Determinazione Preferenze ultrasuoni vocalizzazione nei topi utilizzando un test di riproduzione a due scelta

Molti animali usano vocalizzazioni per la comunicazione intraspecifica. Nel topo Mus musculus, uno importante tipo di segnale di comunicazione è vocalizzazioni ultrasoniche (USV), che hanno frequenze superiori a 20 kHz. USV emessi dai topi sono considerati una componente di riconoscimento sociale in maschio-femmina ^1-4, femmina-femmina ^{1, 5,} e maschio-maschio ^{1, 6} interazioni. USV vengono emessi anche da cuccioli quando sono isolate dalla loro madre, che aumenta il suo comportamento-pup recupero, e di conseguenza la sopravvivenza Pup ^7. Anche se molti studi hanno analizzato e classificato USV del mouse ^{8, 9,} le risposte comportamentali e meccanismi neurali dell'animale ricevente sono stati meno documentati ^{10, 11.} Quest'ultimo è necessario per chiarire il significato biologico delle diverse caratteristiche di USV. Per rivelare questi meccanismi, l'esperimento di riproduzione è un metodo efficiente. Studi di riproduzione recenti hanno rivelato che femminilei topi sono attratti da USV ^12, e che preferiscono USV da maschi che sono diversi dai loro genitori ^{13, 14.}

Questo articolo spiega il test di riproduzione utilizzato per valutare USV preferenza nei topi. Una scatola test a due scelta è stata sviluppata in cui due USV differenti possono essere riprodotte contemporaneamente in due compartimenti di un contenitore di prova, come illustrato in Figura 1. Questo tipo di scatola di prova impedisce la contaminazione suono dividendo l'area di prova in tre sottocamere , con muri di piombo. Gli emettitori di ultrasuoni si trovano al di fuori di ogni stanza. Nel muro tra le camere e emettitori di ultrasuoni sono buchi coperti di rete metallica. Topi può muoversi liberamente nelle tre sale, e mostra una "ricerca della rete" comportamento, come se per rispondere a USV riprodotte dagli emettitori di ultrasuoni. In questo test, i topi soggiornare per periodi di durata diversa vicino a un emettitore sonoro o l'altro. Questi parametri possono essere registrati per ottenere un sensibile misu re di preferenza suono.

Per riprodurre i USV indietro, silicio nanocristallino emettitori termo-acustico (cioè, "emettitore nc-Si"), sono stati utilizzati come in studi precedenti ^15-17. Questi dispositivi sono composti da un elettrodo a film sottile riscaldatore, uno strato di silicio poroso nano, e un wafer di silicio monocristallino. Il file audio digitale viene convertito in un segnale analogico e poi fatto passare attraverso l'elettrodo riscaldatore. Il dispositivo converte i segnali termici derivanti voltaggio-dipendenti in significativo di pressione sonora con bassa distorsione. Questo dispositivo è unico in quanto, a differenza di generatori di suoni comuni che dipendono da vibrazioni meccaniche, può riprodurre il suono senza la necessità di un diaframma. L'emettitore presenta un livello di pressione sonora piatta a frequenze da 20 a 160 kHz (figura 2), e può riprodurre USV murini digitalmente registrate molto accuratamente in termini di durata, frequenza e livello sonoro ^di pressione ^{15, 18, ​​19.}

ve_content "> In un esperimento rappresentativo mostrato in Figura 3, C57BL / 6 (B6) femmine hanno permesso di scegliere tra BALB / c (BALB) USV maschi e rumore di fondo. Inoltre, la Figura 4 mostra la scelta delle femmine B6 e BALB tra riproduzioni USV simultanee da un topo BALB e un maschio B6, come riportato in un precedente studio ^14. Le caratteristiche di USV maschili differiscono B6 e BALB ceppi ^20. Come mostrato da questi risultati, l'attrattiva di USV può essere valutata con il presente protocollo, in cui i suoni sono registrati da un individuo dal vivo, acusticamente analizzati e riprodotti ad altri individui.