在荷蘭格羅寧根大學(xué)的Martien Kas實(shí)驗(yàn)室工作的貝蒂·霍尼克斯(Betty Hornix),通過這篇文章向大家非常詳細(xì)地描述了如何使用動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)進(jìn)行視頻跟蹤設(shè)置并執(zhí)行小鼠嗅覺測試。
嗅覺和行為
人與動(dòng)物之間的相互作用取決于適當(dāng)?shù)男嵊X處理,當(dāng)這個(gè)過程出現(xiàn)問題時(shí),可能會(huì)影響正常的社交行為(Hornix等人,2018)。
正確分析嗅覺對(duì)于準(zhǔn)確解釋小鼠各種行為至關(guān)重要,尤其是觀察社交行為。下面我們將描述如何進(jìn)行嗅覺習(xí)慣/去嗅覺習(xí)慣測試。我們將解釋如何DIY自己的測試籠,哪些準(zhǔn)備工作是必要的,如何執(zhí)行測試,以及如何使用動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)分析視頻。
嗅覺習(xí)慣測試
嗅覺習(xí)慣/去嗅覺習(xí)慣測試(OHDT)評(píng)估動(dòng)物是否能夠檢測和區(qū)分不同的氣味。它由不同氣味的連續(xù)呈現(xiàn)組成。我們使用了一系列的水、兩種非社會(huì)性氣味和兩種社會(huì)性氣味。
每種氣味在持續(xù)2分鐘的三次連續(xù)試驗(yàn)中呈現(xiàn)給動(dòng)物(見以下時(shí)間表)。在這三次試驗(yàn)中,氣味的嗅覺調(diào)查減少被定義為習(xí)慣化。當(dāng)出現(xiàn)一種新的氣味時(shí),動(dòng)物發(fā)現(xiàn)嗅覺增加時(shí),會(huì)表現(xiàn)出一種被稱為去嗅覺習(xí)慣的整體行為。
最少的試驗(yàn)操作
這里描述的方法,即嗅覺習(xí)慣/去嗅覺習(xí)慣測試,因?yàn)榛\子內(nèi)部不受干擾,所以涉及較少試驗(yàn)操作(Yang&Crawley,2009和Oumadi等人,2019)。由于氣味刺激物(500 ul試管內(nèi)的用棉花密封)不會(huì)接觸籠子或籠子蓋的任何部分,因此避免了交叉試驗(yàn)污染。
如何制作自己的測試籠
該測試可以在需要進(jìn)行一些小調(diào)整的普通家庭籠中執(zhí)行。每天測試的每只動(dòng)物都使用一個(gè)單獨(dú)的籠子,可以避免氣味留在籠子里。
我們在籠子的短邊燒了一個(gè)洞,用一個(gè)釘子在小錫罐上打了個(gè)洞。小錫罐用熱膠粘在每個(gè)籠子燒過的洞里(見下圖)。我們建議不要使用硅膠膠,因?yàn)闅馕逗苤?,希望盡量減少分散注意力的氣味。
氣味將通過這個(gè)錫罐呈現(xiàn)給動(dòng)物。這樣,在測試過程中,保持籠子內(nèi)部不會(huì)受到干擾。
測試前的必要準(zhǔn)備
測試連續(xù)兩天進(jìn)行。第一天,動(dòng)物適應(yīng)了籠子,并準(zhǔn)備好了氣味管。此外,清潔籠子,并填充了小墊層。我們使用了一種非常溫和的清潔劑來減少籠子里的氣味。
適應(yīng)和測試
動(dòng)物適應(yīng)試驗(yàn)籠
我們使用了500 ul的試管,通過錫罐向動(dòng)物呈現(xiàn)氣味。每只動(dòng)物需要準(zhǔn)備17根管子,管子的一端切掉(見下圖)。其中兩個(gè)試管中充滿了干棉簽。在準(zhǔn)備測試和執(zhí)行的每一步中都必須戴手套,盡可能防止氣味轉(zhuǎn)移。
下午,每只動(dòng)物都要適應(yīng)測試籠30分鐘,同時(shí)將一根帶有干棉簽的管子插入錫罐中。
嗅覺刺激的準(zhǔn)備
測試當(dāng)天上午,氣味管準(zhǔn)備就緒。我們使用了水、杏仁提取物、橙子提取物、幼年糞便、成年糞便。之所以選擇杏仁和橙子提取物,是因?yàn)樗鼈儦馕斗?span style="font-family: 宋體; font-size: 16px; color: rgb(0, 0, 0);">常特別,但氣味中性。
我們按照測試的順序(蒸餾水>杏仁(1:15)>橙子(1:5)>社會(huì)氣味1>社會(huì)氣味2)在水中和試管中準(zhǔn)備稀釋液,在不同氣味之間記得更換手套,不要觸摸棉簽的棉端(見上圖)。不要混合氣味是非常重要的!這是一項(xiàng)非常耗時(shí)的任務(wù),所以要花足夠的時(shí)間來準(zhǔn)備一切。
執(zhí)行測試
該測試總共需要49分鐘,包括在開始時(shí)用一根新管握住一根干棉簽進(jìn)行5分鐘的馴化。氣味一次出現(xiàn)3次,每次持續(xù)2分鐘,ITI為1分鐘,總共15次試驗(yàn)(見上述時(shí)間表)。我們使用多視頻錄制軟件(Media Recorder)從測試臺(tái)上方錄制視頻。
動(dòng)物可以自由探索試驗(yàn)籠。在準(zhǔn)備氣味時(shí)以及在動(dòng)物變化之間需要非常小心(通過不斷更換手套),以避免轉(zhuǎn)移和混合氣味。
多只動(dòng)物可以在它們自己的測試籠中同時(shí)進(jìn)行測試,只要注意準(zhǔn)確呈現(xiàn)氣味的時(shí)間,以便使用EthoVision XT 16成功進(jìn)行自動(dòng)分析。
使用動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)分析視頻
在動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)中,當(dāng)動(dòng)物的鼻尖位于我們在3.5厘米錫罐周圍數(shù)字標(biāo)記的區(qū)域內(nèi)時(shí),我們測量了嗅氣味所花費(fèi)的時(shí)間。
數(shù)據(jù)的提取和可視化
數(shù)據(jù)以1分鐘的時(shí)間段導(dǎo)出,并將每次試驗(yàn)的2分鐘持續(xù)時(shí)間相加。我們通過繪制15次試驗(yàn)中嗅氣味的時(shí)間來可視化結(jié)果。在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,習(xí)慣和去習(xí)慣對(duì)非社會(huì)性氣味和第一種社會(huì)性氣味都非常有效。這是顯而易見的,因?yàn)樵?/span>3次試驗(yàn)中,每種氣味的嗅聞時(shí)間都有所減少。
此外,當(dāng)氣味變?yōu)樾職馕稌r(shí),嗅聞時(shí)間會(huì)增加。此外,這些動(dòng)物能夠以類似的方式區(qū)分第一種社交氣味和最后一種非社交氣味。他們更難區(qū)分這兩種社交氣味。我們建議使用特別的社交氣味,例如不同品種或更大年齡差異的氣味。
嗅覺的有效測試和自動(dòng)化
總之,嗅覺習(xí)慣/去嗅覺習(xí)慣測試對(duì)于測試嗅覺功能和分離嗅覺行為中的不同特征非常有效。此外,這種方法使動(dòng)物在測試過程中不受干擾,減少了動(dòng)物壓力,使用動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)(EthoVision XT)自動(dòng)化分析成為可能。
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