在荷蘭(lan) 格羅寧根大學的Martien Kas實驗室工作的貝蒂·霍尼克斯(Betty Hornix),通過這篇文章向大家非常詳細地描述了如何使用動物運動軌跡跟蹤係統(EthoVision XT)進行視頻跟蹤設置並執行小鼠嗅覺測試。
嗅覺和行為(wei)
人與(yu) 動物之間的相互作用取決(jue) 於(yu) 適當的嗅覺處理,當這個(ge) 過程出現問題時,可能會(hui) 影響正常的社交行為(wei) (Hornix等人,2018)。
正確分析嗅覺對於(yu) 準確解釋小鼠各種行為(wei) 至關(guan) 重要,尤其是觀察社交行為(wei) 。下麵我們(men) 將描述如何進行嗅覺習(xi) 慣/去嗅覺習(xi) 慣測試。我們(men) 將解釋如何DIY自己的測試籠,哪些準備工作是必要的,如何執行測試,以及如何使用動物運動軌跡跟蹤係統(EthoVision XT)分析視頻。
嗅覺習(xi) 慣測試
嗅覺習(xi) 慣/去嗅覺習(xi) 慣測試(OHDT)評估動物是否能夠檢測和區分不同的氣味。它由不同氣味的連續呈現組成。我們(men) 使用了一係列的水、兩(liang) 種非社會(hui) 性氣味和兩(liang) 種社會(hui) 性氣味。
每種氣味在持續2分鍾的三次連續試驗中呈現給動物(見以下時間表)。在這三次試驗中,氣味的嗅覺調查減少被定義(yi) 為(wei) 習(xi) 慣化。當出現一種新的氣味時,動物發現嗅覺增加時,會(hui) 表現出一種被稱為(wei) 去嗅覺習(xi) 慣的整體(ti) 行為(wei) 。
最少的試驗操作
這裏描述的方法,即嗅覺習(xi) 慣/去嗅覺習(xi) 慣測試,因為(wei) 籠子內(nei) 部不受幹擾,所以涉及較少試驗操作(Yang&Crawley,2009和Oumadi等人,2019)。由於(yu) 氣味刺激物(500 ul試管內(nei) 的用棉花密封)不會(hui) 接觸籠子或籠子蓋的任何部分,因此避免了交叉試驗汙染。
如何製作自己的測試籠
該測試可以在需要進行一些小調整的普通家庭籠中執行。每天測試的每隻動物都使用一個(ge) 單獨的籠子,可以避免氣味留在籠子裏。
我們(men) 在籠子的短邊燒了一個(ge) 洞,用一個(ge) 釘子在小錫罐上打了個(ge) 洞。小錫罐用熱膠粘在每個(ge) 籠子燒過的洞裏(見下圖)。我們(men) 建議不要使用矽膠膠,因為(wei) 氣味很重,希望盡量減少分散注意力的氣味。
氣味將通過這個(ge) 錫罐呈現給動物。這樣,在測試過程中,保持籠子內(nei) 部不會(hui) 受到幹擾。
測試前的必要準備
測試連續兩(liang) 天進行。第一天,動物適應了籠子,並準備好了氣味管。此外,清潔籠子,並填充了小墊層。我們(men) 使用了一種非常溫和的清潔劑來減少籠子裏的氣味。
適應和測試
動物適應試驗籠
我們(men) 使用了500 ul的試管,通過錫罐向動物呈現氣味。每隻動物需要準備17根管子,管子的一端切掉(見下圖)。其中兩(liang) 個(ge) 試管中充滿了幹棉簽。在準備測試和執行的每一步中都必須戴手套,盡可能防止氣味轉移。
下午,每隻動物都要適應測試籠30分鍾,同時將一根帶有幹棉簽的管子插入錫罐中。
嗅覺刺激的準備
測試當天上午,氣味管準備就緒。我們(men) 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,是因為(wei) 它們(men) 氣味非常特別,但氣味中性。
我們(men) 按照測試的順序(蒸餾水>杏仁(1:15)>橙子(1:5)>社會(hui) 氣味1>社會(hui) 氣味2)在水中和試管中準備稀釋液,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!這是一項非常耗時的任務,所以要花足夠的時間來準備一切。
執行測試
該測試總共需要49分鍾,包括在開始時用一根新管握住一根幹棉簽進行5分鍾的馴化。氣味一次出現3次,每次持續2分鍾,ITI為(wei) 1分鍾,總共15次試驗(見上述時間表)。我們(men) 使用多視頻錄製軟件(Media Recorder)從(cong) 測試台上方錄製視頻。
動物可以自由探索試驗籠。在準備氣味時以及在動物變化之間需要非常小心(通過不斷更換手套),以避免轉移和混合氣味。
多隻動物可以在它們(men) 自己的測試籠中同時進行測試,隻要注意準確呈現氣味的時間,以便使用EthoVision XT 16成功進行自動分析。
使用動物運動軌跡跟蹤係統(EthoVision XT)分析視頻
在動物運動軌跡跟蹤係統(EthoVision XT)中,當動物的鼻尖位於(yu) 我們(men) 在3.5厘米錫罐周圍數字標記的區域內(nei) 時,我們(men) 測量了嗅氣味所花費的時間。
數據的提取和可視化
數據以1分鍾的時間段導出,並將每次試驗的2分鍾持續時間相加。我們(men) 通過繪製15次試驗中嗅氣味的時間來可視化結果。在這項實驗中,習(xi) 慣和去習(xi) 慣對非社會(hui) 性氣味和第一種社會(hui) 性氣味都非常有效。這是顯而易見的,因為(wei) 在3次試驗中,每種氣味的嗅聞時間都有所減少。
此外,當氣味變為(wei) 新氣味時,嗅聞時間會(hui) 增加。此外,這些動物能夠以類似的方式區分第一種社交氣味和最後一種非社交氣味。他們(men) 更難區分這兩(liang) 種社交氣味。我們(men) 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化
總之,嗅覺習(xi) 慣/去嗅覺習(xi) 慣測試對於(yu) 測試嗅覺功能和分離嗅覺行為(wei) 中的不同特征非常有效。此外,這種方法使動物在測試過程中不受幹擾,減少了動物壓力,使用動物運動軌跡跟蹤係統(EthoVision XT)自動化分析成為(wei) 可能。
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