Test pour Odeur discrimination et l'accoutumance chez la souris
Summary
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.
Abstract
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’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.
Introduction
Les souris sont dépendants de l'olfaction pour naviguer nouveaux environnements, trouver de la nourriture, pour reconnaître d'autres personnes, et le comportement sexuel 1-3. Il est essentiel que les enquêteurs d'établir si oui ou non les animaux de laboratoire ont un sens de l'odorat de fonctionnement avant d'administrer des tests de comportement qui impliquent la nourriture, l'interaction sociale, ou les odeurs destinés à obtenir une réponse de la souris. Anosmie ou de l'impossibilité de faire la distinction entre les différentes odeurs, peut entraîner des faux positifs ou négatifs dans une grande variété de paradigmes comportementaux, donc la capacité d'une souris pour détecter et distinguer les odeurs devraient être établis avant d'autres types de tests comportementaux sont effectuées.
Le test habituation / de déshabituation olfactive a été décrite pour la première dans les années 1980 4. Le test a été conçu pour être utilisé chez la souris par les Drs. Mu Yang et Jacqueline Crawley 5. Ceci est un test simple et peu coûteuse qui permet à l'enquêteur de l'ESTAblish qu'une souris peut détecter et différencier les odeurs. En plus de tester l'olfaction, ce test permet à l'enquêteur d'observer le comportement général de la souris et doit être fait au début d'un programme de tests. Les observations qualitatives concernant la locomotion de la souris, des signes d'anxiété, niveau d'activité, et la réponse aux odeurs sociaux contre les odeurs de nourriture peuvent signaler de nouveaux domaines dans lesquels des tests pourrait être effectuée.
Dans cet essai, des cotons-tiges trempés dans diverses odeurs sont présentés à une souris à trois reprises dans une rangée. Avec chaque présentation répétée d'une odeur, la souris sera habituer à le coton-tige, en dépensant moins de temps à étudier avec chaque présentation ultérieure. Quand une nouvelle odeur est présenté, déshabituation se produit, et une souris typique passer plus de temps à enquêter sur l'écouvillon, indiquant qu'il peut distinguer les odeurs actuels et antérieurs 5. Ce test est administré à une souris à la fois et comprend un 45 min acclimation période de suivi de 45 min de l'essai.
Bien que ce test est facile à réaliser, il peut être utilisé pour étudier les questions complexes sur le système olfactif de la souris. D'autres tests populaires de l'olfaction, tels que le test de la nourriture enfouie, établissent simplement la présence ou l'absence d'anosmie. Toutefois, le critère de discrimination et d'accoutumance olfactive permet à l'enquêteur de déterminer qu'une souris a non seulement la capacité de détecter les odeurs mais peut discriminer entre les différentes odeurs. Le motif de l'habituation et déshabituation a été utilisé pour établir que les nouveaux mutants peuvent discriminer entre 6,7 odeurs. Dans une étude surprenante, Fadool et ses collègues ont utilisé des mélanges complexes d'odeurs pour montrer que les souris avec délétion du gène ciblé du canal Kv1.3 sont «super smellers» qui peuvent discriminer les odeurs très similaires mieux que les souris normales 8.
Lors de l'examen d'un nouveau modèle de souris knock-out il est utile de Establish la présence d'un comportement normal pour les tâches sensorielles de base. Quand cela est fait au début d'un programme de tests, la discrimination fondée sur l'odeur et le test d'habituation donne un enquêteur l'occasion d'observer des comportements inhabituels. Ces observations pourraient éviter des résultats positifs ou faussement négatifs dans des essais ultérieurs qui sont attribuables à confondre caractéristiques du mutant. Comme les chercheurs continuent d'enquêter sur le comportement social la nécessité de vérifier la fonction olfactive de base devient de plus en plus importante. En plus d'examiner l'olfaction en lignées mutantes, ce test peut être utilisé pour répondre à des questions spécifiques telles que si un traitement pharmacologique augmente spécifiquement la réponse d'un animal à des stimuli sociaux ou d'odeurs si leur réponse augmente à tous les stimuli d'odeurs.
Protocol
Representative Results
Discussion
Les résultats fournis dans le présent document sont optimales pour les souris. Les souris démontrent une réponse forte à un roman odeur, puis habituent rapidement. Une des étapes clés de cette méthode est la préparation des odeurs. L'enquêteur doit prendre grand soin d'isoler les odeurs un de l'autre pour éviter la contamination. Un autre aspect important est la présentation du coton-tige. L'enquêteur doit résoudre le meilleur emplacement de la pointe de coton de sorte que la souris peut en…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work is supported by a Baylor University Research Council grant and by a research grant from the Epilepsy Foundation.
Materials
| Mouse cage | Allentown | Standard mouse cage | |
| Wire lid | Allentown | BCU Mouse WBL 2500 | |
| Bedding | Harlan | 7090 Sani-Chips | |
| Cotton swabs | VWR | 89031-270 | 6” wooden handle |
| Banana extract | McCormick | ||
| Almond extract | McCormick | ||
| Laboratory tape | VWR | 89098-062 | |
| Stop watch | VWR | 62374-000 | |
| Nitrile gloves | VWR | 82026 | |
| Timing device | VWR | 61161-350 | |
| 15 mL conical tubes | VWR | 89003-294 | |
| 2 L beakers | Pyrex | 1003 | |
| Parafilm | Parafilm | PM-992 | 4” x 250’ |
| 1 L bottle with cap | VWR | 89000-240 |
Referenzen
- Doty, R. L. Odor-guided behavior in mammals. Experientia. 42, 257-271 (1986).
- Restrepo, D., Arellano, J., Oliva, A. M., Schaefer, M. L., Lin, W. Emerging views on the distinct but related roles of the main and accessory olfactory systems in responsiveness to chemosensory signals in mice. Horm Behav. 46, 247-256 (2004).
- Keverne, E. B. Importance of olfactory and vomeronasal systems for male sexual function. Physiol Behav. 83, 177-187 (2004).
- Gregg, B., Thiessen, D. D. A simple method of olfactory discrimination of urines for the Mongolian gerbil, Meriones unguiculatus. Physiol Behav. 26, 1133-1136 (1981).
- Yang, M., Crawley, J. N. Simple behavioral assessment of mouse olfaction. Curr Protoc Neurosci. Chapter 8 (Unit 8 24), (2009).
- Pan, Y. W., Kuo, C. T., Storm, D. R., Xia, Z. Inducible and targeted deletion of the ERK5 MAP kinase in adult neurogenic regions impairs adult neurogenesis in the olfactory bulb and several forms of olfactory behavior. PLoS ONE. 7, e49622 (2012).
- Wesson, D. W., Levy, E., Nixon, R. A., Wilson, D. A. Olfactory dysfunction correlates with amyloid-beta burden in an Alzheimer’s disease mouse model. J Neurosci. 30, 505-514 (2010).
- Fadool, D. A., et al. Kv1.3 channel gene-targeted deletion produces ‘Super-Smeller Mice’ with altered glomeruli, interacting scaffolding proteins, and biophysics. Neuron. 41, 389-404 (2004).
- Arakawa, H., Arakawa, K., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. Scent marking behavior in male C57BL/6J mice: sexual and developmental determination. Behav Brain Res. 182, 73-79 (2007).
- Baum, M. J. Sexual differentiation of pheromone processing: links to male-typical mating behavior and partner preference. Horm Behav. 55, 579-588 (2009).
- Ferguson, J. N., et al. Social amnesia in mice lacking the oxytocin gene. Nat Genet. 25, 284-288 (2000).
- Yang, M., et al. Low sociability in BTBR T+tf/J mice is independent of partner strain. Physiol Behav. 107, 649-662 (2012).
- Best, J. D., et al. Non-associative learning in larval zebrafish. Neuropsychopharmacology. 33, 1206-1215 (2008).
- Wolman, M. A., Jain, R. A., Liss, L., Granato, M. Chemical modulation of memory formation in larval zebrafish. Proc Natl Acad Sci U S A. , (2011).
- Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nat Methods. 11, 629-632 (2014).
