאתילן צינורות כ 0.8 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפר משי חוט דרך צינורות מוכנים כך שיש חוט משני צדי הקטע של צינור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקצה אחד של החוט מחוץ לתקע, לקשור קשר בחוט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משוך את הקטע של צינורות מעל הקשר בחוט. הקשר צריך להגיש בתוך צינורות.</li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חתוך את שני הקצוות של החוט כזה ש~ 2 מ&quot;מ של חוט בולט מקצה אחד של הצינור (ראה איור 1 א). </li></ol> .2 Naris ספיגה לפני אימון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר גור מהסכר ומניחים בצלחת מאובטחת מכוסות במצעים רגילים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ביישום קצה כותנה להספיג ג&#39;לי הרדמה מקומי, 2% Xylocaine, על Naris להיות occluded. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר את הגור לנוח בצלחת ל~ 3 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזק את הגור בעדינות אך באופן מאובטח ביד הלא הדומיננטית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השימוש ביד הדומיננטית, להרים תקע האף ולהספיג אותו ג&#39;לי ההרדמה המקומי סביב הקצה שממנו החוט לא בולט. זה יפעל כשתי הרדמה לכל כאבי קטין הקשורים להכנסת תקע ויפעל כחומר סיכה בתוך Naris. הערה: ההשפעה של Xylocaine מתחילה בתוך כמה דקות ונמשכת 20-30 דקות. גורים בסובלנות טובה מופע הכללי להכנסת תקע לאחר יישום ג&#39;לי xylocaine (מ &#39;inimum נאבק וניקוד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס בעדינות את תקע האף על ידי תוקף מחזיק את הגור ומסתובב באיטיות בתקע בדחיפות מאוד עדינות עד שהתקע מוכנס באופן מלא ורק את החוט 2 מ&quot;מ בולט מNaris (ראה איור 1). לא צריך להיות שום דימום משני Naris במהלך תהליך זה. גורים עם דימום במהלך החדרת תקע האף אינם נכללים וחזרו לסכרים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר לבעל החיים לנוח במנה זו למשך 5 דקות על מנת להרגיל לתקע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הגור מצלחת ההתרגלות ולהתחיל את הפרדיגמה אוויר 24. </li></ol><img alt="איור 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51808/51808fig1highres.jpg" width="500" /> איור 1 בנייה של התוספת האף. ) שרטוטים המציגים את השלבים של מה שהופך את תקע האף. חוט נמשך דרך צינורות פוליאתילן; קשר הוא עשה וpulהוביל לאמצע הצינור כדי לחסום אותו; שני קצוות נחתכים עם שאריות 2 מ&quot;מ בקצה אחד מצינורות. B) שפתוחה ותצוגה לרוחב של עכברוש עם תקע האף בNaris אחד. .3 ריחני מצעים הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבישת כפפות חדשות ובמנדף על מנת למנוע זיהום ריח, למקם 500 מ&quot;ל של מצעי שבבי עץ לתוך שקית ניילון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במזרק להכין 0.3 מ&quot;ל תמצית מנטה, ולרסס את זה על המצעים בשקית הניילון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקשור את השקית הסגורה, לנער את השקית במרץ, ולאפשר לכלי המיטה לנוח בשקית למשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את המצעים הריחניים בקופסא ברורה, רדודה, אקריליק אימון (20 x 20 x 5 סנטימטר 3, איור 2 א) שנחשפה במנדף ל5 דקות לפני השימוש. ברגע שהמצעים מוכנים, להשליך כפפות אלה, ואינם מאפשר לכפפות אלה כדי לבוא במגע עם בעלי החיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את המצעים ללא בישום בתיבת פלסטיק שקופה זהה, וחדרבטוח שזה לא בא במגע עם המצעים הריחניים או כפפות בשימוש. </li></ol> .4 ריח אוויר פרדיגמה (ראה תמונה באיור 2 א) גורים עוברים גם מפגש אוויר אחד, על PD 6, או פגישות מרובות משפט (אימון אחד ביום, פ&quot;ד 3-6). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הגור המורגל במצעים ריחניים. לריח שליטה בלבד (O / S -) גורים, להשאיר גורים אלה על המצעים עבור 10 דקות, לאחר מכן דילגתי לשלב 4.5. לשבץ + ריח ניסיוני גורים (O / S +), ממשיכים את השלבים הבאים בסעיף זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שבץ הגור ל30 שניות באמצעות מכחול קטן. השתמש בתנועות מעגליות מהירות בעיקר סביב האזור האחורי של הגור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר את הגור לנוח 30 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 4.2 &amp; 4.3 עבור הסכום כולל של 10 דקות (כלומר 10 זיווגים של ליטוף + ריח). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר גור מתיבת האוויר, להסיר את תקע האף ולהחזיר את הגור לסכר. </li></ol> &lt;class = &quot;jove_title&quot; p&gt; 5. העדפות ריח Lateralized בדיקה (ראה תמונה באיור 2) בדיקה מתרחשת בנקודות זמן שונות (לדוגמא, שעה 24 או 48) הבאות האימון האחרון. הבדיקה מתבצעת בתא חלד בדיקות פלדה (30 x 20 x 18 סנטימטר 3), אשר ממוקם בחלק העליון של שתי תיבות אימונים (תיבת הכשרה מתוארת ב3.4), מופרדות על ידי אזור ניטראלי 2 סנטימטר. תיבת הכשרה אחת מכילה מצעים בניחוח מנטה ואילו התיבה אחרת מכילה מצעים נקיים, ללא בישום. הרצפה של חדר הבדיקות היא רשת מתכת, אשר לאחר מכן מכוסה בסדין להסרה של רשת פלסטיק (איור 2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן מנטה אחד ומצעים ללא בישום אחד כאמור בסעיף 3, ולמקם כל תיבה שמתחת לשני צדי מתרס של חדר הבדיקות, מלבד 2 סנטימטר. הנח את רשת הפלסטיק על רצפת מתכת הרשת של חדר הבדיקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הגור מהסכר והנח טיפת משרד של גריז סיליקון חסר ריח על Narisשהאפיל במהלך אימון. Re-להחיל את הגריז לאורך כל הליך הבדיקה הראשון בהתאם לצורך. הערה: חסימת Naris אקראית במהלך אימון ובדיקה עשויה להיחשב כדי למנוע הטיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח גור באזור הניטרלי של חדר הבדיקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר את הגור לחקור את התא 1 דקות, הקלטה כמה זמן את הגור בילה יותר משני הצדדים של החדר (כלומר מעל מנטה או מצעים ניטרליים בניחוח). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר את הגור לנוח דקות 1 בתא החזקת פלסטיק מכוסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 5.2 &amp; 5.3 עבור הסכום כולל של 10 דקות (כלומר 5 ניסויי מבחן מופרדים על ידי 5 ניסויי שאר) מיתוג הנטייה הראשונית של הגור בתא על מנת לשלוט על העדפות כיוון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייד לאחר בדיקה, לנגב את השומן מNaris. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס noseplug פוליאתילן לNaris ההפך כאמור בסעיף 2 ולאפשר לבעל החיים לנוח במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחן את הגור שוב כמו ב<html> 5.3 -5.6, להסיר את התקע, ולהחזיר את הגור לסכר. להסיר ולנקות את רשת הפלסטיק של חדר בדיקות עם 95% אתנול ויאפשר לנוזל מתאדה. הנח את הרשת בחזרה לפני בדיקת הגור הבא. הערה: יישום גריז סיליקון בחסימת Naris הראשונה במהלך הבדיקה מונעת את הסיכוי לדימום ולחץ הקשור בהחדרת תקע האף. </li></ol><img alt="איור 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51808/51808fig2highres.jpg" width="500" /> הכשרת איור 2 ריח מוקדם העדפה ובדיקות. ) אימון ריח מוקדם העדפת שימוש בריח + מלטף את הפרדיגמה. B) בדיקת העדפת ריח שתי בחירה עם מצעי מנטה בצד אחד, לשלוט במצעים ללא בישום בצד השני. אזור ניטראלי 2 סנטימטר ממוקם באמצע. .6 בדיקה אפקטיביות של יחיד Naris ספיגה nt &quot;&gt; ניסוי זה מתבצע על מנת לקבוע אם חסימת Naris אחת מובילה להפעלת lateralized של מערכת חוש הריח. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע חסימות Naris חד צדדיות על PD 6 או 7 גורים כפי שתואר בסעיף 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי ~ 5 דקות התרגלות, למקם את הגור במכל פלסטיק מכוסה וחושף אותה ל30 μl שמן מנטה טהור ספוגים בפיסת הרקמה עבור 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייד לאחר חשיפת ריח המנטה, להזריק את הגור intraperitoneally (IP) עם כלורל (400 מ&quot;ג / קילוגרם) כהרדמה כללית, או pentobarbitol, (150 מ&quot;ג / קילוגרם). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהרדמה מלאה (לא מראה תגובה לזנב או קמצוץ רגל), transcardially ינקב את הגור עם פתרונות קרים כקרח של תמיסת מלח (0.9%) ל~ 1 דקות, ואחריו paraformaldehyde (4%, מומס בפתרון חיץ 0.1 M פוספט, PBS ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 10 דקות של זלוף paraformaldehyde, לאסוף את המוח ולמקם אותו בparaformaldehyde לילה ב 4 ° C, אז טרנסFER המוח לתמיסת סוכרוז (20% PBS) ל24 שעות נוספות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך פרוסות מוח העטרה ב30 עובי מיקרומטר עם cryostat. לאסוף פרוסות OB ומחשב ולעלות על גבי שקופיות ג&#39;לטין מצופה, ואחריו מכתים אימונוהיסטוכימיה סטנדרטי לנוגדן pCREB 21,25,30. </li></ol> .7 בדיקת ההפיכות של יחיד Naris ספיגה בדיקות ניסוי זה אם השפעת החסימה היא הפיכה ב24 שעות לאחר הסרת תקע האף. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע חסימות Naris חד צדדיות על PD 6 או 7 גורים כפי שתואר בסעיף 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 15 דקות (שווה ערך ל משך הזמן של חסימת Naris במהלך אימון - 5 התרגלות + הכשרת דקות דקות 10), להסיר את תקע האף, ולהחזיר את הגור לסכר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 24 שעות מאוחר יותר, לחשוף את הגור לריח המנטה במכל פלסטיק מכוסה עבור 10 דקות כפי שתואר ב6.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע אותם שלבים בכתיוני 6.3-6.6. </li></ol>

<ol>
	<li>Gregory, E. H., Pfaff, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+olfactory-guided+behavior+in+infant+rats.">Development of olfactory-guided behavior in infant rats.</a> Physiol Behav. 6, 573-576 (1971).</li><li>Alberts, J. R., May, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonnutritive,+thermotactile+induction+of+filial+huddling+in+rat+pups.">Nonnutritive, thermotactile induction of filial huddling in rat pups.</a> Dev Psychobiol. 17, 161-181 (1984).</li><li>Galef, B. G., Kaner, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+and+maintenance+of+preference+for+natural+and+artificial+olfactory+stimuli+in+juvenile+rats.">Establishment and maintenance of preference for natural and artificial olfactory stimuli in juvenile rats.</a> J Comp Physiol Psychol. 94, 588-595 (1980).</li><li>Johanson, I. B., Hall, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetitive+learning+in+1-day-old+rat+pups.">Appetitive learning in 1-day-old rat pups.</a> Science. 205, 419-421 (1979).</li><li>Johanson, I. B., Hall, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetitive+conditioning+in+neonatal+rats:+conditioned+orientation+to+a+novel+odor.">Appetitive conditioning in neonatal rats: conditioned orientation to a novel odor.</a> Dev Psychobiol. 15, 379-397 (1982).</li><li>Johanson, I. B., Teicher, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classical+conditioning+of+an+odor+preference+in+3-day-old+rats.">Classical conditioning of an odor preference in 3-day-old rats.</a> Behav Neural Biol. 29, 132-136 (1980).</li><li>McLean, J. H., Darby-King, A., Sullivan, R. M., King, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonergic+influence+on+olfactory+learning+in+the+neonate+rat.">Serotonergic influence on olfactory learning in the neonate rat.</a> Behav Neural Biol. 60, 152-162 (1993).</li><li>Moore, C. L., Power, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+maternal+care+and+individual+differences+in+play,+exploration,+and+grooming+of+juvenile+Norway+rat+offspring.">Variation in maternal care and individual differences in play, exploration, and grooming of juvenile Norway rat offspring.</a> Dev Psychobiol. 25, 165-182 (1992).</li><li>Pedersen, P. E., Williams, C. L., Blass, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+and+odor+conditioning+of+suckling+behavior+in+3-day-old+albino+rats.">Activation and odor conditioning of suckling behavior in 3-day-old albino rats.</a> J Exp Psychol Anim Behav Process. 8, 329-341 (1982).</li><li>Sullivan, R. M., Hall, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reinforcers+in+infancy:+classical+conditioning+using+stroking+or+intra-oral+infusions+of+milk+as+UCS.">Reinforcers in infancy: classical conditioning using stroking or intra-oral infusions of milk as UCS.</a> Dev Psychobiol. 21, 215-223 (1988).</li><li>Sullivan, R. M., Leon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+olfactory+learning+induces+an+enhanced+olfactory+bulb+response+in+young+rats.">Early olfactory learning induces an enhanced olfactory bulb response in young rats.</a> Brain Res. 392, 278-282 (1986).</li><li>Weldon, D. A., Travis, M. L., Kennedy, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Posttraining+D1+receptor+blockade+impairs+odor+conditioning+in+neonatal+rats.">Posttraining D1 receptor blockade impairs odor conditioning in neonatal rats.</a> Behav Neurosci. 105, 450-458 (1991).</li><li>Sullivan, R. M., Hofer, M. A., Brake, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory-guided+orientation+in+neonatal+rats+is+enhanced+by+a+conditioned+change+in+behavioral+state.">Olfactory-guided orientation in neonatal rats is enhanced by a conditioned change in behavioral state.</a> Dev Psychobiol. 19, 615-623 (1986).</li><li>Camp, L. L., Rudy, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+the+categorization+of+appetitive+and+aversive+events+during+postnatal+development+of+the+rat.">Changes in the categorization of appetitive and aversive events during postnatal development of the rat.</a> Dev Psychobiol. 21, 25-42 (1988).</li><li>Moriceau, S., Wilson, D. A., Levine, S., Sullivan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+circuitry+for+odor-shock+conditioning+during+infancy:+corticosterone+switches+between+fear+and+attraction+via+amygdala.">Dual circuitry for odor-shock conditioning during infancy: corticosterone switches between fear and attraction via amygdala.</a> J Neurosci. 26, 6737-6748 (2006).</li><li>Roth, T. L., Sullivan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endogenous+opioids+and+their+role+in+odor+preference+acquisition+and+consolidation+following+odor-shock+conditioning+in+infant+rats.">Endogenous opioids and their role in odor preference acquisition and consolidation following odor-shock conditioning in infant rats.</a> Dev Psychobiol. 39, 188-198 (2001).</li><li>Roth, T. L., Sullivan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consolidation+and+expression+of+a+shock-induced+odor+preference+in+rat+pups+is+facilitated+by+opioids.">Consolidation and expression of a shock-induced odor preference in rat pups is facilitated by opioids.</a> Physiol Behav. 78, 135-142 (2003).</li><li>Sullivan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+a+sense+of+safety:+the+neurobiology+of+neonatal+attachment.">Developing a sense of safety: the neurobiology of neonatal attachment.</a> Ann N Y Acad Sci. 1008, 122-131 (2003).</li><li>Wilson, D. A., Sullivan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+associative+conditioning+in+infant+rats+with+brain+stimulation+as+reward.+I.+Neurobehavioral+consequences.">Olfactory associative conditioning in infant rats with brain stimulation as reward. I. Neurobehavioral consequences.</a> Brain Res Dev Brain Res. 53, 215-221 (1990).</li><li>Sullivan, R. M., Wilson, D. A., Leon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associative+Processes+in+Early+Olfactory+Preference+Acquisition:+Neural+and+Behavioral+Consequences.">Associative Processes in Early Olfactory Preference Acquisition: Neural and Behavioral Consequences.</a> Psychobiology. , 29-33 (1989).</li><li>McLean, J. H., Harley, C. W., Darby-King, A., Yuan, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=pCREB+in+the+neonate+rat+olfactory+bulb+is+selectively+and+transiently+increased+by+odor+preference-conditioned+training.">pCREB in the neonate rat olfactory bulb is selectively and transiently increased by odor preference-conditioned training.</a> Learn Mem. 6, 608-618 (1999).</li><li>Sullivan, R. M., Stackenwalt, G., Nasr, F., Lemon, C., Wilson, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+of+an+odor+with+activation+of+olfactory+bulb+noradrenergic+beta-receptors+or+locus+coeruleus+stimulation+is+sufficient+to+produce+learned+approach+responses+to+that+odor+in+neonatal+rats.">Association of an odor with activation of olfactory bulb noradrenergic beta-receptors or locus coeruleus stimulation is sufficient to produce learned approach responses to that odor in neonatal rats.</a> Behav Neurosci. 114, 957-962 (2000).</li><li>Yuan, Q., Harley, C. W., McLean, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitral+cell+beta1+and+5-HT2A+receptor+colocalization+and+cAMP+coregulation:+a+new+model+of+norepinephrine-induced+learning+in+the+olfactory+bulb.">Mitral cell beta1 and 5-HT2A receptor colocalization and cAMP coregulation: a new model of norepinephrine-induced learning in the olfactory bulb.</a> Learn Mem. 10, 5-15 (2003).</li><li>Fontaine, C. J., Harley, C. W., Yuan, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lateralized+odor+preference+training+in+rat+pups+reveals+an+enhanced+network+response+in+anterior+piriform+cortex+to+olfactory+input+that+parallels+extended+memory.">Lateralized odor preference training in rat pups reveals an enhanced network response in anterior piriform cortex to olfactory input that parallels extended memory.</a> J Neurosci. 33, 15126-15131 (2013).</li><li>Morrison, G. L., Fontaine, C. J., Harley, C. W., Yuan, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+the+anterior+piriform+cortex+in+early+odor+preference+learning:+evidence+for+multiple+olfactory+learning+structures+in+the+rat+pup.">A role for the anterior piriform cortex in early odor preference learning: evidence for multiple olfactory learning structures in the rat pup.</a> J Neurophysiol. 110, 141-152 (2013).</li><li>Nakamura, S., Kimura, F., Sakaguchi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postnatal+development+of+electrical+activity+in+the+locus+ceruleus.">Postnatal development of electrical activity in the locus ceruleus.</a> J Neurophysiol. 58, 510-524 (1987).</li><li>Harley, C. W., Darby-King, A., McCann, J., McLean, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta1-adrenoceptor+or+alpha1-adrenoceptor+activation+initiates+early+odor+preference+learning+in+rat+pups:+support+for+the+mitral+cell/cAMP+model+of+odor+preference+learning.">Beta1-adrenoceptor or alpha1-adrenoceptor activation initiates early odor preference learning in rat pups: support for the mitral cell/cAMP model of odor preference learning.</a> Learn Mem. 13, 8-13 (2006).</li><li>Shakhawat, A. M., Harley, C. W., Yuan, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+bulb+alpha2-adrenoceptor+activation+promotes+rat+pup+odor-preference+learning+via+a+cAMP-independent+mechanism.">Olfactory bulb alpha2-adrenoceptor activation promotes rat pup odor-preference learning via a cAMP-independent mechanism.</a> Learn Mem. 19, 499-502 (2012).</li><li>Isaacson, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odor+representations+in+mammalian+cortical+circuits.">Odor representations in mammalian cortical circuits.</a> Curr Opin Neurobiol. 20, 328-331 (2010).</li><li>Lethbridge, R., Hou, Q., Harley, C. W., Yuan, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+bulb+glomerular+NMDA+receptors+mediate+olfactory+nerve+potentiation+and+odor+preference+learning+in+the+neonate+rat.">Olfactory bulb glomerular NMDA receptors mediate olfactory nerve potentiation and odor preference learning in the neonate rat.</a> PLoS One. 7, e35024 (2012).</li><li>Yuan, Q., Harley, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+a+nostril+knows:+olfactory+nerve-evoked+AMPA+responses+increase+while+NMDA+responses+decrease+at+24-h+post-training+for+lateralized+odor+preference+memory+in+neonate+rat.">What a nostril knows: olfactory nerve-evoked AMPA responses increase while NMDA responses decrease at 24-h post-training for lateralized odor preference memory in neonate rat.</a> Learn Mem. 19, 50-53 (2012).</li><li>Schwob, J. E., Price, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+axonal+connections+in+the+central+olfactory+system+of+rats.">The development of axonal connections in the central olfactory system of rats.</a> J Comp Neurol. 223, 177-202 (1984).</li><li>Kucharski, D., Hall, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+routes+to+early+memories.">New routes to early memories.</a> Science. 238, 786-788 (1987).</li><li>Kucharski, D., Johanson, I. B., Hall, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unilateral+olfactory+conditioning+in+6-day-old+rat+pups.">Unilateral olfactory conditioning in 6-day-old rat pups.</a> Behav Neural Biol. 46, 472-490 (1986).</li><li>Cummings, D. M., Henning, H. E., Brunjes, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+bulb+recovery+after+early+sensory+deprivation.">Olfactory bulb recovery after early sensory deprivation.</a> J Neurosci. 17, 7433-7440 (1997).</li><li>Kucharski, D., Hall, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+change+in+the+access+to+olfactory+memories.">Developmental change in the access to olfactory memories.</a> Behav Neurosci. 102, 340-348 (1988).</li><li>Brunjes, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unilateral+odor+deprivation:+time+course+of+changes+in+laminar+volume.">Unilateral odor deprivation: time course of changes in laminar volume.</a> Brain Res Bull. 14, 233-237 (1985).</li><li>Kass, M. D., Pottackal, J., Turkel, D. J., McGann, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+the+neural+representation+of+odorants+after+olfactory+deprivation+in+the+adult+mouse+olfactory+bulb.">Changes in the neural representation of odorants after olfactory deprivation in the adult mouse olfactory bulb.</a> Chem Senses. 38, 77-89 (2013).</li><li>Kim, H. H., Puche, A. C., Margolis, F. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odorant+deprivation+reversibly+modulates+transsynaptic+changes+in+the+NR2B-mediated+CREB+pathway+in+mouse+piriform+cortex.">Odorant deprivation reversibly modulates transsynaptic changes in the NR2B-mediated CREB pathway in mouse piriform cortex.</a> J Neurosci. 26, 9548-9559 (2006).</li><li>Korol, D. L., Brunjes, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+changes+in+2-deoxyglucose+uptake+and+amino+acid+incorporation+following+unilateral+odor+deprivation:+a+laminar+analysis.">Rapid changes in 2-deoxyglucose uptake and amino acid incorporation following unilateral odor deprivation: a laminar analysis.</a> Brain Res Dev Brain Res. 52, 75-84 (1990).</li><li>Leung, C. H., Wilson, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trans-neuronal+regulation+of+cortical+apoptosis+in+the+adult+rat+olfactory+system.">Trans-neuronal regulation of cortical apoptosis in the adult rat olfactory system.</a> Brain Res. 984, 182-188 (2003).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

מודל למידת ריח וזיכרון lateralized בגורי חולדה בתוך חלון זמן קריטי הוקם לראשונה על ידי הול ועמיתים. בסדרה של מחקרים 33,34,36, הם הראו כי זיכרון העדפת ריח יכול להיות lateralized על ידי זוגות ריח + חלב לNaris אחד בPD 6 בגורי חולדה. זיכרון העדפה היה חזק כאשר אותו Naris היה פתוח במהלך אימון ובדיקה, אבל לא נצפה כאשר Naris החסום היה חסום ונבדק. עם זאת, בפ&quot;ד 12, כאשר קשרי commissural קדמי מקליפת המוח הקדמית חוש הריח הפכו 32 פונקציונליים, Naris מאומן לבדו יכול לתמוך בביטוי של העדפת הריח שנרכשה בפ&quot;ד .6 נגע של השליך הקדמי שוחזר זיכרון lateralized כך שזה כבר לא היה נגיש מNaris מאומן 33. מודל למידת lateralized זה שוחזר בהצלחה עם ריח + מלטף 24,25,31 הפרדיגמה. + ריח מלטף את אימונים עם OCC Naris הבודדlusion על PD 6 מוביל לזיכרון lateralized על PD 7 ביום 31 ב. חסימות Naris אחת חוזרות ונשנות בפ&quot;ד 3-6 מובילה לזיכרון lateralized יותר שנמשך לפחות 48 שעות 24. תוצאות פרוטוקול למידת ריח lateralized ב&quot; מוח מפוצל &quot;בבעלי חיים בודדים. מודל זה יש יתרונות גדולים ללימוד התנהגות והשינויים ביו הפיזיולוגי עיגון. לדוגמא, השוואת תפוקות התנהגות תוך שימוש במודל נושא בתוך-מספיק מפחית וריאציות בעיצובים בין בעלי החיים. גורים בגיל צעיר זה להשתנות במידה ניכרת בפעילות ובהיענות שלהם. שליטת Intra-חיה מסירה את השוני הפנימי של פרט בביצועים ואת ההיענות, כמו גם הבדלים מהותיים בביולוגיה מההערכה של שינויים מולקולריים ופיסיולוגיים. בנוסף, מודל התינוק הזה החזק של למידת lateralized מעניק לנו הזדמנות להתייחס ביצועי זיכרון אישיים לפיזיולוגית פרט, ועל מנת להעריך היסודות דואר של זכרונות של משכי זמן שונים 24,25,31. השימוש במודל למידה lateralized זה בשילוב עם ניסויי vivo לשעבר משווים את הפיסיולוגיה של שתי ההמיספרות באותה חיות, זה כבר הוכיח לאחרונה כי למידת ריח מוקדמת גורמת לפלסטיות הסינפטית כגון תגובות קולטן AMPA גדלו בסינפסות בשני OB 31 ב, ו APC 24,25. שידור סינפטי משופר הבא למידת ריח המוקדמת מתורגם לתפוקה משופרת ברשת חוש הריח ייצוגי 24. מחקרים עתידיים צריכים לבחון את היסודות המולקולריים של זיכרון ריח באמצעות מודל למידת lateralized זה. זה כולל מחקרים התאמה מסתכלים על חלבונים וגנים מופעלים הלמידה הבאה, ומחקרים סיבתי מסתכלים על ההשפעות של עלייה של פונקציה ואובדן של פונקציה של חלבונים והגנים של עניין מיוחד. אפשרות אחרת, מרגשת וחשובה היא להיות לא מסוגליםo מתייחס לשינויים פיסיולוגיים ומולקולריים לכוחו של הזיכרון התנהגותיות. לכל גור, זה אפשרי ראשון נובע מידת זיכרון העדפת nares הפתוח והחסום. הניסויים הבאים vivo לשעבר בקליפת המוח המאומן ולא מאומן המתאים יספק שינויים פיסיולוגיים גומלים. זה אפשרי, עם זאת, כי ריח מחדש החשיפה במהלך העדפת הבדיקה עצמה לשנות את הכוח הסינפטי, או שאזורים האחרים במוח לתרום באופן משמעותי לביטוי זיכרון. במחקרים הנוכחיים שלנו, פיזיולוגיה והתנהגות מתבצעות על קבוצות נפרדות. זה מסיר חששות לגבי בדיקות התנהגותיות המשפיעים על הפרמטרים מאוד של עניין. אזהרה אחת באמצעות תקע האף היא נזק לרקמות עצביות פוטנציאליות המשויך להחדרת תקע וההסרה. מסיבה זו, טיפול צריך נלקח בהחדרת תקע האף וגורים עם הדימום במהלך החדרה צריך להיות שלילי, כדי למנוע כל EF טווח ארוך פוטנציאלfects הקשורים לדימום כגון דלקת. חסימה ממושכת (שעות, ימים עד חודשים) של Naris או אבלציה הקבועה של אפיתל הריח מוביל לקיפוח ארוך טווח חוש הריח, נזק עצבי, ופעילויות עצביות מופחתות בOB ומחשב 37-41, למרות שחלק מתופעות אלה בשל ממושכות חסימת Naris היא הפיכה 39,40 באופן מלא. שלמות רקמות הבאות חסימת Naris חריפה (~ 15 דקות) אומתה על ידי צביעת אימונוהיסטוכימיה של pCREB, סמן עצבי פעילות תלויה, אשר הוכח להיות מופחת במחשב של עכברים בוגרים הצעירים הבא חסימת Naris 5 ימים 39. רמות pCREB בOB ומחשב ipsilateral של Naris האפיל היו באופן משמעותי פחות בחשיפת ריח מנטה, המאשרים את lateralization המוצלח של תפוקת חוש הריח בגורי חולדה במהלך חסימת Naris. עם זאת, 24 שעות לאחר הסרת תקע האף, בעת בדיקת העדפת ריח, רמות pCREB ניתנים להשוואה אניn שני חצאים הכדור, דבר המצביע על ההשפעה של חסימה חריפה הוא הפיך 24 באופן מלא. לכן, חוסר ההעדפה למנטה נבדקה עם Naris האפיל בעבר בשל חוסר הזיכרון, אך לא בשל שינוי או חוסר תפיסת ריח הקשורים לניזק לרקמות במהלך בדיקה. בנוסף, קלטות אלקטרו השליטה O / S - (עם Naris אחד האפיל במהלך חשיפת ריח בלי ללטף) הראו בעלי חיים לא נמצאה הבדלים בfEPSPs או מספר התאים פירמידליים מופעלים ראו עם הדמיה סידן - גם מאשר אין שינוי תפקודי בקליפת אגסי בשל חסימות אלה לטווח קצר הפיכים Naris 24,25.

Olfaction הוא השיטה העיקרית חושית במכרסמים, שבלעדיו הם לא יהיו מסוגלים לנווט או לשרוד בסביבה שלהם בהצלחה. זה קריטי במיוחד עבור גורים בילוד, שלא יכול לראות ולא לשמוע במהלך השבוע שלאחר הלידה הראשונה, להשתמש olfaction על מנת לאתר את האמא שלהם כדי להאכיל 1. כתוצאה מכך, יכולים להיות מותנים גורי חולדה ילוד להעדיף ריחות עם מניפולציות ניסיוני פשוטות. מגוון רחב של גירויים היה בשימוש כגירוי הבלתי מותנה (UCS) כדי לגרום לתגובות מותנות לריחות רומן (גירוי מותנה, CS) בילודים, לרבות סביבת קינון 2,3, יונק חלב 4-6, מלטף או גירוי חוש המישוש 7- 12, קמצוץ זנב 13, רוק אימהי 13, הלם רגל קל 14-18, וגירוי מוח תוך גולגולתי 19. המחקר הנוכחי מעסיק הפרדיגמה העדפת ריח המוקדם מבוססת היטב שבו ריח, במקרה מנטה זה, אניs בשילוב עם גירוי חוש המישוש על מנת לייצר העדפה למנטת 24 שעות מאוחר יותר 10,11,20. זכרונות ריחות אלה נשענים על מעגלי חוש הריח שלמים, הכוללים בעיקר את נורות חוש הריח (OB) 21-23 וקליפת המוח הקדמי אגסי (APC) 24,25. חקירות ניסיוניות של למידת העדפת ריח המוקדמת העמיקו והרחיבו את ההבנה של היסודות המולקולריים ופיסיולוגיים של זיכרון יונקים שלנו. יש מודל של יונקים זה מספר יתרונות בלימוד מנגנוני זיכרון. ראשית, המקורות העצביים של אות UCS זוהו. גירויים שונים כאמור לעיל לעורר שחרור לוקוס נוראפינפרין coeruleus 26, אשר בתורו מפעיל adrenoceptors מרובה בOB וAPC, לגרום לתופעות תאיות ופיזיולוגיות התומכות בלמידה 22,27,28. שנית, מנגנונים תומכי זיכרון יתקיימו במבנים עצביים מינרית מוגדרת היטב.פשטות של מעגלי חוש הריח בחולדות בילוד מספקת לחוקרים את המסגרת האידיאלית שעם לחשוף את התהליכים המורכבים הקשורים לפלסטיות הסינפטית. נוירונים חושיים ריח (OSN) בפרויקט אפיתל ההרחה על צניפי תאים מצוייצים / בOB וצניפי תאים אלה / מצוייצים בפרויקט תור ipsilaterally לקליפת אגסי (PC) באמצעות לרוחב דרכי חוש הריח (הרבה), בין מבנים אחרים 29. שתי סינפסות OSN בOB 30,31 והרבה סינפסות 24,25 בAPC זוהו כמוקדים קריטיים לשינויים סינפטיים שתומכים בלמידה ובזיכרון. שלישית, בגיל צעיר בחולדות, יכולות בקלות להיות lateralized תשומות חוש הריח. לכל אחד יש APC גישה למידע ריח דו צדדי באמצעות השליך קדמי פעם אחת בחומר הלבן הזה נוצר במלואו ביום 12 שלאחר לידה (PD12) 32. לפני 12 PD, קלט ריח יכול להיות מבודד לipisilateral OB וAPC דרך חסימת Naris יחידה 24,25,31,33,34 &lt;/ Sup&gt;. חסימת Naris יחידה מאפשרת את היווצרות זיכרון הריח מNaris הפתוח, ומונעת את אותו זיכרון מNaris occluded לפני פ&quot;ד 12 33. זיכרון ריח מבודד לחצי כדור ipsilateral כולל שני OB וAPC. לכן, כל גור חולדה יכול להיות שליטה משלו ללימוד ושבסיס פיזיולוגיה. במחקר הנוכחי, פרוטוקול למידת העדפת הריח המוקדם lateralized הוא הציג. שיטה זו משמשת ככלי רב עוצמה ללימוד מנגנונים עצביים שבבסיס למידת ריח על ידי מתן שליטת התוך בעלי חיים 24,25,31, וכך להקטין הן את מספר בעלי החיים הנדרשים ווריאציה הכללית. חסימת Naris היא הפיכה שבתוספת השומן או האף יכולה להיות מיושמת ולהסיר עם לחץ או לניזק לבעלי החיים מינימאליים. כאן, לראשונה, נהלים מפורטים של אימוני העדפת ריח מוקדם ובדיקות מתוארים, עם דגש על פרוטוקול lateralized באמצעות חסימת Naris יחידה עם nosתקע דואר. לאחר מכן תוצאות מוצגות כדי להדגים את היעילות של חסימת Naris בודדת בבידוד קלט ריח והפקת זיכרון ריח lateralized. לבסוף, הפוטנציאל של שימוש במודל למידת lateralized זה ללמוד שינויים פיסיולוגיים במערכת חוש הריח שגם ליצור ביטוי למידה וזיכרון תמיכה הם דנו.

<table><tbody><tr><td>Polythylene 20 tubing</td><td>Intramedic</td><td>427406</td><td>Non-radiopaque, Non-toxic</td></tr><tr><td>3-0 Silk suture thread</td><td>Syneture</td><td>Sofsilk</td><td>Non-absorbent</td></tr><tr><td>Silicone grease</td><td>Warner Instrument</td><td>64-0378</td><td>Odorless</td></tr><tr><td>2% Xylocaine gel</td><td>AstraZeneca</td><td>Prod. No 061</td><td>Lidocaine hydrochloride jelly, purchased at local pharmacy</td></tr><tr><td>Paint brush</td><td>Dynasty</td><td>206R</td><td>Similar size/other brands work too</td></tr><tr><td>Peppermint extract</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>W284807</td><td>Other brands should be okay too</td></tr><tr><td>Training box</td><td>Custom-made</td><td>N/A</td><td>Acrylic box (20 x 20 x 5 cm&lt;sup&gt;3&lt;/sup&gt;), see &lt;b&gt;Figure 2A&lt;/b&gt;. Parameters and material for the box are not critical and can be modified. Material used should be odorless and does not absorb odors</td></tr><tr><td>Testing chamber</td><td>Custom-made</td><td>N/A</td><td>Stainless steel (30 x 20 x 18 cm&lt;sup&gt;3&lt;/sup&gt;), see &lt;b&gt;Figure 2B&lt;/b&gt;. Parameters and material for the chamber are not critical and can be modified. For example, an acrylic chamber instead of a stainless steel one can be used</td></tr><tr><td>pCREB antibody</td><td>Cell Signaling</td><td>9198</td><td>Ser 133 (87G3) Rabbit mAb</td></tr><tr><td>Chloral hydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C8383</td><td>N/A</td></tr><tr><td>Paraformaldehype</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6148</td><td>N/A</td></tr><tr><td>Sucrose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9378</td><td>N/A</td></tr></tbody></table>

a lateralized odor learning model in neonatal rats for dissecting neural circuitry underpinning memory formation

Rat pups during a critical postnatal period (&#8804; 10 days) readily form a preference for an odor that is associated with stimuli mimicking maternal care. Such a preference memory can last from hours, to days, even life-long, depending on training parameters. Early odor preference learning provides us with a model in which the critical changes for a natural form of learning occur in the olfactory circuitry. An additional feature that makes it a powerful tool for the analysis of memory processes is that early odor preference learning can be lateralized via single naris occlusion within the critical period. This is due to the lack of mature anterior commissural connections of the olfactory hemispheres at this early age. This work outlines behavioral protocols for lateralized odor learning using nose plugs. Acute, reversible naris occlusion minimizes tissue and neuronal damages associated with long-term occlusion and more aggressive methods such as cauterization. The lateralized odor learning model permits within-animal comparison, therefore greatly reducing variance compared to between-animal designs. This method has been used successfully to probe the circuit changes in the olfactory system produced by training. Future directions include exploring molecular underpinnings of odor memory using this lateralized learning model; and correlating physiological change with memory strength and durations.

כאן אנו סוקרים כמה מהתוצאות שהוקמו בעבר 24 כדי להדגים את היעילות של חסימת Naris בבידוד קלט ריח ולמידה לחצי כדור אחד, וההפיכות של שיטה זו. חסימת Naris אחת במהלך אימון העדפת ריח מוקדם מובילה לזיכרון ריח lateralized 24. הזיכרון מוגבל לNaris חסך (איור 3). כאשר גורים נבדקים להעדפת ריח עם אותו Naris האפיל כבמהלך אימון, הם מראים העדפה לריח המותנה (למשל, מנטה). כאשר גורים נבדקים עם Naris ההפך האפיל, הם לא מראים העדפה לריח המותנה. יחד, תוצאות אלו מצביעות על כך שזכרון העדפת ריח הוא רק נוצר ובא לידי ביטוי בNaris חסך שעבר הריח + מלטף את האוויר אסוציאטיבי. <img alt="איור 3" fo:content-width = src &quot;5in&quot; = &quot;/ קבצים / ftp_upload / 51,808 / 51808fig3highres.jpg&quot; width = &quot;500&quot; /&gt; .3 חסימת Naris יחידה איור גורמת למידה ריח lateralized. פרוטוקול ההתנהגות מוצג בפנל העליון. ריח + מלטף (O / S +) או ריח בלבד (O / S -) חיות עם Naris היחיד האפיל במהלך אימון, עבר בדיקת העדפת הריח ראשונה עם אותו Naris occluded אז עם Naris ההפך האפיל. הפנל התחתון מציג את אחוז הזמן שבילה על מצעים בניחוח מנטה בקרב קבוצות שונות במבחן ריח שתי בחירה. * P &lt;0.05. ברים שגיאה, ממוצע ± SEM. לשכפל מפונטיין et al. J. מדעי המוח (2013) באישור. תוצאות lateralized אימון ריח בהפעלת lateralized של מערכת חוש הריח בזמן חשיפת ריח (איור 4) 24. חסימת Naris יחידה מונעת הפעלה של OB והמחשב של duri חצי כדור ipsilateralng חשיפת ריח. זו באה לידי ביטוי על ידי ניטור זירחון CREB בOB, והמחשב. כפי שניתן לראות באיור 4, באמצעות אימונוהיסטוכימיה, CREB פוספורילציה (pCREB) הוא באופן משמעותי פחות בחצי הכדור החסומים בעקבות חשיפת ריח מנטה, בהשוואה לחצי הכדור חסכו הנגדי. מכתים Nissl (איור 4 א) מדגים גופי תא דומים בשכבת תאי צניפי של OB, ובשכבת תאי הפירמידה של המחשב של שני חצאים הכדור. עם זאת, pCREB הוא באופן משמעותי פחות בשני שכבות התאים בipsilateral חצי הכדור לNaris החסום (איור 4). <img alt="איור 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51808/51808fig4highres.jpg" width="500" /> איור 4 תוצאות חסימת Naris יחידה בהפעלת lateralized של מערכת חוש הריח בזמן חשיפת ריח. ) מכתים Nissl של הנורה חוש הריח(OB) וקליפת מוח קדמי אגסי (APC). B) ביטויי PCREB באונות החסומות וחסכו בעקבות חשיפת מנטה בגור occluded Naris היחיד. חצים מצביעים על שכבת תאי צניפי בשכבת תאי OB והפירמידה בAPC. סולם ברים, 500 מיקרומטר. לשכפל מפונטיין et al. J. Neuroscience (2013) באישור. ההשפעה של חסימת Naris משפט אחד (15-20 דקות) היא זמנית והפיכה, ולא לגרום לנזק נראה לעין לטווח ארוך עצבי שעלולות להוביל לתפיסה שינו ריח והפעלה עצבית מופחתת לריחות במהלך בדיקת 24. כאינדקס של הכתמת pCREB בOB והמחשב (איור 5), ביטויי pCREB בתאי צניפי של OB, ותאים פירמידליים במחשב לריח חשיפה ניתן להשוואה בין ההמיספרות החסומות וחסכו, 24 שעות לאחר הסרת תקע האף - אותה נקודת הזמן שלהריח בדיקת העדפהמתבצע לאחר אימון העדפת ריח מוקדם. <img alt="איור 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51808/51808fig5highres.jpg" width="500" /> איור 5 הערכה של תגובתיות עצבית הבאים חסימת Naris הפיכה. מכתים PCREB של OB וAPC, 24 שעות לאחר הסרת תקע האף בגור אחד. חצים מצביעים על שכבת תאי צניפי בשכבת תאי OB והפירמידה בAPC. MCL, שכבת תאי צניפי. PCL, שכבת תאים פירמידליים. סולם ברים, 500 מיקרומטר להגדלה נמוכה ולהגדלה גבוהה יותר 100 מיקרומטר.

Watch this Scientific Journal Video about A Lateralized Odor Learning Model in Neonatal Rats for Dissecting Neural Circuitry Underpinning Memory Formation at JoVE.com

A Lateralized Odor Learning Model in Neonatal Rats for Dissecting Neural Circuitry Underpinning Memory Formation

This protocol introduces lateralized early odor preference learning in rats using acute single naris occlusion. Lateralized learning permits the examination of behavioral outcomes and underpinning biological mechanisms within the same animals, reducing variance induced by between-animal designs. This protocol can be used to investigate molecular mechanisms underpinning early odor learning.

מודל הלמידה Lateralized ריח חולדות ילודים לביתור גיבוש עצבי מעגל בבסיס זיכרון

Rat pups during a critical postnatal period (&#8804; 10 days) readily form a preference for an odor that is associated with stimuli mimicking maternal ...

a-lateralized-odor-learning-model-neonatal-rats-for-dissecting-neural

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.9K Views.  Faculty of Medicine, Memorial University. This protocol introduces lateralized early odor preference learning in rats using acute single naris occlusion. Lateralized learning permits the examination of behavioral outcomes and underpinning biological mechanisms within the same animals, reducing variance induced by between-animal designs. This protocol can be used to investigate molecular mechanisms underpinning early odor learning.

Video: A Lateralized Odor Learning Model in Neonatal Rats for Dissecting Neural Circuitry Underpinning Memory Formation

The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their behavioral flexibility and required memory duration, the number of goals and pathways, and also the overall task complexity. A confounding feature in many of these tasks is the lack of control over the strategy employed by the rodents to reach the goal, e.g., allocentric (declarative-like) or egocentric (procedural) based strategies. The double-H maze is a novel water-escape memory task that addresses this issue, by allowing the experimenter to direct the type of strategy learned during the training period. The double-H maze is a transparent device, which consists of a central alleyway with three arms protruding on both sides, along with an escape platform submerged at the extremity of one of these arms.
Rats can be trained using an allocentric strategy by alternating the start position in the maze in an unpredictable manner (see protocol 1; &#167;4.7), thus requiring them to learn the location of the platform based on the available allothetic cues. Alternatively, an egocentric learning strategy (protocol 2; &#167;4.8) can be employed by releasing the rats from the same position during each trial, until they learn the procedural pattern required to reach the goal. This task has been proven to allow for the formation of stable memory traces.
Memory can be probed following the training period in a misleading probe trial, in which the starting position for the rats alternates. Following an egocentric learning paradigm, rats typically resort to an allocentric-based strategy, but only when their initial view on the extra-maze cues differs markedly from their original position. This task is ideally suited to explore the effects of drugs/perturbations on allocentric/egocentric memory performance, as well as the interactions between these two memory systems.

The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.

זוגי H-המבוך: מבחן חזק התנהגות למידה וזיכרון במכרסמים

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

Behavior

A Method for Remotely Silencing Neural Activity in Rodents During Discrete Phases of Learning

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different forms of learning. Specifically, viral-mediated delivery is used to express a genetically modified inhibitory G-protein coupled receptor (the Designer Receptor) into a discrete brain region in the rodent. Three weeks later, when designer receptor expression levels are high, a pharmacological agent (the Designer Drug) is administered systemically 30 min prior to a specific behavioral session. The drug has affinity for the designer receptor and thus results in inhibition of neurons that express the designer receptor, but is otherwise biologically inert. The brain region remains silenced for 2-5 hr (depending on the dose and route of administration). Upon completion of the behavioral paradigm, brain tissue is assessed for correct placement and receptor expression. This approach is particularly useful for determining the contribution of individual brain regions to specific components of behavior and can be used across any number of behavioral paradigms.

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while rats are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different components of learning.

שיטה להשתקה מרחוק עצבית פעילות במכרסמים בשלבים בדידים של למידה

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and ...

Olfactory Context Dependent Memory: Direct Presentation of Odorants

Information is retrieved more effectively when the retrieval occurs in the same context as that in which the information was first encoded. This is termed context dependent memory (CDM). One category of cues that have been shown to effectively produce CDM effects are odors. However, it is unclear what the boundary conditions of these CDM effects are. In particular, given that olfaction has been called an implicit sense, it is possible that odors are only effective mnemonic cues when they are presented in the background. This assertion seems even more likely given that previous research has shown odors to be poor cues during paired associate memory tests, where odors are in the focus of attention as mnemonic cues for other information. In order to determine whether odors are only effective contextual mnemonic cues when presented outside the central focus of an observer, an olfactory CDM experiment was performed in which odorants were presented directly, rather than ambiently. Direct presentation was accomplished with the aid of an olfactometer. The olfactometer not only allows for direct presentation of odorants, but provides other methodological benefits, including the allowance of trial by trial manipulations of odorant presentations and, relatedly, time-specific releases of odorants. The presence of the same odor during both encoding and retrieval enhanced memory performance, regardless of whether the odor was presented ambiently or directly. This finding can serve as a basis for future olfactory CDM research which can utilize the benefits of direct presentation.

The use of an olfactometer for directly presenting odorants opens exciting opportunities for researchers of olfactory memory. The current paper discusses issues related to this methodology as related to a previously published experiment on olfactory context dependent memory.

זיכרון תלוי ההקשר חוש הריח: הצגה ישירה של Odorants

Information is retrieved more effectively when the retrieval occurs in the same context as that in which the information was first encoded. This is termed ...

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

In the following we describe the methodological details of appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae. The setup, in combination with genetic interference, provides a handle to analyze the neuronal and molecular fundamentals of specifically associative learning in a simple larval brain.
Organisms can use past experience to adjust present behavior. Such acquisition of behavioral potential can be defined as learning, and the physical bases of these potentials as memory traces1-4. Neuroscientists try to understand how these processes are organized in terms of molecular and neuronal changes in the brain by using a variety of methods in model organisms ranging from insects to vertebrates5,6. For such endeavors it is helpful to use model systems that are simple and experimentally accessible. The Drosophila larva has turned out to satisfy these demands based on the availability of robust behavioral assays, the existence of a variety of transgenic techniques and the elementary organization of the nervous system comprising only about 10,000 neurons (albeit with some concessions: cognitive limitations, few behavioral options, and richness of experience questionable)7-10.
Drosophila larvae can form associations between odors and appetitive gustatory reinforcement like sugar11-14. In a standard assay, established in the lab of B. Gerber, animals receive a two-odor reciprocal training: A first group of larvae is exposed to an odor A together with a gustatory reinforcer (sugar reward) and is subsequently exposed to an odor B without reinforcement 9. Meanwhile a second group of larvae receives reciprocal training while experiencing odor A without reinforcement and subsequently being exposed to odor B with reinforcement (sugar reward). In the following both groups are tested for their preference between the two odors. Relatively higher preferences for the rewarded odor reflect associative learning - presented as a performance index (PI). The conclusion regarding the associative nature of the performance index is compelling, because apart from the contingency between odors and tastants, other parameters, such as odor and reward exposure, passage of time and handling do not differ between the two groups9.

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

Drosophila larvae are able to associate odor stimuli with gustatory reward. Here we describe a simple behavioral paradigm that allows the analysis of appetitive associative olfactory learning.

למידה אסוציאטיבית הרחה באפטטיבית<em&gt; דרוזופילה</em&gt; זחלים

In the following we describe the methodological  details of appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae. The setup, in combination with ...

Drosophila Adult Olfactory Shock Learning

Drosophila have been used in classical conditioning experiments for over 40 years, thus greatly facilitating our understanding of memory, including the elucidation of the molecular mechanisms involved in cognitive diseases1-7. Learning and memory can be assayed in larvae to study the effect of neurodevelopmental genes8-10 and in flies to measure the contribution of adult plasticity genes1-7. Furthermore, the short lifespan of Drosophila facilitates the analysis of genes mediating age-related memory impairment5,11-13. The availability of many inducible promoters that subdivide the Drosophila nervous system makes it possible to determine when and where a gene of interest is required for normal memory as well as relay of different aspects of the reinforcement signal3,4,14,16.
Studying memory in adult Drosophila allows for a detailed analysis of the behavior and circuitry involved and a measurement of long-term memory15-17. The length of the adult stage accommodates longer-term genetic, behavioral, dietary and pharmacological manipulations of memory, in addition to determining the effect of aging and neurodegenerative disease on memory3-6,11-13,15-21.
Classical conditioning is induced by the simultaneous presentation of a neutral odor cue (conditioned stimulus, CS+) and a reinforcement stimulus, e.g., an electric shock or sucrose, (unconditioned stimulus, US), that become associated with one another by the animal1,16. A second conditioned stimulus (CS-) is subsequently presented without the US. During the testing phase, Drosophila are simultaneously presented with CS+ and CS- odors. After the Drosophila are provided time to choose between the odors, the distribution of the animals is recorded. This procedure allows associative aversive or appetitive conditioning to be reliably measured without a bias introduced by the innate preference for either of the conditioned stimuli. Various control experiments are also performed to test whether all genotypes respond normally to odor and reinforcement alone.

Drosophila Adult Olfactory Shock Learning

The method to measure adult Drosophila associative memory is described. The assay is based on the ability of the fly to associate an odor presented with a negative reinforcer (electric shock) and then recall this information at a later time, allowing memory to be measured.

דרוזופילה מבוגרים חוש הריח הלם למידה

Drosophila have been used in classical conditioning experiments for over 40 years, thus greatly facilitating our understanding of memory, including the ...

A Low-Cost, Odor-Reward Association Task for Tests of Learning and Memory

Robust and simple behavioral paradigms of appetitive, associative memory are crucial for researchers interested in cellular and molecular mechanisms of memory. In this paper, an effective and low-cost mouse behavioral protocol is described for examining the effects of physiological manipulation (such as the infusion of pharmacological agents) on the learning rate and duration of odor-reward memory. Representative results are provided from a study examining the differential role of tyrosine kinase receptor activity in short-term (STM) and long-term memory (LTM). Male mice were conditioned to associate a reward (sugar pellet) with one of the two odors, and their memory for the association was tested 2 or 48 h later. Immediately prior to the training, a tyrosine kinase (Trk) receptor inhibitor or vehicle infusions were delivered into the olfactory bulb (OB). Although there was no effect of the infusion on the learning rate, blockade of the Trk receptors in the OB selectively impaired LTM (48 h), and not short-term memory (STM; 2 h). The LTM impairment was attributed to the diminished odor selectivity as measured by the length of the digging time. The culmination of the results of this experiment showed that Trk receptor activation in the OB is the key in olfactory memory consolidation.

An odor-reward, associative learning task was used to investigate the differential effects of physiological manipulation on long-term and short-term memory.

Robust and simple behavioral paradigms of appetitive, associative memory are crucial for researchers interested in cellular and molecular mechanisms of ...

<meta charset="utf8"></head><body>תכנון אולפקטומטר גמיש וחסכוני לניסויי ריח של מכרסמים

Constructing an Olfactometer for Rodent Olfactory Behavior Studies

The use of olfactometers to study rodent behavior and brain activity during olfactory tasks is crucial for understanding brain circuits. These sophisticated devices allow researchers to precisely control and deliver odor stimuli, enabling the investigation of complex olfactory processes in rodents. Although commercially available olfactometers are convenient, they present challenges when technical issues arise, often requiring costly assistance and potentially disrupting research timelines. This article details the construction of a custom olfactometer specifically designed for mouse olfactory behavior experiments, providing a comprehensive list of parts and step-by-step instructions. The olfactometer is controlled through MATLAB, offering a user-friendly interface for researchers. Importantly, the open-source code allows users to modify and adapt the system, tailoring behavioral tasks to meet specific experimental needs. Building a customized olfactometer empowers users with the knowledge and capability to perform custom experimental design and troubleshooting independently, saving both time and resources. This approach not only enhances research flexibility but also fosters a deeper understanding of the equipment's functionality, ultimately leading to more robust and reliable olfactory studies in rodents.

<meta charset="utf8"></head><body>בניית אולפקטומטר למחקרי התנהגות חוש הריח של מכרסמים מחקר היפר-סריקה של ספקטרוסקופיה קרובה לאינפרא אדום בייעוץ פסיכולוגי

This protocol describes the construction of an olfactometer for go/no-go olfactory behavior experiments. Step-by-step instructions, along with images, are provided to ensure the successful construction of the olfactometer. Information for troubleshooting issues encountered during the process is also included.

בניית אולפקטומטר לחקר התנהגות חוש הריח של מכרסמים

The use of olfactometers to study rodent behavior and brain activity during olfactory tasks is crucial for understanding brain circuits. These ...

An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and parenting. Importantly, mice can be trained to associate novel odors with specific behavioral responses to provide insight into olfactory circuit function. This protocol details the procedure for training mice on a Go/No-Go operant learning task. In this approach, mice are trained on hundreds of automated trials daily for 2&#8211;4 weeks and can then be tested on novel Go/No-Go odor pairs to assess olfactory discrimination, or be used for studies on how odor learning alters the structure or function of the olfactory circuit. Additionally, the mouse olfactory bulb (OB) features ongoing integration of adult-born neurons. Interestingly, olfactory learning increases both the survival and synaptic connections of these adult-born neurons. Therefore, this protocol can be combined with other biochemical, electrophysiological, and imaging techniques to study learning and activity-dependent factors that mediate neuronal survival and plasticity.

Here, we train mice on an associative learning task to test odor discrimination. This protocol also allows for studies on learning-induced structural changes in the brain.

מודל הלמידה Lateralized ריח חולדות ילודים לביתור גיבוש עצבי מעגל בבסיס זיכרון

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

זוגי H-המבוך: מבחן חזק התנהגות למידה וזיכרון במכרסמים

שיטה להשתקה מרחוק עצבית פעילות במכרסמים בשלבים בדידים של למידה

זיכרון תלוי ההקשר חוש הריח: הצגה ישירה של Odorants

למידה אסוציאטיבית הרחה באפטטיבית

דרוזופילה מבוגרים חוש הריח הלם למידה

A Low-Cost, Odor-Reward Association Task for Tests of Learning and Memory

בניית אולפקטומטר לחקר התנהגות חוש הריח של מכרסמים

בניית אולפקטומטר לחקר התנהגות חוש הריח של מכרסמים

בניית אולפקטומטר לחקר התנהגות חוש הריח של מכרסמים

מבחן אובייקטיבי, לשחזור של למידה חוש הריח ואפליה בעכברים