Het bepalen van Ultrasonic Vocalisatie Voorkeuren in Muizen met behulp van een twee-keuze afspelen Test

Veel dieren gebruiken geluiden voor intraspecifieke communicatie. In de muis Mus musculus, een belangrijke vorm van communicatie signaal ultrasone geluiden (USVs), welke frequenties hoger dan 20 kHz. USVs uitgezonden door muizen worden beschouwd als een onderdeel van de sociale erkenning in man-vrouw ^1-4, female-female ^{1, 5,} en man-man ^{1, 6} interacties. USVs worden ook uitgestoten door pups wanneer ze geïsoleerd van hun moeder, die haar-pup ophalen gedrag toeneemt, en dus overleving van de jongen ^7. Hoewel veel rapporten hebben geanalyseerd en gecategoriseerd muis USVs ^{8, 9,} de gedragsreacties en neurale mechanismen van de ontvangende dieren zijn minder gedocumenteerd ^{10, 11.} Dit laatste is noodzakelijk om de biologische significantie van de verschillende kenmerken van USVs verduidelijken. Om deze mechanismen onthullen de weergave experiment is een efficiënte methode. Recente afspelen studies hebben aangetoond dat vrouwelijkemuizen worden aangetrokken USVs ^12, en dat ze liever USVs van mannetjes die verschillen van hun ouders ^{13, 14.}

Dit artikel legt de playback-test gebruikt om USV voorkeur in muizen te evalueren. Een twee-choice test box ontwikkeld waarbij twee verschillende USVs weer tegelijk kunnen worden gespeeld in twee compartimenten van een test behuizing, zoals weergegeven in figuur 1. Dit type test box voorkomt geluid besmetting door het testgebied verdelen in drie sub-kamers gebruik lead wanden. De ultrasone emitters bevinden zich buiten elke kamer. In de wand tussen de kamers en de ultrasone emitters gaten bedekt met gaas. Muizen kunnen vrij bewegen in de drie kamers, en tonen een "zoeken de mazen" gedrag, als om te reageren op USVs afgespeeld door de ultrasone emitters. In deze test muizen verblijven perioden van verschillende duur dichtbij een geluid emitter of andere. Deze parameters kunnen worden ingelogd zijn om een ​​gevoelige measu verkrijgen re van geluid voorkeur.

Om de USVs afspelen, nanokristallijne silicium thermo-akoestische zenders (dwz "nc-Si emitter") werden gebruikt als in eerdere studies ^15-17. Deze apparaten bestaan ​​uit een dunne-film verwarmer elektrode, een nanoporeuze siliciumlaag, en een kristallijne siliciumwafel. De digitaal geluidsbestand wordt geconverteerd naar een analoog signaal en vervolgens door de verwarmingselektrode. Het apparaat zet de resulterende voltage-afhankelijke thermische signalen in aanzienlijke geluidsdruk met een lage vervorming. Deze inrichting is uniek doordat, anders dan gewone geluidsgeneratoren die afhankelijk zijn van mechanische trillingen, kan het geluid reproduceren zonder de noodzaak van een diafragma. De zender vertoont een vlak geluidsdrukniveau bij frequenties 20-160 kHz (figuur 2), en kan digitaal opgenomen muizen USVs reproduceren zeer nauwkeurig in termen van duur, frequentie en geluidsdrukniveau ^{15, 18, ​​19.}

ve_content "> In een representatief experiment is getoond in figuur 3, werden C57BL / 6 (B6) vrouwtjes kunnen kiezen tussen BALB / c (BALB) mannelijke USVs en achtergrondruis. Bovendien Figuur 4 toont de keuze van B6 en BALB vrouwen tussen gelijktijdige USV playback van een BALB en B6 mannelijke, zoals gerapporteerd in een eerdere studie ^14. De kenmerken van de mannelijke USVs verschillen tussen B6 en BALB stammen ^20. Zoals blijkt uit deze resultaten, kan de aantrekkelijkheid van USVs worden beoordeeld met het huidige protocol, waarin geluiden worden opgenomen van een live individu, akoestisch geanalyseerd, en afgespeeld met andere individuen.