פרוטוקול זה הוא ממאמרו של העבודות הקודמות במרחק המעבדה שלנו (Huang. et al. 8)-כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי חיה על עצמך ועל שימוש הוועדה (ACUC) של ביילור לרפואה. זה נתמך על ידי המכון הרפואי מקנייר, NINDS מענק R01NS078294 B.R.A., NIH IDDRC גרנט U54HD083092, NIDDK מענק F30DK112571 JMP, מענק NINDS F31NS092435 CKM.

כל העכברים שימשו תחת פרוטוקול אושרה על ידי ביילור המכללה של רפואה מוסדיים חיה טיפול שימוש הוועדה בהתאם לסטנדרטים NIH. עכברים בשימוש פרוטוקול זה היו עכברים בוגרים כל (> גיל 6 שבועות) ב- C57BL6/j רקע וכללה עכברים גם זכר וגם נקבה. לאחר פעילויות הדרכה/הזמני, עכברים מוחזרות אל הכלוב שלהם הביתה.
1. בנייה, חוקים כלליים לשימוש Operant למידה תיבת (איור 1B, C)
<ol><li>להרכיב תא עכבר עם רצפת החדר. להשאיר את תיבת הכשרה בפקק נמוך, אזור בתאורה כדי למנוע הסחות דעת.</li>
	<li>תרגיל כל יציאת מים עם חור קטן על גבי כדי לאפשר של מחט בקוטר 18 לוותר על מים בתוך הנמל.</li>
	<li>מילוי בקבוקון זכוכית עם odorant מומס שמן מינרלי (מוחלפים שבועית), בצורה מאובטחת להדק את הכובע.</li>
	<li>להתחבר מחט בקוטר 18 סיליקון אבובים. פירס קאפ בקבוקון זכוכית עם מחט בקוטר 18, וחבר את הקצה השני של סיליקון אבובים הצריכה של היציאות ריח.</li>
	<li>מקם כל צינורות סיליקון לתוך השסתום ריח.</li>
	<li>להתחבר לקו ואקום ליציאות ריח.</li>
	<li>לצרף שני מזרקים 10 מ"ל מוט מתכת אחזקות, להתחבר לצנרת תארגן את הדברים. להתחבר לצד השני של הצנרת מחט 18 גרם. להתאים את המחט לתוך החור מסועף של היציאה לתקוע את האף על תא העכבר. חבר את הקצה השני של הצנרת השסתום במים.</li>
	<li>למלא את שני מזרקים 10 מ"ל מים לשתיה מכרסמים.</li>
	<li>להתחבר עם מד זרימת אוויר צריכת האוויר ולשמור על זרימת האוויר ב- 3-5 L/דקה.</li>
	<li>לחבר את 2 שסתומים מים, 2 שסתומים ריח, 2 יציאות מים, ריח יציאת וכוח למערכת ממשק USB. להתחבר שסתומים כל יציאות 'פלט', לכל ריח ומים היציאות 'קלט' יציאות. התחבר כל ציוד חשמל פלטי מהתיבה ממשק USB, ולהתחבר לבסוף, תיבת ממשק USB לשלטון.</li>
	<li>להתאים את היניקה ואקום כדי למנוע זיהום צולב של ריחות בין ניסויים.</li>
	<li>השתמש אבובים ריח ספציפי כדי להתחבר בקבוקונים odorant לתא.</li>
</ol>2. העכבר הכנה: 1 – 3 ימים
<ol><li>לחלק עכברים 3 קבוצות: שליטה (אין הכשרה חוש הריח הכרחי), מיומן מדומים (עכברים המקבלים גמול או עונש באקראי), הכשרה לקבוצות. לחשוף עכברים מדומים הכשרה להעברת תיבת ואת ריח האימונים, אך אינם מספקים הדרכה חוש הריח כי התוצאה של גמול נגד ענישה משויך באופן אקראי עם הריח מועברים. הערה: הקבוצה מדומים מיומן יעברו הכשרה הפרדיגמה תחת בשלבים "Pseudotraining". עכברים מיומן ישלימו את כל שלבי ההכשרה. Pseudotraining הוא אופציונלי אם מטרת הניסוי היא assay על הבדלים התנהגותיים ריח אפליה או למידה. הפרוטוקול מסופקים שכאן מוסיף קבוצה זו אם הנסיין רוצה לחקור עצביים ההבדלים לפני ואחרי האימונים. הקבוצה pseudotrained ישלטו ואז ריח פסיבי חשיפה והדרכה הקשורים-חוש הריח.</li>
	<li>להתחיל הגבלת מים בעכברים כדי 40 מ"ל/ק"ג/יום. למנוע אובדן משקל גוף גדול מ- 20% ממשקל בסיסית החיה כדי למנוע מצוקה (איור 2א).</li>
	<li>שוקלים העכברים מדי יום כדי להבטיח שהם מעל 80% ממשקל בסיסית. אם עכבר יורד מתחת לסף זה, להסיר את העכבר מן המחקר ולספק גישה חופשית למים.</li>
	<li>שמור כל הגורמים הסביבתיים קבועה לאורך כל פרוטוקול כולל טמפרטורה, רעש, ריחות תועה (כולל ריחות בושם/בושם/דאודורנט והגוף אישי). הערה: כמו עם כל הבדיקות התנהגות בעלי חיים, שינויים סביבתיים קטן יכול מאוד להשפיע על התוצאות.</li>
</ol>3. הנחיות בכל שלבי
<ol><li>קוד תוכנה הדרכה עבור כל שלב להלן. להפעיל את התוכנה על התוכנה התנהגותית. הערה: קידוד עבור כל השלבים הכלולים קבצי קידוד משלימה. נתונים עבור 20 מסלולי מקובצים כמו מופע יחיד בלוק ועכבר מוצג לאורך רחובות. יתר על כן, בכל שלב ניתן לחזור על העכבר במשך מספר ימים, עד השלמת הקריטריונים ימולאו.</li>
	<li>אל תשמור עכברים בתיבת התנהגות עבור יותר מ 60 דקות/יום.</li>
	<li>העכבר נקי פסולת מן הכלוב לפני כל עכבר מועברת לכלוב. רסס ונגב את התא עם 70% אתנול כדי למנוע הפרעות ריח העכבר.</li>
</ol>4. אימון שלב 1: שיוך מים פרס עם האף למרכז דגדג, 1-3 ימים
<ol><li>בשלב זה, לשייך עכברים פרס מים על חקר יציאת מים.</li>
	<li>
אימון שלב 1 הוראות תכנות
	<ol>
<li>תוכנית בשלב זה רק להשתמש הנמל משלוח מים. תן את העכבר ולקבל תגמול מים על כל לתקוע את האף. הערה: התוכנית יהיה הפלט משך הזמן של המשפט, המספר הכולל של מים מזכה את העכבר התקבל.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הגדר את שלב א' pseudotraining תכנות כמו אימון שלב 1.</li>
	<li>
תיבת התקנה וקביעת תצורה של העכבר
	<ol>
<li>לקבוע את תצורת תיבת התנהגות עם יציאת מים במרכז, עם כל היציאות לוואי בלתי נגישים. הנח את העכבר אל החדר. לסגור את תא העכבר ולהתחיל את התוכנית בשלב א'.</li>
	</ol>
</li>
	<li>לקחת בחשבון בשלב זה כמשימה שהושלמה כאשר העכבר משיגה ניסויים 100 בתוך 60 דקות להסיר העכבר מן החדר לאחר 60 דקות או מבחנים 100 כבר הושלמה (איור 2B). הערה: עקב הבדלים אישיים, עכברים באופן טבעי יימנעו לחקור את התיבה.</li>
	<li>אם עידוד נחוצה, באופן ידני לספק מים לתוך יציאת מים. חזור על שלב זה עד 3 ימים. הערה: עכברים כבר מאומנים שיכול לחזור עוד יותר כדי לשמור על הזוגיות, לשמור אותם על הגבלת נוזלים. אפשרי גם לקדם קבוצה שלמה לשלב 2 קבוצה הממוצע מגיע ל 100 ניסויים על 60 דקות. זה יאפשר עכברים כל להמשיך אימון באותו יום.</li>
</ol>5. אימון שלב 2: פרס המים הצדדית שיוך יציאה ממרכז האף פוק, 1 – 5 ימים
<ol><li>בשלב זה, תן העכברים לתקוע את האף שלהם בנמל מרכז, לאחר מכן מיד מקבלים גמול מים ביציאות בצד.</li>
	<li>
תיבת התקנה וקביעת תצורה של העכבר
	<ol>
<li>להגדיר את זה, בכל שלב לאחר מכן עם 2 יציאות מים על הצדדים והנמל ריח באמצע. הנח את העכבר אל החדר. לסגור את תא העכבר ולהתחיל את התוכנית שלב 2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
אימון שלב 2 הוראות תכנות
	<ol>
<li>לספק העכבר פרס מים מיידי משני הצדדים לאחר דגדג את האף אל המרכז יציאת המשלוח ריח. להגדיר את פרמטרי פלט בשלב זה כמו משך הזמן של המשפט, מספר הנסיונות יזמה מספר פרסים מים התקבל בתוך 5 s של אגרוף באף.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הגדר את שלב 2 pseudotraining תכנות כמו אימון שלב 2.</li>
	<li>לקחת בחשבון בשלב זה כמשימה שהושלמה כאשר מינימום של 40 ניסויים מתבצעות ב 60 דקות, לפחות 25% של המים פרסים התקבל בתוך 5 s של לתקוע את האף את מרכז יציאה. להסיר את העכבר לאחר שלב זה השלים (איור 2C). הערה: התוכנית אימונים מחשבת את אחוז המים התגמולים קיבל באופן מסודר על מנת לקבוע השלמתו של שלב זה. למרות עכברים להשתנות כמה מהר הם להשלים שלב זה, במרבית העכברים יגיעו קריטריוני השלמה בתוך 5 ימים. עם זאת, אם עכבר לא הושלמה בשלב זה בתוך 5 ימים, לא מראש את העכבר לשלב הבא. העכבר הזה יוסר קבוצה.</li>
</ol>6. אימון שלב 3: שיוך פרס מים עם ריח מסוים, בתוך חלון זמן ספציפי, 1-3 ימים
<ol><li>בשלב זה, תן העכברים מקבלים ריח ללכת (S+) על אגרוף באף לנמל מרכז. לאחר מכן, תשואות פרס מים עם טיפת האף לתוך היציאות מים בצד בתוך 5 s.</li>
	<li>
הכשרה בשלב 3 הוראות תכנות
	<ol>
<li>לספק הריח S+ במרכז יציאת ריח.</li>
		<li>להעביר את הפרס מים אם העכבר הוא דוחף את היציאות צד בתוך 5 s של משלוח ריח. הערה: התוכנית מתחילה ואחרת רק אגרוף באף 100 ms בנמל מרכז להניב פרס המים. ברגע העכבר הוא דוחף את היציאה מרכז עבור הסכום הנכון של זמן ב- 80% של ניסויים, משך הזמן של אגרוף באף הנדרש עבור פרס המים יגדל 50 מילישניות עד 400 אלפיות השניה.</li>
		<li>הגדר את פרמטרי פלט זהה לשלב 2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הגדר הוראות תכנות בשלב 3 pseudotraining זהה הכשרה בשלב 3. עם זאת, אל תחבר לריח S+ אל בקר משלוח ריח כדי להבטיח כי הריח S+ אינה קשורה פרס מים.</li>
	<li>
תיבת התקנה וקביעת תצורה של העכבר
	<ol>
<li>הגדר תצורה זהה בשלב 2.</li>
		<li>להתחבר לריח S+ הבקר משלוח ריח. הנח את העכבר אל החדר. לסגור את תא העכבר ולהתחיל את התוכנית בשלב 3. להסיר את העכבר לאחר השלמת שלב זה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>שקול את הבמה הזו כמשימה שהושלמה כאשר יש חזקים יותר פרסים 60 בתוך 60 דקות (איור 2D).</li>
</ol>7. שלב 4A: שיוך מבוטל (S-) ריח ועונש פסק זמן, 1 – 2 ימים
<ol><li>בשלב זה, להכיר את העכברים ריח האסור (S-). לספק עונש פסק זמן העכברים באופן שגוי לעבור בין יציאות מים לאחר שהריח את הריח האסור.</li>
	<li>
שלב ההכשרה 4A הוראות תכנות
	<ol>
<li>לספק רק את odorant S+ בשלב זה בהתחלה, זהה לשלב 3. לאחר ניסויים 40 מלא עכברים, להתחיל אקראי מסירת ריחות כדי לכלול גם את S+ וגם את S-ריחות. תוכנית עונש פסק זמן 2-s אם העכבר מנסה לחפש פרס מים לאחר שהוצגו לריח האסור. הערה: כדי לסייע בהבחנה קדימה לעומת מבוטל, האורות בצד IR ניתן לטפל כך הם נמצאים במהלך odorants ללכת לסירוגין במהלך odorants האסור. האורות לשמש רמז משני כדי לסייע עכברים ההכשרה הראשונית. ברגע עכברים מאומנים עם האורות, הם צריכים ללכת תחת הדרכה ללא אורות כדי לוודא שהם למדו את הפעילות עם ריחות.</li>
		<li>הגדר את פרמטרי פלט משך זמן של משפט, מספר הנסיונות יזם, מספר הנסיונות הושלמה, אחוז נכון, המספר הכולל של תגמולים התקבל.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הגדר שלב pseudotraining 4A הוראות תכנות אותו אימון שלב 4S חוץ S+, S-ריחות מוצגים באופן אקראי מן ההתחלה. לתת מים עונשים גמול או פסק זמן באקראי, ללא קשר לפעילות ביצועים.</li>
	<li>
תיבת התקנה וקביעת תצורה של העכבר
	<ol>
<li>הגדר תצורת תיבת זהה הקודם שלב 3.</li>
		<li>להתחבר הבקר משלוח ריח S+ והן S-ריח. הנח את העכבר אל החדר. לסגור את תא העכבר ולהתחיל את התוכנית 4A הבמה. לאחר ניסויים 40 מלאה עכברים לעבור את התוכנית להעביר באופן אקראי את ריחות. להסיר את העכבר לאחר השלמת שלב זה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>שקול את הבמה הזו כמשימה שהושלמה כאשר 40 ניסויים עם > 60% תגובות נכונות.</li>
</ol>8. במה 4B: שיוך מבוטל (S-) ריח ועונש פסק זמן, 5-11 ימים
<ol><li>
שלב ההכשרה 4B הוראות תכנות
	<ol>
<li>להפוך בשלב זה זהה הבמה 4A, אולם העונש פסק זמן על ניסיון פרס מים לאחר ריח-S הוא 4 s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הגדר את הפרס מים pseudotraining הבמה 4B תכנות הוראות זהה הבמה 4A, עם זאת, פסק זמן העונש נמסרים באופן אקראי לכל משפט.</li>
	<li>
תיבת התקנה וקביעת תצורה של העכבר
	<ol>
<li>הגדר תצורת תיבת זהה 4A בשלב הקודם.</li>
		<li>להתחבר הבקר משלוח ריח S+ והן S-ריח. הנח את העכבר אל החדר. לסגור את תא העכבר ולהתחיל את התוכנית 4B הבמה. שקול בשלב זה מלאה כאשר קיימים > ניסויים 100 בתוך 60 דקות עם דיוק > 85% (איור 2E)</li>
	</ol>
</li>
	<li>לעקוב אחר האחוז המזערי והמרבי הנכון עבור כל מושב לעקוב אחר ההתקדמות של כל עכבר בשלב זה. כ- 85-90% של עכברים להגיע קריטריוני השלמה בשלב זה. הכללת עכברים אינם זוכים השלמת שלב זה עבור הולכים/לא הולכים שלב הבדיקה.</li>
	<li>(אופציונלי) בסוף שלב זה, החל אימון היפוך, איפה הולכים/לא הולכים odorants מוחלפות על פלטפורמת המבחנה ריח. ודא כי העכברים הם לא להתרועע עם גירוי אחר, כמו הצליל של השסתומים המשויך היציאות בצד.</li>
</ol>9. הולכים/לא הולכים assay פעילות: 1 יום, 20 דקות לכל העכבר ליום
<ol><li>. ראה זאת לשלב הגמר לקביעת רמת הדיוק של זיהוי ריח אגודות ולמידה להפלות זוגות ריח. הערה: הרומן odorants מנוצלים עבור S / S-כדי לבדוק כמה זמן חיות לקחת ללמוד אסוציאציות חדשות. זוגות odorant מבנית דומה משמשים כדי להגביר את הקושי של המשימות. דוגמאות 1-Butanol לעומת 1-Pentanol, אצטט Isoamyl לעומת Isoamyl Butyrate, ו + Carvone לעומת - Carvone.</li>
	<li>
הוראות תכנות
	<ol>
<li>תן את תוכנת אימון לזהות את אורך לתקוע את האף. תוכנית אגרוף באף 300 ms בנמל ריח מרכז לביצוע המשימה.</li>
		<li>הגדר את פרמטרי פלט זהה הבמה 4B, רק אל תשתמש כל האור מודרכת רמזים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
תיבת התקנה וקביעת תצורה של העכבר
	<ol>
<li>הגדר תצורת תיבת זהה 4B בשלב הקודם.</li>
		<li>להתחבר הבקר משלוח ריח S+ והן S-ריח. הנח את העכבר אל החדר. לסגור את תא העכבר ולהתחיל את הבמה הולכים/לא הולכים התוכנית. חושפים את העכברים אשר למדו את המשימה למידה חוש הריח זוגות הרומן של ריחות כימית דומה. הערה: להגיע Wildtype עכברים עם ריח נאותה אפליה > 85% דיוק עם הרומן odorants לאחר כ 10-20 בלוקים או 200-400 מבחנים (איור 3א).</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. D., 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=Enriched+odor+exposure+increases+the+number+of+newborn+neurons+in+the+adult+olfactory+bulb+and+improves+odor+memory.">Enriched odor exposure increases the number of newborn neurons in the adult olfactory bulb and improves odor memory.</a> J Neurosci. 22 (7), 2679-2689 (2002).</li><li>Arenkiel, B. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-induced+remodeling+of+olfactory+bulb+microcircuits+revealed+by+monosynaptic+tracing.">Activity-induced remodeling of olfactory bulb microcircuits revealed by monosynaptic tracing.</a> PloS one. 6 (12), 29423 (2011).</li><li>Alonso, M., Viollet, C., Gabellec, M. M., Meas-Yedid, V., Olivo-Marin, J. C., 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=Olfactory+discrimination+learning+increases+the+survival+of+adult-born+neurons+in+the+olfactory+bulb.">Olfactory discrimination learning increases the survival of adult-born neurons in the olfactory bulb.</a> J Neurosci. 26 (41), 10508-10513 (2006).</li><li>Quast, K. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+broadening+of+inhibitory+sensory+maps.">Developmental broadening of inhibitory sensory maps.</a> Nat Neurosci. 20 (2), 189 (2017).</li><li>Huang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Task+learning+promotes+plasticity+of+interneuron+connectivity+maps+in+the+olfactory+bulb.">Task learning promotes plasticity of interneuron connectivity maps in the olfactory bulb.</a> J Neurosci. 36 (34), 8856-8871 (2016).</li><li>Arbuckle, E. P., Smith, G. D., Gomez, M. C., Lugo, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+for+odor+discrimination+and+habituation+in+mice.">Testing for odor discrimination and habituation in mice.</a> J Vis Sci. (99), e52615 (2015).</li><li>Zou, J., Wang, W., Pan, Y. W., Lu, S., Xia, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+to+measure+olfactory+behavior+in+mice.">Methods to measure olfactory behavior in mice.</a> Curr Protoc Toxicol. , 11-18 (2015).</li><li>Uchida, N., Takahashi, Y. K., Tanifuji, 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=Odor+maps+in+the+mammalian+olfactory+bulb:+domain+organization+and+odorant+structural+features.">Odor maps in the mammalian olfactory bulb: domain organization and odorant structural features.</a> Nat Neurosci. 3 (10), 1035 (2000).</li><li>Cang, J., 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=In+vivo+whole-cell+recording+of+odor-evoked+synaptic+transmission+in+the+rat+olfactory+bulb.">In vivo whole-cell recording of odor-evoked synaptic transmission in the rat olfactory bulb.</a> J Neurosci. 23 (10), 4108-4116 (2003).</li><li>Parthasarathy, K., Bhalla, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laterality+and+symmetry+in+rat+olfactory+behavior+and+in+physiology+of+olfactory+input.">Laterality and symmetry in rat olfactory behavior and in physiology of olfactory input.</a> J Neurosci. 33 (13), 5750-5760 (2013).</li><li>Rajan, R., Clement, J. P., Bhalla, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rats+smell+in+stereo.">Rats smell in stereo.</a> Science. 311 (5761), 666-670 (2006).</li><li>Batista-Brito, R., Close, J., Machold, R., Fishell, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+distinct+temporal+origins+of+olfactory+bulb+interneuron+subtypes.">The distinct temporal origins of olfactory bulb interneuron subtypes.</a> J Neurosci. 28 (15), 3966-3975 (2008).</li><li>Sakamoto, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+postnatal+neurogenesis+contributes+to+formation+of+the+olfactory+bulb+neural+circuits+and+flexible+olfactory+associative+learning.">Continuous postnatal neurogenesis contributes to formation of the olfactory bulb neural circuits and flexible olfactory associative learning.</a> J Neurosci. 34 (17), 5788-5799 (2014).</li><li>Resendez, S. L., Jennings, J. H., Ung, R. L., Namboodiri, V. M. K., Zhou, Z. C., Otis, J. M., Stuber, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+cortical,+subcortical,+and+deep+brain+neural+circuit+dynamics+during+naturalistic+mammalian+behavior+with+head-mounted+microscopes+and+chronically+implanted+lenses.">Visualization of cortical, subcortical, and deep brain neural circuit dynamics during naturalistic mammalian behavior with head-mounted microscopes and chronically implanted lenses.</a> Nat Protoc. 11 (3), 566 (2016).</li><li>Park, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-step+optogenetics+with+multifunctional+flexible+polymer+fibers.">One-step optogenetics with multifunctional flexible polymer fibers.</a> Nat Neurosci. 20 (4), 612 (2017).</li></ol>

המחברים מצהירים שאין ניגודי אינטרסים, אין אינטרסים מתחרים.

מערכת הריח מכרסמים מספקת מודל ייחודי ללמוד פלסטיות התלויים חושית. כאן נציג של פרדיגמה למידה חוש הריח לאלף עכברים לשיוך odorant זוגות עם פרס או עונש. דרך פעילות למידה זו, שניתן ללמוד במורד הזרם במעגל שינויים בניסויים הבאים (אלקטרופיזיולוגיה, ויוו הדמיה עצביים, וכד'). בגמר, עכברים ילמדו לביצוע משימה מרומז ריח פשוט לקשר פרס מים עם ניחוח אחד, עונש זמן קצוב עם ריח אחר.
מאז זה וזמינותו התנהגות, אנו ממליצים על ניצול של חלוקה שוויונית של גיל ומין בין ניסיוני ושליטה וארגוני בעלי חיים. זה הכרחי כי התנאים בין עכברים נשמרים גם קבוע ככל האפשר. לדוגמה, ודא כי המטפל עכברים ואת תנאי התאורה נשארת קבועה לאורך כל האימון. אם עכברים רבים אינם מבצעים את המשימה כצפוי, ודא ימולאו התנאים הבאים: (1) שמור הגדרת התנהגות שקט ככל האפשר. (2) המים לשלול העכברים במידה מספקת. אנו מוצאים כי גם לאחר יום שלם של מחסור במים, עכברים רבים לא מספיק שותה מספיק מהנמל המרכז של תיבת שלב 1 כדי להגיע קריטריוני השלמה. (3) בתחילת כל חדש עכבר, בדוק את ריח/מים שסתומים ואת צינורות כדי להבטיח השמה נכונה. (4) Odorants נבדלים התנודתיות שלהם, לכן חלקם מתאדים מהר יותר מאחרים. להחליף odorants נדיף יותר עם לחצים אדי גבוה מדי יום במקום שבועי, במיוחד אם ריכוז נמוך יותר משמשים.
פרוטוקול זה יכול להיות שונה בהתאם למטרה ניסיוני. אם זמן הלימוד ב- 4B שלב חשוב, ואז זה יכול להיות מומלץ להסיר כל ריחות עד שלב זה. פעולה זו מבטיחה כי כל למידה חוש הריח מתחילה אצל 4B הבמה. לשם כך, ערכנו לפרוטוקול זה על-ידי הסרת הריח שלב 3, תוך דילוג על שלב 4A לחלוטין. עכברים יהיה קשה יותר להגיע קריטריוני השלמה באמצעות שיטה זו, אבל זה גם נותן מידע יקר ערך עבור מה עכברים ללמוד במהירות משימה זו הפעם הראשונה.
מגבלה אחת של פרוטוקול זה הוא שיש עכברים להשלים שלבים שונים עד חוש הריח ניתן לבצעם. לכן, למרות, לא נראתה על ידי המעבדה שלנו, מניפולציה עשוי לעכב קוגניציה כך הבמה 4B בעקביות לא הושגה. ניסינו לשלול בעיה זו על-ידי הבטחת כי כל שלב הוא מספיק ארוך מספיק כדי לאפשר במרבית העכברים לסיים אל השלב הבא של אימון. עם זאת, אם עכבר לא מגיעים קריטריוני השלמה עבור שלב גם לאחר תקופת אימון מלא, אנחנו להסיר את העכבר של קבוצה. פעולה זו מאפשרת לנו להמשיך את המחקר מבלי להמתין כל עכבר בודדות. מגבלה נוספת היא שיש לנו עוד להרחיב את פרוטוקול זה כדי דגמים בעלי חיים אחרים חשובים עבור השדה של חוש הריח. חולדות, לדוגמה, כבר סייעה לחשוף תפקוד בתוך11,OB12. בגלל האינטליגנציה שלהם, חולדות יש גם לומד מהר יותר פעמים מאשר עכברים13,14. למרות מגבלות אלו, בחרנו עכברים עבור פרוטוקול זה בגלל שלהם ללקוחות שלנו גנטי לביצוע מניפולציות ספציפי של סוג התא והקלטות15.
ברוב הפרוטוקולים הקיימים להשתמש הבדלים מרחרח ריח או זמן לבלות הבא כדי ריחות משוער אפליה או לימוד4,6,9,10,16. פרוטוקול זה ניתן למדוד ישירות אפליה על בסיס משפט על ידי המשפט. יתר על כן, זה יכול למדוד את המספר המדויק של ניסויים שהעכבר כל אחד צריך ללמוד שיוך. גישה זו אוטומטית לחלוטין הסרת כל הטיות האנושי ניתוח הנתונים. חיות מזון מקופח גם שימשו בהצלחה ללמידה חוש הריח. עכברים מים שללה נבחרו בשל עלייה במספר ניסויים שעכבר יכול לבצע עם מים מעל מזון16.
כמו פעילות מושתלת צגים, כגון עדשות Graded-Index (חיוך) יחידה מרובת אלקטרודות, להמשיך לשפר, אולי בקרוב נוכל לשלב בין הטכנולוגיות האלה זה פרוטוקול17,18. על ידי רישום טופס אזורים במוח רלוונטי במהלך הלמידה חוש הריח, זה אפשרי לחקור שינוי הפעילות העצבית איך במהלך associative learning. זה עשוי לעזור לחשוף שאלות יסוד במדעי המוח, כגון איך נוירונים לקודד מידע באופן שונה במהלך הלמידה.

העכבר אבוב, שבו מידע ריח נכנס לראשונה על מערכת העצבים המרכזית (CNS), מספק מודל מצויין ללמוד שינויים מבניים תלויי-ניסיון. OB circuity משתלבת ללא הרף למבוגרים-נולד נוירונים באופן בלתי תלוי-פעילות. מבוגר-נולד נוירון מבשרי לחלק של אבות כי קו לאזור subventricular הסמוך החדרים הצדדיים1. בעת העברת לתוך המכ, מבשרי עצביים אלה לשרוד, להבדיל, ו לשלב כתאי גרגר מעכבות או עוברים אפופטוזיס2. הבחירה לגורל תא מושפעת פעילות חוש הריח, כולל למידה חוש הריח3,4,5,6. לאחר שילוב, מתרחשים שינויים סינפטיים הנוצרות על-ידי למידה בתאים גרגר במהלך שבועיים קריטי תקופה7,8. לפיכך, מבחני ללמידה חוש הריח שימושיים לבחינת תלויי-ניסיון איך פלסטיות השפעות מבניות ופונקציונליים ארגון מחדש של מעגל חשמלי במוח הבוגר.
פרוטוקול זה מציע גישה אחת הכשרה חוש הריח באמצעות של פרדיגמה אופרנטית. במשימה זו, עכברים נטולי מים מאומנים כדי לשייך עונש זמן קצוב משפט אחד (לריח "ללכת") עם פרס המים וריח אחר ריח (ריח "האסור"). עכברים התקדמות דרך סדרה מדורגת של הכשרה שלבים במשך 2-4 שבועות. בסיום ההכשרה, עכברים להגיב לריח או מבוטל עם התנהגויות דיסקרטית, המקביל (המבקשים פרס מים על ניסויים קדימה, לא מחפשים. הפרס מים על ניסויים האסור) (איור 1א'). לאחר השלמת התרגול, עכברים ניתן לערער עוד יותר עם זוגות ריח כימי דומה לבדיקת אפליה או להפוך לקביעת מחקרים למידה איך הריח החוקר משנה את מבנה או הפונקציה של הרופא הקבוע למרות ריח אפליה הפעילויות שתוארו קודם לכן, ביותר להסתמך על מדידות סובייקטיבית כגון מספר שמסניפים בין שני odorants9,10. יתר על כן, הצורך האנושי הניקוד של משימות כגון הוא גם אינטנסיבית. הפעילות הולכים/לא הולכים חוש הריח למידה המתוארים פרוטוקול זה מציע לא משוחדת, ישיר מדידה של אפליה ריח ולמידה חוש הריח.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1259px;" width="1258">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Glass vial</td>
			<td style="width:123px;">Qorpak</td>
			<td style="width:344px;">GLC-01016</td>
			<td style="width:576px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Silicon Tubing</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>86000030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">18 gauge needles</td>
			<td>BD</td>
			<td>305196</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">1-Butanol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>437603</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Propionic Acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>402907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Mouse Chamber</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-307W</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Chamber Floor</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-307W-GFW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Water Port</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-313W</td>
			<td>Need two</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Odor stimulus</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-275</td>
			<td>Contain 2 valves to gate odor delivery&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Odor Port</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-375W-NPP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">USB Interface</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>DIG-703A-USB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Desktop Computer with Windows 2000, XP, Vista, or 7</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Flow meter</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97004-952</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">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 height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Data Transfer software</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>SOF-731</td>
			<td>This software formats the data to Excel</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">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 height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">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 height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">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

חוש הריח המודאליות חושית הדומיננטית בעכברים, משפיע על התנהגויות חשובות רבות, כולל שיחור מזון, איתור טורף, הזדווגות, והורות. חשוב, עכברים יכולים להיות מאומנים כדי לשייך ריחות הרומן תגובות התנהגותיות ספציפיות כדי לספק תובנות פונקציה מעגל חוש הריח. פרוטוקול זה מפרט את ההליך עבור עכברים הדרכה בפעילות הולכים/לא הולכים למידה operant. בגישה זו, עכברים מאומנים על מאות ניסויים אוטומטית מדי יום במשך 2-4 שבועות, ואז יכול להיבדק על הרומן הולכים/לא הולכים ריח זוגות כדי להעריך את חוש הריח אפליה, או לשמש עבור מחקרים על איך ריח למידה משנה את מבנה או הפונקציה של חוש הריח מעגל. בנוסף, הנורה הריח העכבר (אבוב) כולל אינטגרציה מתמשכת של מבוגר-נולד נוירונים. מעניין, חוש הריח למידה מגביר הישרדות והן קשרים סינפטיים של נוירונים אלה למבוגרים-נולד. לכן, פרוטוקול זה יכול להיות משולב עם טכניקות טיפול נוספות הביוכימי אלקטרופיזיולוגיות, הדמיה ללמוד למידה, תלויי-פעילות גורמים מתווכים עצביים הישרדות, פלסטיות.

ברגע עכברים למדו את המשימה למידה חוש הריח, הם יכולים עכשיו לקשר ריח הרומן זוגות עם שכר ועונש. אלו עכברים מיומן בדרך כלל מתחילים עם-50% דיוק במשימה הולכים/לא הולכים. ניתן להתוות את האחוז הנכון על ידי ניסיון לחסום כמו עקומת למידה עבור זוגות ריח הרומן (איור 3א). במסגרת הניסויים בלוק 10, אשר לקחת במרבית העכברים במרחק של פחות מ 30 דקות כדי לבצע, העכברים מסוגלים כראוי להפלות בין ריחות עם יותר מ-85% דיוק (הקו האדום). זה מראה כי הפרוטוקול שלנו בהצלחה אימן wildtype עכברים לשיוך ניחוח אחד פרס מים ועוד עם עונש זמן קצוב. כדי להעריך את היכולות אפליה בין שני גדודים, נתונים אלה ניתן עוד לנתח כדי להשוות את מספר הנסיונות צריכה להגיע 85% מיומנות (איור 3ב) או על-ידי האחוז הממוצע הנכון לאחר שהגיע מיומנות.
ברגע עכברים ללמוד את המשימה, זוגות ריח יכול להיות שונה כדי להגדיל או להקטין את הקושי של המשימות. לדוגמה, הפחתת ריכוז ריח-זוג מגבירה את הקושי פעילות (איור 3ג'). ניתוח זה יכול לחשוף את סף הזיהוי עבור עכברים שונים גדודים. יתר על כן, ריח זוגות יכולים להשתנות כדי להיות יותר מבנית דומה (קרי, enantiomers או הבדלים פחמן יחיד). תערובות ריח יכול לשמש גם כדי להגביר את הקושי פעילות (כלומר, 40/60 תערובת לעומת 30/70 תערובת).
עכברים הם גם מסוגל לזכור זוגות ריח המלומד הקודם. אחרי 7 ימים מאז לימוד המשימה, מופע מבחן האחזור wildtype עכברים במהירות זוכר בעבר נודע ריח שיוכי (איור 3ד').
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57142/57142fig1.jpg"> איור 1 : הולכים/לא הולכים האימונים הפרדיגמה וציוד תצורה. (א) עכברים להגיב בצורה נכונה או מים להשיג במהלך המצגת ריח ללכת או על ידי הימנעות במהלך המצגת ריח האסור. (B) ההתנהגות תיבת נקבעה כך רק יציאת מים יחיד נגיש במהלך שלב 1, כל השלבים הבאים מכילים הן יציאת המשלוח ריח המרכזי והן שתי יציאות מים. העיגול הכחול: יציאת מים. עיגול ירוק: יציאה ריח. (ג) ריח משלוח יש פיקוח על ידי שסתום ניחוח אחד עבור כל ריח. צריכת אוויר בלחץ חיובי מוביל מפיץ. חצים אדומים מציינים צינור לחץ אוויר חיובי נכנס לתוך המבחנה ריח מוכן (עיגול אדום). החץ הכחול מציינת תערובת אויר/ריח עוזב את המבחנה ריח, עובר דרך שסתום ריח (עיגול כחול בהיר) והזנת אווירה לבן שילוב התיבה. חץ כתום מציין אוויר בלחץ חיובי הולך שסתום מרכזי הרגולטור (עיגול כתום) לתיבה שילוב כדי לאפשר לחץ אוויר חיובי לדחוף את תערובת ריח/אוויר מתיבת אינטגרטור לנמל משלוח ריח (חץ תחתון שחור). <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57142/57142fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57142/57142fig2.jpg"> איור 2 : הדרכה נתונים. (א) עכברים למשקל הגוף אחוז אינה ירידה מתחת 80% בזמן הגבלת נוזלים. הקו האדום = 80% הסף. N = 8 עכברים. (B) שלב 1 אימונים תוצאות להציג את מספר מרכז יציאה בפוקס ב 60 דקות כדי לקבל גמול מים. N = 8 עכברים. קווי שגיאה הם שגיאת התקן של הממוצע. (ג) שלב 2 אימונים התוצאות מראות אחוזי מים תגמולים התקבל בתוך 5 s של מרכז לתקוע את האף. הקו האדום הוא הסף 25%. זאת אומרת אחוז עם סימון אפור כמו שגיאת התקן של הממוצע. N = 8 עכברים. (ד) שלב 3 המצטבר מזכה הצג את מספר פרסים התקבל על ידי עכברים 8 ביום 1 וביום 2 אימונים. הקו האדום הוא 60 ספי גמול. קווי שגיאה הן סטיית תקן. (E) שלב 4B דיוק תוצאות להציג אחוז התגובות הנכונות על הבמה 4B. הקו האדום הוא 85% של הסף. קו שחור מלא הוא מתכוון והוא סימון אפור שגיאת התקן של הממוצע. N = 4 עכברים. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57142/57142fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57142/57142fig3.jpg"> איור 3: נציג תוצאות עבור פעילות הולכים/לא הולכים. (א) הולכים/לא הולכים משימה עבור 2 odorants הרומן (S+ = isoamyl אצטט/S-= אצטט עמילן) אחרי עכברים הוכשרו eugenol (S+), eucalyptol (S-). N = 5 עכברים, עם שגיאת תקן של ממוצע באפור. הקו הירוק הוא 50% דיוק, הקו האדום הוא סף 85% דיוק. (B) דוגמה הולכים/לא הולכים פעילות עכבר זה יהיה לומד מהר לעומת עכבר לומד hexanol (S+), חומצה בוטירית (S-). (ג) הולכים/לא הולכים משימה עבור לחצים שונים חלקית של hexanol (S+), חומצה בוטירית (S-). (ד) היכולת של עכברים לזכור את זוג ריח 7 ימים אחרי האימונים. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57142/57142fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

Watch this Scientific Journal Video about An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice at JoVE.com

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

כאן, אנחנו מאמנים עכברים בפעילות associative learning כדי לבדוק את ריח אפליה. פרוטוקול זה מאפשר גם במחקרים על למידה-induced שינויים מבניים במוח.

מבחן אובייקטיבי, לשחזור של למידה חוש הריח ואפליה בעכברים

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

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.5K Views.  Baylor College of Medicine. כאן, אנחנו מאמנים עכברים בפעילות associative learning כדי לבדוק את ריח אפליה. פרוטוקול זה מאפשר גם במחקרים על למידה-induced שינויים מבניים במוח.

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

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.

מתח נמוך מסלול למידה באמצעות מבוך III Lashley ב עכברים

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

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.

מוריס מבוך המים מבחן גירעונות למידה וזיכרון במודל של מחלת אלצהיימר עכברים

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

T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in rodents. In our laboratory, we evaluated the two types of memory in more than 30 strains of genetically engineered mice using the automated version of this apparatus. Here, we present the modified T-maze apparatus operated by a computer with a video-tracking system and our protocols in a movie format. The T-maze apparatus consists of runways partitioned off by sliding doors that can automatically open downward, each with a start box, a T-shaped alley, two boxes with automatic pellet dispensers at one side of the box, and two L-shaped alleys. Each L-shaped alley is connected to the start box so that mice can return to the start box, which excludes the effects of experimenter handling on mouse behavior. This apparatus also has an advantage that in vivo microdialysis, in vivo electrophysiology, and optogenetics techniques can be performed during T-maze performance because the doors are designed to go down into the floor. In this movie article, we describe T-maze tasks using the automated apparatus and the T-maze performance of &alpha;-CaMKII+/- mice, which are reported to show working memory deficits in the eight-arm radial maze task. Our data indicated that &alpha;-CaMKII+/- mice showed a working memory deficit, but no impairment of reference memory, and are consistent with previous findings using the eight-arm radial maze task, which supports the validity of our protocol. In addition, our data indicate that mutants tended to exhibit reversal learning deficits, suggesting that &alpha;-CaMKII deficiency causes reduced behavioral flexibility. Thus, the T-maze test using the modified automatic apparatus is useful for assessing working and reference memory and behavioral flexibility in mice.

This article presents the protocol of T-maze tests using a modified automated apparatus for assessing the learning and memory functions in mice.

T-מבוך לסירוגין בכפייה של שמאל וימין משימות אפליה להערכת עבודה וזיכרון העזר עכברים

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

Mapping Cortical Dynamics Using Simultaneous MEG/EEG and Anatomically-constrained Minimum-norm Estimates: an Auditory Attention Example

Magneto- and electroencephalography (MEG/EEG) are neuroimaging techniques that provide a high temporal resolution particularly suitable to investigate the cortical networks involved in dynamical perceptual and cognitive tasks, such as attending to different sounds in a cocktail party. Many past studies have employed data recorded at the sensor level only, i.e., the magnetic fields or the electric potentials recorded outside and on the scalp, and have usually focused on activity that is time-locked to the stimulus presentation. This type of event-related field / potential analysis is particularly useful when there are only a small number of distinct dipolar patterns that can be isolated and identified in space and time. Alternatively, by utilizing anatomical information, these distinct field patterns can be localized as current sources on the cortex. However, for a more sustained response that may not be time-locked to a specific stimulus (e.g., in preparation for listening to one of the two simultaneously presented spoken digits based on the cued auditory feature) or may be distributed across multiple spatial locations unknown a priori, the recruitment of a distributed cortical network may not be adequately captured by using a limited number of focal sources.
Here, we describe a procedure that employs individual anatomical MRI data to establish a relationship between the sensor information and the dipole activation on the cortex through the use of minimum-norm estimates (MNE). This inverse imaging approach provides us a tool for distributed source analysis. For illustrative purposes, we will describe all procedures using FreeSurfer and MNE software, both freely available. We will summarize the MRI sequences and analysis steps required to produce a forward model that enables us to relate the expected field pattern caused by the dipoles distributed on the cortex onto the M/EEG sensors. Next, we will step through the necessary processes that facilitate us in denoising the sensor data from environmental and physiological contaminants. We will then outline the procedure for combining and mapping MEG/EEG sensor data onto the cortical space, thereby producing a family of time-series of cortical dipole activation on the brain surface (or "brain movies") related to each experimental condition. Finally, we will highlight a few statistical techniques that enable us to make scientific inference across a subject population (i.e., perform group-level analysis) based on a common cortical coordinate space.

We use magneto- and electroencephalography (MEG/EEG), combined with anatomical information captured by magnetic resonance imaging (MRI), to map the dynamics of the cortical network associated with auditory attention.

Dynamics מיפוי קליפתיים באמצעות MEG סימולטאני / אומדני EEG ומוגבלים מבחינה אנטומית, מינימום-נורמה: דוגמא קשב שמיעתי

Magneto- and electroencephalography (MEG/EEG) are neuroimaging techniques that provide a high temporal resolution particularly suitable to investigate the ...

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 ...

Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb

The mouse accessory olfactory system (AOS) is a specialized sensory pathway for detecting nonvolatile social odors, pheromones, and kairomones. The first neural circuit in the AOS pathway, called the accessory olfactory bulb (AOB), plays an important role in establishing sex-typical behaviors such as territorial aggression and mating. This small (&#60;1 mm3) circuit possesses the capacity to distinguish unique behavioral states, such as sex, strain, and stress from chemosensory cues in the secretions and excretions of conspecifics. While the compact organization of this system presents unique opportunities for recording from large portions of the circuit simultaneously, investigation of sensory processing in the AOB remains challenging, largely due to its experimentally disadvantageous location in the brain. Here, we demonstrate a multi-stage dissection that removes the intact AOB inside a single hemisphere of the anterior mouse skull, leaving connections to both the peripheral vomeronasal sensory neurons (VSNs) and local neuronal circuitry intact. The procedure exposes the AOB surface to direct visual inspection, facilitating electrophysiological and optical recordings from AOB circuit elements in the absence of anesthetics. Upon inserting a thin cannula into the vomeronasal organ (VNO), which houses the VSNs, one can directly expose the periphery to social odors and pheromones while recording downstream activity in the AOB. This procedure enables controlled inquiries into AOS information processing, which can shed light on mechanisms linking pheromone exposure to changes in behavior.

Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb

The mouse accessory olfactory bulb (AOB) has been difficult to study in the context of sensory coding. Here, we demonstrate a dissection that produces an ex vivo preparation in which AOB neurons remain functionally connected to their peripheral inputs, facilitating research into information processing of mouse pheromones and kairomones.

Ex Vivo הכנות של הנורה Vomeronasal האיברים ואבזר חוש הריח הפגועה

The mouse accessory olfactory system (AOS) is a specialized sensory pathway for detecting nonvolatile social odors, pheromones, and kairomones. The first ...

Whole Mount Labeling of Cilia in the Main Olfactory System of Mice

The mouse olfactory system comprises 6-10 million olfactory sensory neurons in the epithelium lining the nasal cavity. Olfactory neurons extend a single dendrite to the surface of the epithelium, ending in a structure called dendritic knob. Cilia emanate from this knob into the mucus covering the epithelial surface. The proteins of the olfactory signal transduction cascade are mainly localized in the ciliary membrane, being in direct contact with volatile substances in the environment. For a detailed understanding of olfactory signal transduction, one important aspect is the exact morphological analysis of signaling protein distribution. Using light microscopical approaches in conventional cryosections, protein localization in olfactory cilia is difficult to determine due to the density of ciliary structures. To overcome this problem, we optimized an approach for whole mount labeling of cilia, leading to improved visualization of their morphology and the distribution of signaling proteins. We demonstrate the power of this approach by comparing whole mount and conventional cryosection labeling of Kirrel2. This axon-guidance adhesion molecule is known to localize in a subset of sensory neurons and their axons in an activity-dependent manner. Whole mount cilia labeling revealed an additional and novel picture of the localization of this protein.

Cilia of olfactory sensory neurons contain proteins of the signal transduction cascade, but a detailed spatial analysis of their distribution is difficult in cryosections. We describe here an optimized approach for whole mount labeling and en face visualization of ciliary proteins.

הר תיוג כל צילה במערכת חוש הריח העיקרית של עכברים

The mouse olfactory system comprises 6-10 million olfactory sensory neurons in the epithelium lining the nasal cavity. Olfactory neurons extend a single ...

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method described here enables the investigator to measure long-lasting (from minutes to hours) high-quality intracellular responses from single Drosophila R1-R6 photoreceptors and Large Monopolar Cells (LMCs) to light stimuli. Because the recording system has low noise, it can be used to study variability among individual cells in the fly eye, and how their outputs reflect the physical properties of the visual environment. We outline all key steps in performing this technique. The basic steps in constructing an appropriate electrophysiology set-up for recording, such as design and selection of the experimental equipment are described. We also explain how to prepare for recording by making appropriate (sharp) recording and (blunt) reference electrodes. Details are given on how to fix an intact fly in a bespoke fly-holder, prepare a small window in its eye and insert a recording electrode through this hole with minimal damage. We explain how to localize the center of a cell's receptive field, dark- or light-adapt the studied cell, and to record its voltage responses to dynamic light stimuli. Finally, we describe the criteria for stable normal recordings, show characteristic high-quality voltage responses of individual cells to different light stimuli, and briefly define how to quantify their signaling performance. Many aspects of the method are technically challenging and require practice and patience to master. But once learned and optimized for the investigator's experimental objectives, it grants outstanding in vivo neurophysiological data.

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Sharp microelectrodes enable accurate electrophysiological characterization of photoreceptor and visual interneuron output in living Drosophila. Here we show how to use this method to record high-quality voltage responses of individual cells to controlled light stimulation. This method is ideal for studying neural information processing in insect compound eyes.

שיטת אלקטרו עבור תגובות מתח תאיים הקלטה של<em&gt; תסיסנית</em&gt; קולטני אור ו interneurons יאירו גירויים<em&gt; In vivo</em

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method ...

High Resolution Quantitative Synaptic Proteome Profiling of Mouse Brain Regions After Auditory Discrimination Learning

The molecular synaptic mechanisms underlying auditory learning and memory remain largely unknown. Here, the workflow of a proteomic study on auditory discrimination learning in mice is described. In this learning paradigm, mice are trained in a shuttle box Go/NoGo-task to discriminate between rising and falling frequency-modulated tones in order to avoid a mild electric foot-shock. The protocol involves the enrichment of synaptosomes from four brain areas, namely the auditory cortex, frontal cortex, hippocampus, and striatum, at different stages of training. Synaptic protein expression patterns obtained from trained mice are compared to na&#239;ve controls using a proteomic approach. To achieve sufficient analytical depth, samples are fractionated in three different ways prior to mass spectrometry, namely 1D SDS-PAGE/in-gel digestion, in-solution digestion and phospho-peptide enrichment. 
High-resolution proteomic analysis on a mass spectrometer and label-free quantification are used to examine synaptic protein profiles in phospho-peptide-depleted and phospho-peptide-enriched fractions of synaptosomal protein samples. A commercial software package is utilized to reveal proteins and phospho-peptides with significantly regulated relative synaptic abundance levels (trained/na&#239;ve controls). Common and differential regulation modes for the synaptic proteome in the investigated brain regions of mice after training were observed. Subsequently, meta-analyses utilizing several databases are employed to identify underlying cellular functions and biological pathways.

The identification of molecules and pathways controlling synaptic plasticity and memory is still a major challenge in neuroscience. Here, a workflow is described addressing the relative quantification of synaptic proteins supposedly involved in the molecular reorganization of synapses during learning and memory consolidation in an auditory learning paradigm.

גבוהה פרופיל Proteome Synaptic החלטה כמותי של אזורים במוח העכבר לאחר למידה אפליה שמיעתית

The molecular synaptic mechanisms underlying auditory learning and memory remain largely unknown. Here, the workflow of a proteomic study on auditory ...