このプロトコルは、前作 (黄ら研究室内から適応8). ここで説明したすべてのメソッドは、動物のケアおよび使用委員会 (ACUC) の薬の Baylor の大学によって承認されています。によりマクネア医学研究所、NINDS 付与 R01NS078294 B.R.A.、IDDRC NIH グラント U54HD083092、jmp、NIDDK グラント F30DK112571 および組織プラスミノーゲンアクテベータ補助金 F31NS092435 CKM にサポートされます。

すべてのマウスは、NIH の基準に従ってベイラー大学の医学機関動物ケアおよび使用委員会によって承認されたプロトコルで使用されていた。マウスをこのプロトコルで使用されたすべての成体マウス (> 6 週齢) C57BL6/j の背景し、男性と女性の両方のマウスを含まれています。トレーニング/ステージング タスク後マウスが彼らのホームのケージに返されます。
1、建設やオペラント学習ボックス (図 1B, C) を使用するための一般規則
<ol><li>商工会議所の床とマウスの商工会議所を組み立てます。気晴らしを避けるため薄暗いエリア、トラフィックの少ないトレーニング ボックスをしてください。</li>
	<li>各水ポート ポート内部に水を分配するための 18 g 針を許可するように上部の小さな穴をドリルします。</li>
	<li>匂い (週 1 回交換)、鉱物油に溶けないとガラスの瓶を埋める、安全キャップを締めます。</li>
	<li>18 g 針をシリコン チューブに接続します。18 g 針、ガラス瓶のキャップに穴を開ける、臭気ポートの取入口にシリコン チューブのもう一方の端を接続します。</li>
	<li>臭気弁各シリコーン チューブを配置します。</li>
	<li>真空ラインを臭気ポートに接続します。</li>
	<li>10 mL 注射器 2 金属保持棒にし、注射器にチューブを接続します。18 G 針にチューブの反対側を接続します。針を鼻突くポート マウス チャンバーの穴に収まります。水のバルブにチューブのもう一方の端を接続します。</li>
	<li>齧歯動物の飲料水の 10 mL の注射器を 2 を入力します。</li>
	<li>空気取り入れ口に空気流量計を接続し、3 ~ 5 L/分で空気の流れを維持します。</li>
	<li>2 水弁、2 臭気バルブ、水・ ポート × 2、臭気ポート、および電源を USB インターフェイス システムに接続します。'の出力ポートにすべてのバルブ、'入力' にすべての臭気や水のポートと接続ポート。電源 USB インターフェイス ボックスから出力し、最後に、USB インターフェイス ボックスを電源に接続するすべての機器を接続します。</li>
	<li>臭気試験間のクロス汚染を避けるために真空吸引を調整します。</li>
	<li>商工会議所に匂いバイアルを接続するのに特定の臭気管を使用します。</li>
</ol>2. マウスの作製: 1-3 日
<ol><li>マウスを 3 グループに分割: コントロール (嗅覚トレーニング不要)、擬似訓練された (マウス ランダムに報酬や罰を受けた)、グループを訓練し、。トレーニング ボックスおよび臭気配信に疑似訓練されたマウスを公開しますが、配信臭罰と報酬の結果はランダムに関連付けられるために、嗅覚トレーニングを提供してください。 注: 擬似訓練を受けたグループは、"Pseudotraining"の段階の下で訓練パラダイムを通過します。訓練されたマウスは、すべてのトレーニングの段階を完了します。Pseudotraining は、実験の目的は匂い弁別学習や学習の行動の違いを分析する場合は省略可能です。プロトコルは提供前に、とトレーニング後に神経の違いを探すために実験者がしたい場合ここでこのグループに追加します。Pseudotrained グループをパッシブ臭気曝露と非嗅覚関連訓練のため制御でしょう。</li>
	<li>40 mL/kg をマウスの水制限の開始日。(図 2A) の苦痛を避けるために動物の基準重量の 20% 以上の体重減少を避けます。</li>
	<li>ベースラインの体重の 80% 以上あることを確認する毎日のマウスの重量を量る。マウスがこのしきい値を下回った場合の研究から、マウスを削除し、水への無料アクセスを提供します。</li>
	<li>すべての環境要因は温度、ノイズ、および浮遊臭 (香水/ケルン/消臭香り、身体など) を含むプロトコル全体保ちます。 注: すべての動物の行動のテストと同様、小さな環境の変化はこの結果に影響大きくできます。</li>
</ol>3. すべての段階について
<ol><li>以下の各段階のトレーニング ソフトウェアをコードします。行動のソフトウェアで、ソフトウェアを実行します。 注: は、補足的なコーディング ファイルに含まれているすべての段階のためのコーディングします。20 コースのデータはブロック間で単一のブロックとマウスの性能が表示されるようにグループ化されます。さらに、各ステージは、数日間修了条件が満たされるまで、マウスの繰り返すことが。</li>
	<li>60 分/日以上の動作ボックスでマウスを保持しません。</li>
	<li>各マウスがケージに移る前にケージからきれいなマウスの廃棄物。スプレーし、マウス臭気気晴らしを最小限に抑えるための 70% のエタノールとチャンバーを拭いてください。</li>
</ol>4. トレーニング ステージ 1: センター鼻突く、1-3 日で水報酬を関連付ける
<ol><li>この段階では、マウスを水ポートの探求の上に水の報酬に関連付けます。</li>
	<li>
トレーニング ステージ 1 プログラミング命令
	<ol>
<li>このステージのみ水配送のポートを使用するプログラムします。各鼻突くのための水報酬を受け取るマウスをしましょう。 注: プログラムの出力試験の時間と水の合計数報酬受け取ったマウス。</li>
	</ol>
</li>
	<li>トレーニング ステージ 1 と同じプログラミング pseudotraining ステージ 1 を設定します。</li>
	<li>
ボックス構成とマウスのセットアップ
	<ol>
<li>中心部の水ポートとアクセスできないすべての側のポートの動作] ボックスを構成します。商工会議所にマウスを配置します。マウス室を閉じるし、ステージ 1 プログラムを開始します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>この段階を考慮すると完全にマウスを実現 100 試験 60 分削除に 60 分または 100 回の試行されている後房からマウス完了 (図 2B)。 注: 個体差によりボックスの探索からは当然いくつかのマウスが控えます。</li>
	<li>励ましが必要な場合は、水のポートに水を手動で配信します。3 日前までにこの段階を繰り返します。 注: 既に訓練されたマウスは、パリティを維持するためと水分制限にそれらを維持するさらに繰り返されることができます。また、グループ平均 100 試験/60 分に達すると、ステージ 2 にグループ全体を促進することが可能です。これは、同じ日に訓練を継続するすべてのマウスになります。</li>
</ol>5. トレーニング ステージ 2: 関連付ける側ポート水報酬センター ポート鼻突く、1-5 日
<ol><li>この段階で、センター ポートで彼らの鼻を突くし、側ポートに水報酬をすぐに受け取るマウスをしましょう。</li>
	<li>
ボックス構成とマウスのセットアップ
	<ol>
<li>両側に 2 水ポートと途中で臭気ポートこれおよびすべてのそれに続く段階を構成します。商工会議所にマウスを配置します。マウス室を閉じるし、ステージ 2 プログラムを開始します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
トレーニング ステージ 2 プログラミング命令
	<ol>
<li>マウスを提供即時水報酬両側鼻突く後中心に臭気配信ポート。臨床試験、開始、試行回数と水の報酬は 5 内で受け取った数時間としてこの段階の出力パラメーターを設定鼻突くの。</li>
	</ol>
</li>
	<li>トレーニング ステージ 2 と同じプログラミング pseudotraining ステージ 2 を設定します。</li>
	<li>水報酬 5 以内の少なくとも 25% の 60 分で 40 試験の最小値を実行すると、完全なは、この段階を考慮センター ポート鼻突くの。一度この段階が完了する (図 2C) マウスを削除します。 注: トレーニング プログラムは、この段階の完了を決定するためにタイムリーな方法で受け取られる水報酬の割合を計算します。マウスがどのように高速で異なりますがこの段階を完了する、ほとんどのマウスは、5 日以内修了条件に達します。ただし、マウスが 5 日以内この段階を完了していない場合マウスを次のステージに進出か。このマウスは、コホートから削除されます。</li>
</ol>6. 訓練段階 3: 水報酬を関連付けは、特定の匂いとは特定の時間ウィンドウ、1-3 日以内
<ol><li>この段階で鼻突く時に行く (+) 匂いは、センター ポート マウスをしましょう。その後、5 内側水ポートに鼻突く時に水の報酬を得られる s。</li>
	<li>
トレーニング ステージ 3 のプログラミング手順
	<ol>
<li>中心部の s + 臭気臭気ポートを提供します。</li>
		<li>マウス 5 内側ポートをからかう場合水報酬を提供臭気配信の s。 メモ: プログラムは、のみ水報酬をもたらすセンター ポートを 100 ms 鼻突くを要求することによって開始します。鼻突くの時間必要水報酬増 50 ms のマウス試験の 80% の時間の適切な量のセンター ポートに突き出て、一度最大 400 ms。</li>
		<li>ステージ 2 には同一出力パラメーターを設定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>トレーニング ステージ 3 と同じで pseudotraining ステージ 3 のプログラミング手順を設定します。ただし、s + 臭気を s + 臭気が水報酬に関連付けられていないことを確保するため臭気配信コント ローラーに接続しないでください。</li>
	<li>
ボックス構成とマウスのセットアップ
	<ol>
<li>第 2 段階で同じ構成を設定します。</li>
		<li>S + 臭を臭気配信コント ローラーに接続します。商工会議所にマウスを配置します。マウス室を閉じるし、ステージ 3 プログラムを開始します。この段階が完了したら、マウスを削除します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>60 分 (図 2D) 以内 60 報酬より大きいがある場合は、完全なは、この段階を検討してください。</li>
</ol>7. ステージ 4 a: 立入禁止 (s-) 臭とタイムアウト罰、1-2 日間の関連付け
<ol><li>この段階では立入禁止の匂い (s-) マウスを紹介します。立入禁止の匂いを嗅いで後水ポートに正しくに行くマウスにタイムアウトの罰を提供します。</li>
	<li>
トレーニング ステージ 4 a プログラミング命令
	<ol>
<li>初めに、ステージ 3 と同じこのステージで s + 匂いだけを提供します。マウスの完全な 40 試験の後など s + S 悪臭悪臭のランダム配信を開始します。マウスは、立入禁止の臭気が提示された後水報酬を求めるしようとする場合は、2 のタイムアウト罰をプログラムします。 注: 移動対可否を区別するを支援するため IR サイド ライト操作できる行く匂い中にしてオフするよう立入禁止の匂いの中に。ライトは、初期研修でマウスを支援するためにセカンダリ キューとして機能します。マウスは、ライトで訓練を受けています、一度彼らが彼らは悪臭とタスクを学んだことを確認するためにライトなし下行くトレーニング必要。</li>
		<li>試験、試験開始の数、完成品の試験の数、% 正しいと受け取った報酬の合計数の時間として、出力パラメーターを設定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>S + を除いて訓練ステージ 4 s として pseudotraining ステージ 4 a のプログラミング命令を同じに設定し、S 悪臭は、最初からランダムに表示されます。水を与える報酬またはタイムアウトの罰でランダム タスク パフォーマンスに関係なく。</li>
	<li>
ボックス構成とマウスのセットアップ
	<ol>
<li>前のステージ 3 と同じでボックスの構成を設定します。</li>
		<li>S + と S 臭を臭気配信コント ローラーに接続します。商工会議所にマウスを配置します。マウス室を閉じるし、ステージ 4 a プログラムを開始します。マウスの完全な 40 試験の後に、悪臭をランダムに提供するプログラムを切り替えます。この段階が完了したら、マウスを削除します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>> 60% 正解で 40 試験がある場合は、完全なは、この段階を検討してください。</li>
</ol>8. ステージ 4 b: 立入禁止 (s-) 臭とタイムアウト罰、5-11 日の関連付け
<ol><li>
トレーニング ステージ 4 b プログラミング命令
	<ol>
<li>しかし S 臭後水報酬を試みるための時間を罰は 4 ステージ 4 a と同じこのステージを作る s。</li>
	</ol>
</li>
	<li>ただしステージ 4 a と同じ指示をプログラミング pseudotraining ステージ 4 b 水報酬を設定し、タイムアウト罰がトライアル 1 ランダムに配信されます。</li>
	<li>
ボックス構成とマウスのセットアップ
	<ol>
<li>前のステージ 4 a と同じでボックスの構成を設定します。</li>
		<li>S + と S 臭を臭気配信コント ローラーに接続します。商工会議所にマウスを配置します。マウス室を閉じるし、ステージ 4 b プログラムを開始します。ある場合、この段階を完全な検討 > 精度 60 分以内 100 試験 > 85% (図 2E)</li>
	</ol>
</li>
	<li>この段階で各マウスの進行状況を追跡する各セッションの正しい最大値と最小値の割合を監視します。マウスの約 85-90% は、この段階の修了条件を達する。行くかどうかテスト段階のこの段階の完了を達成しないマウスを除外します。</li>
	<li>(省略可能)この段階の最後に、行くかどうかの匂いが臭バイアル プラットフォームに切り換えれば逆転トレーニングを適用します。マウスはバルブ側ポートに関連付けられているサウンドなど、別の刺激に関連付けるされませんを確認します。</li>
</ol>9 行くかどうかの分析タスク: 1 日、20 分あたり 1 日あたりマウス
<ol><li>これは臭気の関連付けを識別し、臭気のペアを識別する学習の精度を決定する最終段階として検討してください。 注: 新規の匂い、利用されている S + S - どのくらい動物をテストする新しい連合を学ぶにかかります。構造的に似たような匂いのペアを作業の難易度を上げるため。1-ブタノール イソアミル酪酢酸イソアミルと 1-ペンタノールとがありますと + 対 - カルボン カルボン。</li>
	<li>
プログラミングの手順
	<ol>
<li>鼻突くの長さを検出トレーニング ソフトウェアを聞かせてください。プログラムのタスクを実行する中心においポートで 300 ms 鼻突く。</li>
		<li>出力パラメーターを除いて任意の光導を使用しないでステージ 4 b と同じ設定の手がかり。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
ボックス構成とマウスのセットアップ
	<ol>
<li>前のステージ 4 b と同じでボックスの構成を設定します。</li>
		<li>S + と S 臭を臭気配信コント ローラーに接続します。商工会議所にマウスを配置します。マウス室を閉じるし、ステージに行くかどうかプログラムを開始します。化学的に同じような臭気の新規ペアに嗅覚学習課題を学んだマウスを公開します。 注: 十分な匂い弁別学習と野生型マウスに達する > 10 20 ブロック約 200-400 試験 (図 3A) 以降後小説の匂いと 85% の精度です。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Carleton, A., Petreanu, L. T., Lansford, R., Alvarez-Buylla, A., Lledo, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Becoming+a+new+neuron+in+the+adult+olfactory+bulb.">Becoming a new neuron in the adult olfactory bulb.</a> Nat Neurosci. 6 (5), 507-518 (2003).</li><li>Petreanu, L., Alvarez-Buylla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maturation+and+death+of+adult-born+olfactory+bulb+granule+neurons:+role+of+olfaction.">Maturation and death of adult-born olfactory bulb granule neurons: role of olfaction.</a> J Neurosci. 22 (14), 6106-6113 (2002).</li><li>Yamaguchi, M., Mori, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+period+for+sensory+experience-dependent+survival+of+newly+generated+granule+cells+in+the+adult+mouse+olfactory+bulb.">Critical period for sensory experience-dependent survival of newly generated granule cells in the adult mouse olfactory bulb.</a> PNAS. 102 (27), 9697-9702 (2005).</li><li>Rochefort, C., Gheusi, G., Vincent, J. 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著者は、利害のないとない競争の興味を宣言します。

齧歯動物の嗅覚系は、感覚依存可塑性を勉強するユニークなモデルを提供します。報酬や罰臭気のペアに関連付けるためにネズミを訓練する嗅覚学習パラダイムをご紹介します。この学習を通じて下流の回路変更は (電気生理学、生体内神経イメージングなど) その後の実験で学ぶことができます。完了すると、マウスが 1 つ臭水報酬とタイムアウト罰別臭気に関連付ける単純な臭気キュー タスクを実行するについて説明します。
行動分析は、以来、私たちは年齢と実験性の等しい分布の利用をお勧めし、動物のグループを制御します。それマウス間の条件が保たれることが不可欠です可能な限り一定です。たとえば、マウス ハンドラーと照明条件常トレーニング全体を通じて一定であるを確認します。多くのマウスは、期待どおりにタスクを実行しない、次の条件を満たしているを確認: (1) 維持行動セットアップできるだけ静か。(2) 水は十分にマウスを奪います。我々 は、水剥奪の丸一日後も多くのマウスが十分に飲まないと修了条件に到達するステージ 1 ボックスのセンター ポートからの十分を見つけます。(3) 新しいマウスのそれぞれの初めに、臭気/水弁および適切な配置を確保するためのチューブを確認します。(揮発性の匂い 4) によって異なり、したがっていくつかは他の人よりも早く蒸発します。低濃度で使用される場合は特により揮発性の匂いを毎日ではなく週単位より高い蒸気圧力に置き換えます。
このプロトコルは、実験目的に応じて変更できます。ステージ 4 b で学習時間が重要ですが、この段階まで任意の悪臭を削除することをお勧めかもしれません。これにより、任意の嗅覚学習がステージ 4 b で始まること。ステージ 3 から悪臭を除去して、ステージ 4 a を完全にスキップすることでこれを達成するために我々 はこのプロトコルを実行しました.マウスはこのメソッドを使用して完了基準に到達が難しく時間を持っているが、これはまたマウスがこのタスクを学ぶどのように迅速に、最初の時間のための貴重な情報を与えます。
このプロトコルの制限の 1 つは、マウスが嗅覚テストを実行できるまで、さまざまな段階を完了することです。したがって、しかし私たちの研究室で見ていないが、操作はそのステージ 4 b に達していない一貫して認知を妨げる可能性があります。各段階は、トレーニングの次のステップに卒業するほとんどのマウスを許可するように十分に長く確保することによってこの問題を否定しました。しかし、なマウスが到達しない場合完了条件ステージの完全な訓練の期間後も、コホートから、マウスを削除します。これにより、任意の個々 のマウスでの研究を継続します。別の制限があるとまだ嗅覚の分野の重要な他の動物モデルにこのプロトコルを拡張します。ラット、たとえば、OB11,12内神経機能を明らかに尽力されています。彼らの知性によるラットはまたマウス13,14よりも学習時間が高速化があります。これらの制限にもかかわらず録音15セル型特定操作を実行するための遺伝的少ないのためこのプロトコルのマウスを選んだ。
ほとんどの既存のプロトコルを使用して、臭気 sniff の違いまたは次へ時間おおよその差別や4,6,9,10,16を学習に悪臭。このプロトコルは、個々 の試験ごとに差別を直接測定できます。さらに、各マウスはアソシエーションを学ぶ必要がある正確な回数でも測定できます。この完全に自動化された方法では、データ分析からどんな人間の先入観を削除します。嗅覚学習のための食糧を奪われた動物が正常に使用されています。奪われた水のマウスはマウスは食品16以上水で実行できる試験の数が増えたため選ばれました。
埋込型活動モニターとして屈折 (笑) レンズ、マルチ ユニット電極も改善を続けて私たちすぐにありますこのプロトコル17,18でこれらのテクノロジを組み合わせることができます。嗅覚学習中フォーム関連する脳の領域を記録することによって連合学習の中にどのように神経の活動変化をプローブすることが可能です。これはニューロンが学習中に異なる情報をエンコードする方法など、基本的な神経科学の質問を明らかに役立つことがあります。

マウス OB、匂いの情報中枢神経系 (CNS) に初めて入る場所、経験依存性構造変化を研究するための優れたモデルを提供します。OB の迂遠は継続的に活動に依存した方法で大人生まれるニューロンを統合します。大人生まれるニューロン前駆細胞は側脳室1に隣接する脳室下帯をライン前駆細胞から切り分けます。OB に移行する時にこれらの神経前駆細胞生き残るため、差別化し抑制性顆粒細胞として統合またはアポトーシス2を受けます。細胞の運命の選択は、嗅覚学習3,4,5,6を含む嗅覚の活動によって影響されます。統合後学習によるシナプス変化は 2 週間重要に期間7,8中に顆粒細胞で発生します。したがって、嗅覚学習のための試金は、どのように経験依存的可塑性の影響構造と機能再編成熟脳回路を調べる際に役立ちます。
このプロトコルでは、オペラント条件づけを用いた嗅覚トレーニング方法の 1 つを提供しています。このタスクでは水を奪われたマウスは 1 つ臭 ("Go"臭気) 水報酬と別臭気 (「立入禁止」臭気) トライアル タイムアウト罰に関連付ける訓練されます。2-4 週間にわたって訓練段階の傾斜シリーズを通してマウスの進行状況。トレーニングが完了したら、マウスが離散、対応する動作 (移動試験水の報酬を求めておよび立入禁止の試験水の報酬を求めていない) と行ったり可否の臭気に対応 (図 1A)。トレーニングが完了した後、マウスをさらに化学的に類似の香りペアで挑戦できる差別をテストしたりに移行になる研究調査方法嗅覚学習改変の構造や OB の機能匂い弁別課題が報告されている、最も 2 つ匂い9,10間盗聴の数などの主観的な測定に依存してください。さらに、人間得点などのタスクのための必要性はまた時間がかかるです。このプロトコルで説明する行くか嗅覚学習作業では、公平な直接測定匂い弁別学習と嗅覚学習を提供しています。

<table><tbody><tr><td>Glass vial</td><td>Qorpak</td><td>GLC-01016</td><td></td></tr><tr><td>Silicon Tubing</td><td>Thermo Scientific</td><td>86000030</td><td></td></tr><tr><td>18 gauge needles</td><td>BD</td><td>305196</td><td></td></tr><tr><td>1-Butanol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>437603</td><td></td></tr><tr><td>Propionic Acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>402907</td><td></td></tr><tr><td>Mouse Chamber</td><td>Med Associates</td><td>ENV-307W</td><td></td></tr><tr><td>Chamber Floor</td><td>Med Associates</td><td>ENV-307W-GFW</td><td></td></tr><tr><td>Water Port</td><td>Med Associates</td><td>ENV-313W</td><td>Need two</td></tr><tr><td>Odor stimulus</td><td>Med Associates</td><td>ENV-275</td><td>Contain 2 valves to gate odor delivery&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Odor Port</td><td>Med Associates</td><td>ENV-375W-NPP</td><td></td></tr><tr><td>USB Interface</td><td>Med Associates</td><td>DIG-703A-USB</td><td></td></tr><tr><td>Desktop Computer with Windows 2000, XP, Vista, or 7</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Flow meter</td><td>VWR</td><td>97004-952</td><td></td></tr><tr><td>Behavioral software</td><td>Med Associates</td><td>SOF-735</td><td>This software, which runs each training stage, has now been replaced with Med-PC V</td></tr><tr><td>Data Transfer software</td><td>Med Associates</td><td>SOF-731</td><td>This software formats the data to Excel</td></tr><tr><td>Training Software</td><td>Med Associates</td><td>DIG-703A-USB</td><td>This software is used to program each training stage</td></tr><tr><td>Water Valve</td><td>Neptune Research</td><td>225P012-11</td><td>This valve is used to gate the water delivery. Need Two</td></tr><tr><td>Odor Valve</td><td>Neptune Research</td><td>360P012-42</td><td>This valve is used to gate the odor delivery. Need Two</td></tr></tbody></table>

an objective and reproducible test of olfactory learning and discrimination in mice

嗅覚はマウスで優勢な感覚モダリティと採餌、捕食動物の検出、交尾、子育てなど、多くの重要な動作に影響を与えます。重要なは、マウスを訓練して、小説臭の嗅覚回路機能への洞察力を提供するために具体的な行動応答を関連付けることができます。このプロトコルは、行くかどうかオペラント学習タスクにマウスのトレーニングの手順を詳しく説明します。このアプローチでマウスは 2-4 週間のために毎日自動試験の何百もの訓練、および新規行くかどうかにおいペアで嗅覚の差別を評価したり、構造や機能、嗅覚の匂い学習を変更する方法の研究に使用するテストできます。回路。さらに、マウスの嗅球 (OB) は大人生まれるニューロンの継続的な統合を備えています。興味深いことに、嗅覚学習増加生存とこれらの大人生まれるニューロンのシナプス接続します。したがって、このプロトコルは、神経細胞の生存と可塑性を仲介する学習と活動依存の要因を検討し他の生化学的、電気生理学的、およびイメージング技術と結合できます。

一度マウスの嗅覚学習タスクに学んだ、今報酬と罰小説臭ペアを関連付けることができます彼ら。これらの訓練を受けたマウスは通常約 50% で始まる進むかどうかのタスクでの精度。学習曲線の新しい臭気のペア (図 3A) として試作ブロックによって正しい割合をプロットできます。10 のブロック試験を実行する 30 分未満のほとんどのマウスを取る、内のマウスが正しく以上の 85% の精度 (赤い線) とにおいの間で区別することができます。我々 のプロトコルでは野生型マウスに関連付ける 1 つにおい水報酬と別のタイムアウト罰を訓練して正常に表示されます。2 つの集団間差別機能を評価するために、能力に到達した後正しい割合の平均、85% 能力 (図 3B) に達するために必要な試験の数を比較するこれらのデータをさらに分析できます。
マウスについてタスクは、作業の難易度を増減する、臭気のペアを変更ことができます。たとえば、臭気対の濃度を低くと、作業の難易度 (図 3C) が増加します。この分析は、別のマウスのコホートの検出のしきい値を明らかにできます。もっと構造的類似になる臭気のペアを変更ことができますさらに、(すなわち、光学異性体または単一カーボンの違い)。作業の難易度 (すなわち、混合物 30/70 対 40/60 の混合物) を高めるため、臭気の混合物を使用もできます。
マウスは以前学習したにおいのペアを覚えておくことがあります。タスクの学習から、7 日を待って、野生型マウスが以前に覚えることができるすぐにリコール テストを臭気の関連付け (図 3D) を学びました。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57142/57142fig1.jpg"> 図 1: 行くか訓練パラダイムと機器構成します。(A) マウスが正しく応答する行く臭気プレゼンテーション中にいずれかの取得水や立入禁止臭気プレゼンテーション中に差し控えることによって。(B) 動作ボックスは単一水ポートのみは第 1 段階でアクセスでき、すべてのそれに続く段階中央臭気配信ポートと水の 2 つのポートの両方を含めるように構成されます。ブルーの円: 水のポート。緑色の円: 臭気ポート。配信は各においの 1 つ臭気弁ゲート (C) 臭気。肯定的な圧力の空気取り入れ口は、ディストリビューターにつながります。赤い矢印は、肯定的な空気圧ラインの準備臭気バイアル (赤丸) に入ることを示しています。青い矢印は、匂い・空気混合臭気バイアルを残して、臭気弁 (青い円) を通過し、入力ボックスを統合する白い空気を示します。オレンジ色の矢印は、臭気の配信ポート (下部の黒い矢印) にインテグレーター ボックスから臭気/空気混合物をプッシュする肯定的な空気圧を可能にする統合ボックスに中央レギュレータ バルブ (オレンジ色の円) に肯定的な圧力空気を示します。<a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/57142/57142fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57142/57142fig2.jpg"> 図 2: トレーニング データ。(A) マウス本体重量割合は水分制限の中 80% を下回っていません。赤い線 = 80% のしきい値。N = 8 のマウス。(B) 1 ステージ トレーニング結果は水報酬を受け取るに 60 分でセンター ポート ポークの数を表示します。N = 8 のマウス。誤差は、平均値の標準誤差です。(C) ステージ 2 のトレーニング結果を表示水報酬 5 内に受信の割合センター鼻突くの。赤い線は、25% のしきい値です。平均の標準誤差として灰色を強調して割合を意味します。N = 8 のマウス。(D) ステージ 3 の累積的な報酬の報酬は 1 日目と 2 日目のトレーニングを受け取った 8 マウスの数を表示します。赤い線は、60 の報酬しきい値です。誤差は、標準偏差です。(E) ステージ 4 b 精度ステージ 4 b の割合正しい応答を表示します。赤い線は、しきい値の 85% です。黒の実線は平均、平均値の標準誤差は、グレーを強調します。N = 4 匹。<a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/57142/57142fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57142/57142fig3.jpg"> 図 3:代表が進むかどうかタスクの結果します。(A) 行くかどうかタスク 2 の小説の匂いを (s + イソアミル アセテート/S =-酢酸アミルを =) マウスはオイゲノール (s +) と eucalyptol (s-) 訓練された後。N = 5 マウスで灰色で平均の標準誤差。緑の線は 50% の精度、赤い線は、しきい値 85% の精度です。(B) ヘキサノール s (+)、酪酸 (s-) 遅い学習者マウス対高速学習になるマウスの進む/どうかタスクの例です。(C) 行くかどうかタスク ヘキサノール (s +)、酪酸 (s-) の様々 な部分の圧力のため。マウスの能力をトレーニング後 7 日においペアをリコールする (D)。<a href="//cloudflare-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/57142/57142fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

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

ここでは、匂い弁別学習をテストする連想学習タスクにマウスを養成します。このプロトコルでは、脳の学習誘起構造変化に関する研究も可能です。

嗅覚学習とマウスにおける差別の客観的かつ再現性のあるテスト

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and ...

an-objective-reproducible-test-olfactory-learning-discrimination

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.5K ビュー.  Baylor College of Medicine. ここでは、匂い弁別学習をテストする連想学習タスクにマウスを養成します。このプロトコルでは、脳の学習誘起構造変化に関する研究も可能です。

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Low-stress Route Learning Using the Lashley III Maze in Mice

Many behavior tests designed to assess learning and memory in rodents, particularly mice, rely on visual cues, food and/or water deprivation, or other aversive stimuli to motivate task acquisition. As animals age, sensory modalities deteriorate. For example, many strains of mice develop hearing deficits or cataracts. Changes in the sensory systems required to guide mice during task acquisition present potential confounds in interpreting learning changes in aging animals. Moreover, the use of aversive stimuli to motivate animals to learn tasks is potentially confounding when comparing mice with differential sensitivities to stress. To minimize these types of confounding effects, we have implemented a modified version of the Lashley III maze. This maze relies on route learning, whereby mice learn to navigate a maze via repeated exposure under low stress conditions, e.g. dark phase, no food/water deprivation, until they navigate a path from the start location to a pseudo-home cage with 0 or 1 error(s) on two consecutive trials. We classify this as a low-stress behavior test because it does not rely on aversive stimuli to encourage exploration of the maze and learning of the task. The apparatus consists of a modular start box, a 4-arm maze body, and a goal box. At the end of the goal box is a pseudo-home cage that contains bedding similar to that found in the animal&#x2019;s home cage and is specific to each animal for the duration of maze testing. It has been demonstrated previously that this pseudo-home cage provides sufficient reward to motivate mice to learn to navigate the maze1. Here, we present the visualization of the Lashley III maze procedure in the context of evaluating age-related differences in learning and memory in mice along with a comparison of learning behavior in two different background strains of mice. We hope that other investigators interested in evaluating the effects of aging or stress vulnerability in mice will consider this maze an attractive alternative to behavioral tests that involve more stressful learning tasks and/or visual cues.

The Lashley III maze is a route-learning task that does not rely on aversive stimuli or visual cues. It is thus a highly attractive option for evaluating learning and memory, especially in aging mice or otherwise where stress is a consideration.

マウスでラシュリーIIIの迷路を用いた低ストレスルートの学習

Many behavior tests designed to assess learning and memory in rodents, particularly mice, rely on visual cues, food and/or water deprivation, or other ...

神経科学

Testing for Odor Discrimination and Habituation in Mice

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&#8217;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.

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.

マウスにおける臭気差別と馴化のためのテスト

This video demonstrates a technique to establish the presence of a normally functioning olfactory system in a mouse. The test helps determine whether the ...

行動学

Simple and Computer-assisted Olfactory Testing for Mice

Olfaction is highly conserved among species and is required for reproduction and survival.
In humans, olfaction is also one of the senses that is affected with aging and is a strong predictor of neurodegenerative diseases. Thus, olfaction testing is used as a non-invasive diagnostic method to detect neurological deficits early on. In order to understand the mechanisms underlying olfactory network susceptibility, olfactory research in rodents has gained momentum in the past decade.
Here, we present a very simple, time efficient and reproducible olfactory testing method of innate odor perception and sensitivity in mice without the need of any prior food or water restriction. The tests are performed in a familiar environment to the mice, require only the scents and a 2 min session of odorant exposure. The analysis is performed, post-hoc, using computer-assisted commands on ImageJ and can be, therefore, carried out from start to end by one researcher.
This protocol does not require any special hardware or setup and is indicated for any laboratory interested in testing olfactory perception and sensitivity.

We present a simple and unbiased olfactory test in mice. With this protocol olfactory discrimination, preference, avoidance and sensitivity to a novel odor as compared to water can be assessed in single behavioral sessions. This method is indicated for a single experimenter and analysis is based on computer-assisted video processing.

シンプルでコンピュータ支援嗅覚テストマウス用

Olfaction is highly conserved among species and is required for reproduction and survival.
In humans, olfaction is also one of the senses that is affected ...

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including acquisition of spatial memoryand long-term spatial memory 1. The MWM is a relatively simple procedure typically consisting of six day trials, the main advantage being the differentiation between the spatial (hidden-platform) and non-spatial (visible platform) conditions 2-4. In addition, the MWM testing environment reduces odor trail interference 5. This has led the task to be used extensively in the study of the neurobiology and neuropharmacology of spatial learning and memory. The MWM plays an important role in the validation of rodent models for neurocognitive disorders such as Alzheimer&#x2019;s Disease 6, 7. In this protocol we discussed the typical procedure of MWM for testing learning and memory and data analysis commonly used in Alzheimer&#x2019;s disease transgenic model mice.

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice

The Morris Water Maze is a behavioral task to test hippocampal-dependent learning and memory. It has been widely used in the study of neurobiology, neuropharmacology and neurocognitive disorders in rodent models.

アルツハイマー病モデルマウスにおける学習記憶障害のためのモリス水迷路試験

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

Olfactory Behavioral Testing in the Adult Mouse

The rodent olfactory system is of increasing interest to scientists, studied, in part, in systems biology because of its stereotyped, yet accessible circuitry. In addition, this area's unique ability to generate new neurons throughout an organism's lifetime makes it an attractive system for developmental and regenerative biologists alike. Such interest necessitates a means for a quick, yet reliable assessment of olfactory function. Many tests of olfactory ability are complex, variable or not specifically designed for mice. Also, some tests are sensitive to memory deficits as well as defects in olfactory abilities, confounding obtained results.
Here, we describe a simple battery of tests designed to identify defects in olfactory sensitivity and preference. First, an initial general health assessment allows for the identification of animals suitable for further testing. Second, mice are exposed to various dilutions of scents to ascertain whether there is a threshold difference. Third, mice are presented with various scents, both attractive and aversive, that allow for the assessment of olfactory preference. These simple studies should make the initial characterization of olfactory behavior accessible for labs of varied resources and expertise.

Fundamental, yet unique properties of the rodent olfactory system have led to its increasing study among biologists. A relatively simple assessment of its function is then also needed. Here we describe sensitive tests for the characterization of mouse olfactory sensitivity and preference.

成体マウスでの嗅覚行動試験

The rodent olfactory system is of increasing interest to scientists, studied, in part, in systems biology because of its stereotyped, yet accessible ...

生物学

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 ...

吸入環境汚染物質によるマウスの嗅覚障害の評価

Studying the Effects of Inhaled Environmental Pollutants on Olfactory Function in Mice

Olfactory impairment is a significant public health problem and independently predicts the risk of neurodegenerative diseases. Inhaled environmental pollutants exposure may impair olfaction; thereby, there is an urgent need for methods to evaluate the effects of inhaled environmental pollutants exposure on olfaction. Mice are ideal models for olfactory experiments because of their highly developed olfactory system and behavioral characteristics. To assess the effects of inhaled environmental pollutants exposure on olfactory function in mice, a detailed buried food test and social odor discrimination experiment is provided, including the experiment preparation, the selection and construction of experimental facilities, the testing process, and indexes of time. Meanwhile, timekeeping equipment, operational details, and the experimental environment are discussed to ensure the success of the assay. Zinc sulfate is used as the treatment to demonstrate the feasibility of the experimental approach. The protocol provides a simple and clear operational process for assessing the effects of inhaled environmental pollutants on olfactory function in mice.

著者スポットライト:空気中の汚染物質の嗅覚効果の評価-埋設食品と社会的臭気試験

This paper provides a detailed description of the buried food test and social odor discrimination experiment to assess the effects of inhaled environmental pollutants exposure on olfactory function in mice.

マウスの嗅覚機能に及ぼす吸入環境汚染物質の影響の研究

Olfactory impairment is a significant public health problem and independently predicts the risk of neurodegenerative diseases. Inhaled environmental ...

環境学

Assessment of Mouse Judgment Bias through an Olfactory Digging Task

Judgment biases (JB) are differences in the way that individuals in positive and negative affective/emotional states interpret ambiguous information. This phenomenon has long been observed in humans, with individuals in positive states responding to ambiguity 'optimistically' and those in negative states instead showing 'pessimism'. Researchers aiming to assess animal affect have taken advantage of these differential responses, developing tasks to assess judgment bias as an indicator of affective state. These tasks are becoming increasingly popular across diverse species and fields of research. However, for laboratory mice, the most widely used vertebrates in research and a species heavily relied upon to model affective disorders, only one JB task has been successfully validated as sensitive to changes in affective state. Here, we provide a detailed description of this novel murine JB task, and evidence of its sensitivity to mouse affect. Though refinements are still necessary, assessment of mouse JB opens the door for answering both practical questions regarding mouse welfare, and fundamental questions about the impact of affective state in translational research.

This article provides a detailed description of a novel mouse judgment bias protocol. Evidence of this olfactory digging task's sensitivity to affective state is also demonstrated and its utility across diverse research fields is discussed.

嗅覚掘削作業によるマウス判定バイアスの評価

Judgment biases (JB) are differences in the way that individuals in positive and negative affective/emotional states interpret ambiguous information. This ...

嗅覚学習とマウスにおける差別の客観的かつ再現性のあるテスト

要約

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マウスでラシュリーIIIの迷路を用いた低ストレスルートの学習

マウスにおける臭気差別と馴化のためのテスト

シンプルでコンピュータ支援嗅覚テストマウス用

アルツハイマー病モデルマウスにおける学習記憶障害のためのモリス水迷路試験

成体マウスでの嗅覚行動試験

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

マウスの嗅覚機能に及ぼす吸入環境汚染物質の影響の研究

マウスの嗅覚機能に及ぼす吸入環境汚染物質の影響の研究

マウスの嗅覚機能に及ぼす吸入環境汚染物質の影響の研究

嗅覚掘削作業によるマウス判定バイアスの評価