Name: eliciting and analyzing male mouse ultrasonic vocalization (usv) songs
Uploaded: 2017-05-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 44 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Eliciting and Analyzing Male Mouse Ultrasonic Vocalization USV Songs at JoVE.com

Diese Arbeit wurde von der Howard Hughes Medical Institute Fonds an EDJ unterstützt. Wir danken Pr. Sylvie Granon (NeuroPSI - Universität Paris Süd XI - FRANKREICH) für die Ausleihe der Lautsprecher Hardware. Wir danken auch Mitgliedern des Jarvis Labs für ihre Unterstützung, Diskussionen, Korrekturen und Kommentare zu diesem Werk, vor allem Joshua Jones Macopson für Hilfe bei Zahlen und Tests. Wir danken Dr. Gustavo Arriaga für Hilfe mit der Mouse Song Analyzer Software, die es für uns auf V1.3 und andere Aspekte dieses Protokolls aktualisiert. V1.0 der Software wurde von Holy und Guo entwickelt, und v1.1 und v1.3 von Arriaga.

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	<li>Amato, F. R., Scalera, E., Sarli, C., Moles, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pups+call,+mothers+rush:+does+maternal+responsiveness+affect+the+amount+of+ultrasonic+vocalizations+in+mouse+pups.">Pups call, mothers rush: does maternal responsiveness affect the amount of ultrasonic vocalizations in mouse pups.</a> Behav. Genet. 35, 103-112 (2005).</li><li>Panksepp, J. 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=Affiliative+behavior,+ultrasonic+communication+and+social+reward+are+influenced+by+genetic+variation+in+adolescent+mice.">Affiliative behavior, ultrasonic communication and social reward are influenced by genetic variation in adolescent mice.</a> PloS ONE. 2, e351 (2007).</li><li>Moles, A., Costantini, F., Garbugino, L., Zanettini, C., D'Amato, F. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+vocalizations+emitted+during+dyadic+interactions+in+female+mice:+a+possible+index+of+sociability.">Ultrasonic vocalizations emitted during dyadic interactions in female mice: a possible index of sociability.</a> Behav. Brain Res. 182, 223-230 (2007).</li><li>Chabout, J., 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=Adult+male+mice+emit+context-specific+ultrasonic+vocalizations+that+are+modulated+by+prior+isolation+or+group+rearing+environment.">Adult male mice emit context-specific ultrasonic vocalizations that are modulated by prior isolation or group rearing environment.</a> PloS ONE. 7, e29401 (2012).</li><li>Yang, M., Loureiro, D., Kalikhman, D., Crawley, 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=Male+mice+emit+distinct+ultrasonic+vocalizations+when+the+female+leaves+the+social+interaction+arena.">Male mice emit distinct ultrasonic vocalizations when the female leaves the social interaction arena.</a> Front. Behav. Neurosci. 7, (2013).</li><li>Petric, R., Kalcounis-Rueppell, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Female+and+male+adult+brush+mice+(Peromyscus+boylii)+use+ultrasonic+vocalizations+in+the+wild.">Female and male adult brush mice (Peromyscus boylii) use ultrasonic vocalizations in the wild.</a> Behaviour. 150, 1747-1766 (2013).</li><li>Bishop, S. L., Lahvis, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+autism+diagnosis+in+translation:+shared+affect+in+children+and+mouse+models+of+ASD.">The autism diagnosis in translation: shared affect in children and mouse models of ASD.</a> Autism Res. 4, 317-335 (2011).</li><li>Lahvis, G. P., Alleva, E., Scattoni, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Translating+mouse+vocalizations:+prosody+and+frequency+modulation.">Translating mouse vocalizations: prosody and frequency modulation.</a> Genes Brain &amp; Behav. 10, 4-16 (2011).</li><li>Scattoni, M. L., Gandhy, S. U., Ricceri, L., Crawley, J. 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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Androgen-dependent+male+vocal+performance+influences+female+preference+in+Neotropical+singing+mice.">Androgen-dependent male vocal performance influences female preference in Neotropical singing mice.</a> Animal Behav. 82, 177-183 (2011).</li><li>Asaba, A., Hattori, T., Mogi, K., Kikusui, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sexual+attractiveness+of+male+chemicals+and+vocalizations+in+mice.">Sexual attractiveness of male chemicals and vocalizations in mice.</a> Front. 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Comp. Physiolog. Psych. 84, 445-452 (1973).</li><li>Asaba, A., 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+social+environment+imprints+female+preference+for+male+song+in+mice.">Developmental social environment imprints female preference for male song in mice.</a> PloS ONE. 9, 87186 (2014).</li><li>Neunuebel, J. P., Taylor, A. L., Arthur, B. J., Egnor, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Female+mice+ultrasonically+interact+with+males+during+courtship+displays.">Female mice ultrasonically interact with males during courtship displays.</a> eLife. 4, (2015).</li><li>Burkett, Z. D., Day, N. F., Penagarikano, O., Geschwind, D. H., White, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VoICE:+A+semi-automated+pipeline+for+standardizing+vocal+analysis+across+models.">VoICE: A semi-automated pipeline for standardizing vocal analysis across models.</a> Scientific Reports. 5, 10237 (2015).</li><li>Grimsley, J. M., Gadziola, M. A., Wenstrup, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+classification+of+mouse+pup+isolation+syllables:+from+cluster+analysis+to+an+Excel-based+"mouse+pup+syllable+classification+calculator".">Automated classification of mouse pup isolation syllables: from cluster analysis to an Excel-based "mouse pup syllable classification calculator".</a> Front. Behav. Neurosci. 6, (2012).</li><li>Grimsley, J. M. S., Monaghan, J. J. M., Wenstrup, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+social+vocalizations+in+mice.">Development of social vocalizations in mice.</a> PloS ONE. 6, (2011).</li><li>Portfors, C. V., Perkel, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+ultrasonic+vocalizations+in+mouse+communication.">The role of ultrasonic vocalizations in mouse communication.</a> Curr. Opin. Neurobiol. 28, 115-120 (2014).</li><li>Merten, S., Hoier, S., Pfeifle, C., Tautz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+ultrasonic+vocalisation+in+social+communication+and+divergence+of+natural+populations+of+the+house+mouse+(Mus+musculus+domesticus).">A role for ultrasonic vocalisation in social communication and divergence of natural populations of the house mouse (Mus musculus domesticus).</a> PloS ONE. 9, 97244 (2014).</li><li>Neilans, E. G., Holfoth, D. P., Radziwon, K. E., Portfors, C. V., Dent, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discrimination+of+ultrasonic+vocalizations+by+CBA/CaJ+mice+(Mus+musculus)+is+related+to+spectrotemporal+dissimilarity+of+vocalizations.">Discrimination of ultrasonic vocalizations by CBA/CaJ mice (Mus musculus) is related to spectrotemporal dissimilarity of vocalizations.</a> PloS ONE. 9, 85405 (2014).</li><li>Holfoth, D. P., Neilans, E. G., Dent, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discrimination+of+partial+from+whole+ultrasonic+vocalizations+using+a+go/no-go+task+in+mice.">Discrimination of partial from whole ultrasonic vocalizations using a go/no-go task in mice.</a> J. Acoust. Soc. Am. 136, 3401 (2014).</li><li>Asaba, A., Kato, M., Koshida, N., Kikusui, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determining+Ultrasonic+Vocalization+Preferences+in+Mice+using+a+Two-choice+Playback.">Determining Ultrasonic Vocalization Preferences in Mice using a Two-choice Playback.</a> J Vis Exp. , (2015).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Dieses Protokoll bietet Ansätze zu sammeln, zu quantifizieren und zu studieren männliche Mäuse Balz Vocalizations im Labor über eine Vielzahl von meist weiblichen Reizen. Wie bereits in Chabout et al. 23 und in den repräsentativen Ergebnissen erlaubte uns die Verwendung dieser Methode, um kontextabhängige Vokalisationen und Syntax zu entdecken, die für die empfangenden Frauen materiell sind. Die Standardisierung dieser Stimuli wird die Sammlung einer zuverlässigen Anzahl von USVs ermöglichen und detaillierte Analysen der männlichen Wertsachen und Repertoires ermöglichen. Wenn eine lebende Frau mit dem Männchen anwesend ist, erlaubt uns das Protokoll nicht, den Emitter der Vokalisierungen klar zu identifizieren. Allerdings zeigten frühere Studien, dass die Mehrheit der in diesem Zusammenhang emittierten Vokalisierungen von den Männern 26 , 29 . Die meisten Studien mit einem konkreten (männlichen oder weiblichen)Als Anreiz für die Männchen glauben, dass die Anzahl der weiblichen Vokalisationen in diesen Kontexten vernachlässigbar ist 4 , 5 , 22 , 30 . Jedoch ein neues Papier verwendet Triangulation, um die Vokalisierung der Emitter in Gruppe untergebrachte Bedingungen 31 zu lokalisieren, und zeigte, dass innerhalb einer Dyade, das Weibchen zu ~ 10% der USVs beiträgt. In dem vorliegenden Protokoll erlaubt die Verwendung der anästhesierten Frau dem Benutzer, die männlichen Vokalisationen in Gegenwart einer Frau ohne ihre Vokalisierung zu studieren. Im Gegensatz zu den Erwartungen dieser aktuellen Studie 31 fanden wir keinen Unterschied in der Anzahl der Silben, die zwischen den FE- und AF-Bedingungen 23 emittiert wurden. Es ist möglich, dass lebende Weibchen nicht wesentlich zu den Aufnahmen beigetragen haben oder dass die Männer weniger in Gegenwart von lebenden Weibchen gegen anästhesierte fem vokalisiertenAles Dennoch glauben wir, dass zukünftige Experimente die Verwendung dieser Triangulationsmethode berücksichtigen sollten, um die potenzielle Wirkung des weiblichen Beitrags zu beurteilen. Es gibt noch andere Software, die einige Schritte ausführen kann, die wir umrissen haben, obwohl wir nicht in einer für die Fragen, die wir mit einer Kombination von drei Programmen gefragt haben, genügt: Software A, Maus Song Analyzer Software Skript C mit Software B, die Syntaxanalyse-Software mit Hilfe einer benutzerdefinierten Tabellenkalkulationssoftware D + E-Berechnungen und Syntax-Decorder mit R. Beispielsweise hat ein aktuelles Papier eine Software namens VoICE vorgeschlagen, die es dem Benutzer ermöglicht, akustische Variablen automatisch aus den Sonogrammen oder direkt auf manuell zu entnehmenden Einheiten zu extrahieren Ausgewählt durch den Benutzer 32 . Aber die automatisierten oder halbautomatischen Sequenzanalysen sind nicht so detailliert wie unser Ansatz. Einige kommerzielle Software kann automatisch analysieren die akustischen Funktionen, aber nicht bieten ein AutoAtic Klassifizierung der Silben; Der Benutzer muss danach die verschiedenen Silben sortieren. Grimsley, Gadziola et al. 33 entwickelte ein tabellenbasiertes virtuelles Maus-Gesangs-Orgel-Programm, das Silben auf der Grundlage gemeinsamer akustischer Merkmale aufbaut, aber keine automatische Erkennung der Silben liefert. Ihr Programm 34 ist einzigartig darin, dass es neue Sequenzen aus aufgezeichneten Songs mit Markov-Modellen kreiert und somit erweiterte Funktionen als einfache Bearbeitung hat. Die meisten bisherigen Kommunikationsstudien an Mäusen konzentrierten sich auf die Seite des Emitters 35 , 36 . Nur wenige Studien haben die Seite des Empfängers 30 , 37 , 38 erforscht . Playback- und Diskriminierungsprotokolle bieten einen einfachen Test, um die Seite des Empfängers zu studieren, wie die, die auch kürzlich von Asaba, Kato et etAl. 39 . In dieser Studie nutzten die Autoren eine zweifache Testbox, die mit akustischem Schaum anstelle des hier beschriebenen Y-Labyrinth-Kastens getrennt war. Beide Wahlaufbauten haben Vor- und Nachteile. Zuerst isoliert das Y-Labyrinth nicht den Klang von einem Arm zum anderen, aber die Zwei-Wahl-Box macht. Mit dem Y-Labyrinth-Design kann das Tier die beiden Songs, die gleichzeitig gespielt werden, schnell auswerten und in Richtung der bevorzugten bewegen. Nichtsdestoweniger unterstützen die Versuchsexperimente im Allgemeinen die Experimentatoren, die Bedeutung und damit die Funktionen der für konkrete Tiere erzeugten Vokalisationen zu bestimmen. Abschließend, nach der Beherrschung der Techniken dieses Protokolls und Analysen, sollten die Leser in der Lage sein, viele Fragen, die den Kontext, Genetik und Neurobiologie der Maus USVs beeinflussen Adresse. Mit B6D2F1 / J-Mäusen, die weiblichen assoziierten Reize fast immer auslösen USVs von den Männern, die wir in unserem Labor getestet haben. Es ist wichtig zu kollernCt genug Silben (&gt; 100 in 5 min), um eine starke statistische Analyse erhalten zu können. Zur Fehlerbehebung, wenn keine USVs aufgezeichnet werden (oder nicht genug), überprüfen Sie die Konfiguration, um sicherzustellen, dass Töne aufgezeichnet werden. Machen Sie eine Live-Inspektion dessen, was im Käfig während der Aufnahme geschieht, indem Sie das Echtzeit-Sonogramm auf dem Computerbildschirm nach der Einführung des Reizes betrachten. Andernfalls versuchen, das Männchen wieder einer sexuell reifen / empfänglichen Frau über Nacht auszusetzen und sie dann alleine für mehrere Tage oder bis zu einer Woche vor der Aufnahme wieder zu beherbergen. Basierend auf anekdotischen Beobachtungen, finden wir, dass einige Männer an einem Tag viel singen (für fast die volle 5 min) und nicht viel am nächsten Tag und dann wieder einen anderen Tag. Wir wissen nicht den Grund, warum solche innerhalb der Subjektvariabilität auftritt, aber wir vermuten, dass es wahrscheinlich eine Motivation oder saisonale für die Männchen und der Östruszustand für weiblichen Urin ist. Wenn keine USVs aufgezeichnet sind, versuchen Sie, das Tier an mehreren Tagen aufzuzeichnen, um diese variablen Effekte aufzuheben. UnlIke in Singvögeln, haben wir keine offenen Unterschiede in der Menge des Sings auf der Grundlage der Tageszeit. Wir finden, dass die Männchen nicht viel singen (&lt;100 Silben in 5 min), bevor sie 7 Wochen alt sind. Die hier vorgestellten Erkennungsmethoden können Tausende von Silben und alle akustischen Parameter in wenigen Minuten extrahieren. Aber wie jede automatische Erkennung Methode, ist es sehr empfindlich auf Hintergrundgeräusche. Die Verwendung von Mouse Song Analyzer-Erkennungssoftware mit geräuschvollen Aufnahmen (z. B. von Tieren, die mit Bettwäsche aufgenommen wurden) kann eine Anpassung der Erkennung &quot;Schwelle&quot; erfordern, um mehr Flexibilität zu ermöglichen. Dies wird aber auch die Anzahl der falschen positiven Silben erhöhen und die automatische Erkennung kann fehlschlagen. Unter solchen Umständen kann eine manuelle Codierung verwendet werden. Wie bereits erwähnt, sind die Anzahl, die Repertorien und die Latenz der Vokalisationen in Abhängigkeit von der Belastung stark variabel, so dass man die Parameter ändern muss (Aufzeichnungslänge,Stimulus, automatisierte Silbenerkennung, etc. ) für einige Stämme, um optimale Aufnahmen für statistische Analysen zu gewährleisten.

Im Vergleich zu den Menschen produzieren Mäuse sowohl niedrige als auch hochfrequente Vokalisierungen, die später als Ultraschall-Vokalisationen (USVs) über unserem Hörbereich bekannt sind. Die USVs werden in einer Vielzahl von Kontexten produziert, darunter von Mutter-Welpen-Retrieval, jugendliche Wechselwirkungen, zu entgegengesetzten oder gleichen Geschlecht erwachsenen Wechselwirkungen 4 , 12 . Diese USVs bestehen aus einem vielfältigen multisyllabischen Repertoire, das manuell 9 oder automatisch kategorisiert werden kann 10 , 11 . Die Rolle dieser USVs in der Kommunikation wurde in den letzten Jahren zunehmend untersucht. Dazu gehören die Verwendung der USVs als Auslesungen von Mausmodellen von neuropsychiatrischen, Entwicklungs- oder Verhaltensstörungen 7 , 8 und internen Motivations- / Emotionszuständen 13 . Die USVs sollen zuverlässige Informationen über die eMitter-Zustand, der für den Empfänger 14 , 15 nützlich ist. Im Jahr 2005, Holy und Guo 11 , erweiterte die Idee, dass erwachsene männliche Mäuse USVs wurden als eine Folge von multisyllabischen Call-Elemente oder Silben ähnlich wie Singvögel organisiert. In vielen Arten erlaubt ein multisyllabisches Repertoire dem Emitter, Silben auf unterschiedliche Weise zu kombinieren und zu bestellen, um die potenziellen Informationen des Liedes zu erhöhen. Variation in dieser Syntax wird geglaubt, um eine ethologische Relevanz für Sexualverhalten und Kumpelpräferenzen zu haben 16 , 17 . Nachfolgende Studien zeigten, dass männliche Mäuse in der Lage waren, die relative Zusammensetzung der Silbenarten, die sie vor, während und nach der Anwesenheit einer weiblichen 5 , 18 produzieren, zu verändern. Das heißt, die erwachsenen männlichen Mäuse verwenden ihre USVs für Balzverhalten, entweder zu gewinnenOder einen engen Kontakt mit einer Frau aufrechterhalten oder die Paarung 19 , 20 , 21 erleichtern. Sie werden auch in männlich-männlichen Wechselwirkungen emittiert, vermutlich um soziale Informationen während der Interaktionen zu vermitteln 4 . Um diese Veränderungen in den Repertoires zu erfassen, messen die Wissenschaftler in der Regel die spektralen Merkmale (akustische Parameter wie Amplitude, Frequenzen etc. ), Anzahl der USVs Silben oder Anrufe und Latenz zum ersten USV. Allerdings betrachten nur wenige die Sequenzdynamik dieser USVs im Detail 22 . Vor kurzem entwickelte unsere Gruppe eine neuartige Methode zur Messung von dynamischen Veränderungen in den USV-Silbensequenzen 23 . Wir haben gezeigt, dass die Silbenreihenfolge innerhalb eines Liedes (nämlich Syntax) nicht zufällig ist, dass sie sich je nach sozialem Kontext ändert und dass die Hörenden diese Veränderungen als ethologisch relevant ermitteln. Wir merken thBei vielen Forschern, die Tierkommunikation studieren, nicht an den Begriff &quot;Syntax&quot; die gleiche genaue Bedeutung wie Syntax, die in der menschlichen Sprache verwendet wird. Für Tierkommunikationsstudien verstehen wir einfach eine geordnete, nicht zufällige Sequenz von Klängen mit einigen Regeln. Für den Menschen sind darüber hinaus spezifische Sequenzen bekannt, die spezifische Bedeutungen haben. Wir wissen nicht, ob dies bei Mäusen der Fall ist. In diesem Papier und dem dazugehörigen Video wollen wir zuverlässige Protokolle liefern, um die USVs der männlichen Mäuse in verschiedenen Kontexten aufzunehmen und Playbacks durchzuführen. Die Verwendung von drei nacheinander verwendeten Software für: 1) automatisierte Aufnahmen; 2) Silbenerkennung und -codierung; Und 3) eine eingehende Analyse der Silbenmerkmale und Syntax wird gezeigt (Abbildung 1 ). Dies ermöglicht es uns, mehr über männliche Mäuse USV Struktur und Funktion zu lernen. Wir glauben, dass solche Methoden Datenanalysen erleichtern und neue Horizonte eröffnen können, um eine normale und abnorme Gesangskommunikation in mou zu charakterisierenSe Modelle der Kommunikation und neuropsychiatrischen Erkrankungen, jeweils.

<table><tbody><tr><td>Sound proof beach cooler</td><td>See Gus paper has more info on specific kind</td><td></td><td>Inside dimensions (L 27 x W 23 x H 47 cm):</td></tr><tr><td>Condenser ultrasound microphone CM16/CMPA</td><td>Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany</td><td>#40011</td><td>Includes extension cable&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Ultrasound Gate 1216H sound card</td><td>Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany</td><td>#34175</td><td>12 channel sound card</td></tr><tr><td>Ultrasound Gate Player 216H</td><td>Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany</td><td>#70117</td><td>2 channels playback player</td></tr><tr><td>Ultrasonic Electrostatic Speaker ESS polaroid</td><td>Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany</td><td>#60103</td><td>2 playback speakers</td></tr><tr><td>Test cage&amp;nbsp;</td><td>Ace</td><td>#PC75J</td><td>30 x 8 x 13 cm height; plexiglas</td></tr><tr><td>plexiglas separation</td><td>home made</td><td>-</td><td>4 x 13 cm plexiglas with 1 cm holes</td></tr><tr><td>Video camera</td><td>Logitech</td><td>C920</td><td>logitech HD Pro webcam C920</td></tr><tr><td>Heat pad&amp;nbsp;</td><td>Sunbeam</td><td>722-810-000</td><td></td></tr><tr><td>Y-maze&amp;nbsp;</td><td>Home made</td><td>-</td><td>Inside dimensions (L 30 x W 11 x H 29 cm):</td></tr><tr><td>Tweezers</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;&lt;u&gt;Software&lt;/u&gt;&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Avisoft Recorder (Software A)</td><td>Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany</td><td>#10101, #10111, #10102, #10112</td><td>http://www.avisoft.com</td></tr><tr><td>MATLAB R2013a (Software B)</td><td>MathWorks</td><td>-</td><td>MATLAB R2013a (8.1.0.604)</td></tr><tr><td>Mouse Song Analyzer v1.3 (Software C)</td><td>Custom designed by Holy, Guo, Arriaga, &amp;amp; Jarvis; Runs with software B</td><td></td><td>http://jarvislab.net/wp-content/uploads/2014/12/Mouse_Song_Analyzer_&lt;br /&gt;v1.3-2015-03-23.zip</td></tr><tr><td>Microsoft Office Excel 2013 (Software D)</td><td>Microsoft</td><td>-</td><td>Microsoft Office Excel</td></tr><tr><td>Song Analysis Guide v1.1 (Software E)</td><td>Custom designed by Chabout &amp;amp; Jarvis. Excel calculator sheets, runs with software D</td><td></td><td>http://jarvislab.net/wp-content/uploads/2014/12/Song-analysis_Guided.xlsx</td></tr><tr><td>Syntax decorder v1.1 (Software F)</td><td>Custom designed by Sakar, Chabout, Dunson, Jarvis - in R studio</td><td></td><td>https://www.rstudio.com/products/rstudio/download/</td></tr><tr><td>Graphiz (Software G)</td><td>AT&amp;amp;T Research and others&amp;nbsp;</td><td></td><td>http://www.graphviz.org</td></tr><tr><td>Avisoft SASLab (Software H)</td><td>Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany</td><td>#10101, #10111, #10102, #10112</td><td>http://www.avisoft.com</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;&lt;u&gt;Reagents&lt;/u&gt;&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Xylazine (20 mg/mL)</td><td>Anased</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Ketamine HCl (100 mg/mL)</td><td>Henry Schein</td><td>#045822</td><td></td></tr><tr><td>distilled water</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eye ointment&amp;nbsp;</td><td>Puralube Vet Ointment&amp;nbsp;</td><td>NDC 17033-211-38</td><td></td></tr><tr><td>Cotton tips</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Petri dish</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

eliciting and analyzing male mouse ultrasonic vocalization (usv) songs

Mäuse produzieren Ultraschall-Vokalisierungen (USVs) in einer Vielzahl von sozialen Kontexten während der Entwicklung und Erwachsenenalter. Diese USVs werden für Mutter-Welpen-Retrieval 1 , jugendliche Wechselwirkungen 2 , entgegengesetzte und gleiche Geschlechtswechselwirkungen 3 , 4 , 5 und territoriale Wechselwirkungen verwendet 6 . Seit Jahrzehnten werden die USVs von Ermittlern als Proxies für die Untersuchung neuropsychiatrischer und Entwicklungs- oder Verhaltensstörungen 7 , 8 , 9 verwendet und in jüngster Zeit die Mechanismen und die Evolution der Gesangskommunikation unter den Wirbeltieren zu verstehen 10 . Innerhalb der sexuellen Interaktionen produzieren erwachsene männliche Mäuse USV-Songs, die einige Features haben, die den Balkenliedern von Singvögeln entsprechen 11 . Die Verwendung solcher multisyllabischen ReperToires können potenzielle Flexibilität und Informationen, die sie tragen, erhöhen, da sie variiert werden können, wie Elemente organisiert und rekombiniert werden, nämlich Syntax. In diesem Protokoll wird eine zuverlässige Methode, um USV-Songs von männlichen Mäusen in verschiedenen sozialen Kontexten, wie die Exposition gegenüber frischem weiblichen Urin, anästhesierten Tieren und Östrusfrauen, zu entlocken. Dies schließt Bedingungen ein, um eine große Menge von Silben von den Mäusen zu induzieren. Wir reduzieren die Aufzeichnung von Umgebungsgeräuschen mit preiswerten Klangkammern und präsentieren eine Quantifizierungsmethode, um die USVs automatisch zu erkennen, zu klassifizieren und zu analysieren. Letztere beinhaltet die Auswertung von Call-Rate, Vocal Repertoire, akustischen Parametern und Syntax. Verschiedene Ansätze und Einblicke in der Verwendung von Playbacks, um die Präferenz eines Tieres für bestimmte Liedtypen zu studieren, werden beschrieben. Diese Methoden wurden verwendet, um akustische und syntaxische Veränderungen über verschiedene Kontexte bei männlichen Mäusen und Liederpräferenzen bei weiblichen Mäusen zu beschreiben.

Im vorliegenden Protokoll wurden Veränderungen im Gesangsverhalten und Syntax der männlichen B6D2F1 / J-Mäuse charakterisiert. Im Allgemeinen konnten wir mit diesem Protokoll im Durchschnitt pro Mann pro 5-minütige Sitzung 675 ± 98,5 klassifizierte Silben in Reaktion auf weibliche UR, 615,6 ± 72 in FE, 450 ± 134 in AF, 75,6 ± 38,9 in AM und 0,2 aufzeichnen ± 0,1 bei männlichen UR (n = 12 Männer). Die Raten waren ~ 130 Silben / min für weibliche UR, ~ 120 Silben / min für FE oder ~ 100 Silben / min für AF-Kontexte (Abbildung 5A ). Männchen produzieren eine viel größere Menge an Silben als Reaktion auf frisch gesammelten Urin im Vergleich zu über Nacht gesammelten Urin 10 , 23 . Männchen singen auch in der Anwesenheit eines anästhesierten männlichen oder frischen männlichen Urins beträchtlich weniger Abbildung 5A ). Männer ändern auch ihr Repertoire über Kontext 23 . Zum Beispiel erhöhen sich die B6D2F1 / J-Männer deutlich<html> Produktion von mehrfachen Pitch-Sprung &quot;m&quot; Kategorie Silben in der weiblichen Urin-Bedingung (Abbildung 5B ). Sie verändern auch akustische Merkmale einzelner Silben über den Kontext. Zum Beispiel singen B6D2F1 / J-Männchen Silben mit einer höheren Amplitude und Bandbreite im weiblichen Urin-Kontext und höherer spektraler Reinheit im wachen weiblichen Kontext im Vergleich zu den anderen (Abbildung 6 ) 23 . Dieses Protokoll bietet auch ein Mittel zur Messung von dynamischen Merkmalen der Sequenz und damit Syntaxänderungen. Mit einer angepassten Methode von Ey et al. 22 , verwenden wir das ISI, um die Lücken zwischen den Sequenzen zu definieren (Abbildung 7A ) 23 , und verwenden Sie dann die Lücken, um zeitliche Muster von Silbensequenzen zu unterscheiden und zu analysieren. Wir haben längere Sequenzlängen im wachen weiblichen Kontext erzeugt ( Abbildung 7B )F &quot;&gt; 23. Diese Technik erlaubt es uns, das Verhältnis von komplexen Sequenzen (zusammengesetzt aus mindestens 2 Vorkommen des&quot; m &quot;Silbentyps) im Vergleich zu einfachen Sequenzen (bestehend aus einem oder keinem&quot; m &quot;-Typ und damit meist durch&quot; Wir haben festgestellt, dass bei den B6D2F1 / J-Männchen der weibliche Urinkontext ein höheres Verhältnis im Vergleich zu den anderen auslöste (Abbildung 7C ) 23 , was darauf hinweist, dass sie komplexere Silben im weiblichen Urinzustand produzierten, aber auch, dass solche Silben verteilt sind Über mehr Sequenzen. Wir sind auch in der Lage, die bedingten Übergangswahrscheinlichkeiten von einem Silbentyp zu einem anderen zu berechnen (24 Übergangstypen, einschließlich der Übergänge von und zum &quot;Ruhezustand&quot;) 23 . Wir haben festgestellt, dass in verschiedenen Kontexten die Wahl der Übergangstypen der Mäuse für gegebene Ausgangssilben unterschiedlich ist und dass es mehr Syntax div gibtIn der weiblichen Urinbedingung (Abbildung 8 ) 23 . Diese Beobachtungen stimmen mit früheren Berichten überein, die zeigen, dass Männer die akustischen Eigenschaften oder Repertoire-Komposition ihrer Vokalisierungen in Reaktion auf verschiedene Reize und Erfahrungen 4 , 5 , 24 verändern können . Schließlich bietet das vorliegende Protokoll Anleitung zum Testen von weiblichen Präferenzen mit Playbacks. Wir fanden, dass B6D2F1 / J-Weibchen komplexere Lieder (mit 2 oder mehr &quot;m&quot; Silben) im Vergleich zu einfachen Liedern 23 . Die meisten Frauen entschieden sich, öfter auf der Seite des Y-Labyrinths zu bleiben, die die komplexen Lieder spielten ( Abbildung 4B ). <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/54137/54137fig1.jpg" /> Abbildung 1: Flussdiagramm von SofTware verwenden und analysieren. Jedes Programm und zugehöriger Code erhält einen Buchstabennamen, um ihre Identität zu erklären und im Haupttext zu verwenden. In () sind die spezifischen Programme, die wir in unserem Protokoll verwenden. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54137/54137fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/54137/54137fig2.jpg" /> Abbildung 2: Einrichten für die Aufnahme von männlichen Mäuse-Songs. (A) Bild einer Schalldämmung Aufzeichnungsbox und eingerichtet, um USV Vokalisierungen aufzuzeichnen. (B) Beispiel-Sonogramm einer mit Software A ( Tabelle 1 ) aufgenommenen Aufzeichnung mit detaillierten spektralen Merkmalen, berechnet durch &quot;Mouse Song Analyzer v1.3&quot;: Dauer, Inter-Silben-Intervall (ISI), Spitzenfrequenz min (Pf min), Spitzenfrequenz max (Pf max), Spitzenfrequenzstart (Pf Start), Spitzenfrequenz<html> Ende (Pf Ende) und Bandbreite. (C) Sonogramme eines anderen männlichen Gesangs zu einer lebenden Frau, innerhalb der Schalldämmung Box und außerhalb der Box auf der Laborbank im selben Raum. Unsere anekdotischen Beobachtungen zeigen, dass die Aufnahmen in der Schachtel des gleichen Tieres größeres Volumen (stärkere Intensität) und weniger Oberwellen zeigen, aber keine Hinweise auf Echos in der Schachtel ohne Schallschaum. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54137/54137fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 3" src="/files/ftp_upload/54137/54137fig3.jpg" /> Abbildung 3: Screenshot des &quot;Mouse Song Analyzer v1.3&quot; whis_gui Fenster zeigt die verschiedenen Optionen für Analysen. Die dargestellten Parameter sind diejenigen, die zur Aufzeichnung von männlichen USVs in den dargestellten Zahlen und Datenanalysen verwendet wurden (außer min. Notendauer betrug 3 ms).<html> .com / files / ftp_upload / 54137 / 54137fig3large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/54137/54137fig4.jpg" /> Abbildung 4: Weibliche Auswahl zwischen Playbacks von komplexen und einfachen Songs. (A) Bild der verwendeten Y-Labyrinth-Geräte und Maßmessungen. (B) Die Zeit, die die Weibchen in jedem Arm verbracht haben, spielen entweder von einem komplexen (weiblichen Urin ausgelösten) oder einfacher (waches weibliches ausgelöste) Lied von demselben Männchen. Die Daten werden für n = 10 B6D2F1J weibliche Mäuse als Mittelwert ± SE dargestellt, wobei auch einzelne Werte gezeigt sind; 9 der 10 Frauen zeigten eine Vorliebe für das komplexere Silben- / Sequenzlied. * P &lt;0,05 gepaart Student T-Test. Abbildung modifiziert von Chabout, et al. 23 mit Erlaubnis.Blank &quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/54137/54137fig5.jpg" /> Abbildung 5: Anzahl der gesammelten Silben und Repertoire über Bedingungen . (A) Silbe Produktionsrate der Männer in verschiedenen Kontexten. (B) Repertoire-Kompositionen von Männchen, wenn sie in Gegenwart von weiblichem Urin (UR), anästhesierten weiblichen (AF), wachen weiblichen (FE) und anästhesierten männlichen (AM) -Kontexten sind. Die Daten werden als Mittelwert ± SEM dargestellt. * P &lt;0,03; ** p &lt;0,005; *** p &lt;0,0001 für post-hoc gepaarten Schüler-t-Test nach Benjamini und Hochberg Korrektur (n = 12 Männer). Abbildung von Chabout et al. 23 mit Erlaubnis. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54137/54137fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Zusammen.within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="Abbildung 6" src="/files/ftp_upload/54137/54137fig6.jpg" /> Abbildung 6: Beispiele für spektrale Merkmale in verschiedenen Kontexten. (A) Amplitude. * P &lt;0,025 für Post-hoc gepaarten Schüler t-Test nach Korrektur. (B) Frequenzbereich oder Bandbreite. *: P &lt;0,041; **: p &lt;0,005; ***: p &lt;0,0001 nach Korrektur. (C) Spektrale Reinheit der Silben. * P: &lt;0,025; **: p &lt;0,005; ***: p &lt;0,0001 nach Korrektur. Abkürzungen: weiblicher Urin (UR), anästhesierte weibliche (AF), wache weibliche (FE) und anästhesierte männliche (AM). Die von Chabout et al. 23 mit Erlaubnis. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54137/54137fig6large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> 37fig7.jpg &quot;/&gt; Abbildung 7: Sequenzmessungen. (A) Verwendung des ISI, um die Sequenz zu trennen. Kurzes ISI (SI) und mittleres ISI (MI) werden verwendet, um Silben innerhalb einer Sequenz zu trennen, und lange ISI über 250 ms (LI) trennen zwei Sequenzen. (B) Länge der Sequenzen, gemessen als Anzahl der Silben pro Sequenz, produziert von Männern in verschiedenen Kontexten. *: P &lt;0,025; ** p &lt;0,005; P &lt;0,0001 nach Korrektur. (C) Verhältnis von komplexen Liedern über einfache Lieder, die von Männern in verschiedenen Kontexten produziert werden. * P &lt;0,041; ** p &lt;0,005; P &lt;0,0001 nach Korrektur. Die Daten werden als Mittelwert ± SEM (n = 12 Männer) dargestellt. Abbildung von Chabout et al. 23 mit Erlaubnis. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54137/54137fig7large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Abbildung 8: Silben-Syntax-Diagramme von Sequenzen basierend auf bedingten Wahrscheinlichkeiten für jeden Kontext. Die Pfeildicke ist proportional zum bedingten Wahrscheinlichkeitsereignis eines Übergangstyps in jedem Kontext, gemittelt von n = 12 Männchen: P (Auftreten eines Übergangs bei der Ausgangssilbe). Aus Gründen der Klarheit werden seltene Übergänge unterhalb einer Wahrscheinlichkeit von 0,05 nicht gezeigt. Abbildung von Chabout et al. 23 mit Erlaubnis. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54137/54137fig8large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

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Eliciting and Analyzing Male Mouse Ultrasonic Vocalization USV Songs

Mäuse produzieren ein komplexes multisyllabisches Repertoire an Ultraschall-Vokalisationen (USVs). Diese USVs sind weithin als Auslesungen für neuropsychiatrische Störungen verwendet. Dieses Protokoll beschreibt einige der Praktiken, die wir gelernt und entwickelt haben, um die akustischen Eigenschaften und die Syntax von Maus-Songs konsequent zu induzieren, zu sammeln und zu analysieren.

Auslösen und Analysieren von männlichen Maus Ultraschall-Vokalisierung (USV) Lieder

Mice produce ultrasonic vocalizations (USVs) in a variety of social contexts throughout development and adulthood. These USVs are used for mother-pup ...

eliciting-and-analyzing-male-mouse-ultrasonic-vocalization-usv-songs

Research

JoVE Journal

Behavior

Eliciting and Analyzing Male Mouse Ultrasonic Vocalization (USV) Songs

15.7K Aufrufe.  Duke University.  Mäuse produzieren ein komplexes multisyllabisches Repertoire an Ultraschall-Vokalisationen (USVs). Diese USVs sind weithin als Auslesungen für neuropsychiatrische Störungen verwendet. Dieses Protokoll beschreibt einige der Praktiken, die wir gelernt und entwickelt haben, um die akustischen Eigenschaften und die Syntax von Maus-Songs konsequent zu induzieren, zu sammeln und zu analysieren. 

Serie: Eliciting and Analyzing Male Mouse Ultrasonic Vocalization USV Songs

Mouse Short- and Long-term Locomotor Activity Analyzed by Video Tracking Software

Locomotor activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice and other rodents. Improvements in video tracking software (VTS) have allowed it to be coupled to LMA testing, dramatically improving specificity and sensitivity when compared to the line crossings method with manual scoring. In addition, VTS enables high-throughput experimentation. While similar to automated video tracking used for the open field test (OFT), LMA testing is unique in that it allows mice to remain in their home cage and does not utilize the anxiogenic stimulus of bright lighting during the active phase of the light-dark cycle. Traditionally, LMA has been used for short periods of time (mins), while longer movement studies (hrs-days) have often used implanted transmitters and biotelemetry. With the option of real-time tracking, long-, like short-term LMA testing, can now be conducted using videography. Long-term LMA testing requires a specialized, but easily constructed, cage so that food and water (which is usually positioned on the cage top) does not obstruct videography. Importantly, videography and VTS allows for the quantification of parameters, such as path of mouse movement, that are difficult or unfeasible to measure with line crossing and/or biotelemetry. In sum, LMA testing coupled to VTS affords a more complete description of mouse movement and the ability to examine locomotion over an extended period of time.

Locomotor activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice. Coupling of video tracking software (VTS) and LMA allows for the improvement of specificity and sensitivity, especially when compared with the manual, line crossing method of LMA analysis. Additionally VTS allows long-term tracking of mouse LMA.

Maus Kurz-und Langzeit-Bewegungsaktivität von Video-Tracking-Software analysiert

Locomotor  activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice  and other rodents. Improvements in video tracking software ...

Forschung

Verhalten

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association between environmental cues and aversive experiences. In this test, mice are placed into a conditioning chamber and are given parings of a conditioned stimulus (an auditory cue) and an aversive unconditioned stimulus (an electric footshock). After a delay time, the mice are exposed to the same conditioning chamber and a differently shaped chamber with presentation of the auditory cue. Freezing behavior during the test is measured as an index of fear memory. To analyze the behavior automatically, we have developed a video analyzing system using the ImageFZ application software program, which is available as a free download at http://www.mouse-phenotype.org/. Here, to show the details of our protocol, we demonstrate our procedure for the contextual and cued fear conditioning test in C57BL/6J mice using the ImageFZ system. In addition, we validated our protocol and the video analyzing system performance by comparing freezing time measured by the ImageFZ system or a photobeam-based computer measurement system with that scored by a human observer. As shown in our representative results, the data obtained by ImageFZ were similar to those analyzed by a human observer, indicating that the behavioral analysis using the ImageFZ system is highly reliable. The present movie article provides detailed information regarding the test procedures and will promote understanding of the experimental situation.

This article presents a protocol for a contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system to assess fear learning and memory in mice.

Kontextuelle und Cued Angst Anlage Test mit einer Video-Analyse-System bei Mäusen

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

Irrelevant Stimuli and Action Control: Analyzing the Influence of Ignored Stimuli via the Distractor-Response Binding Paradigm

Selection tasks in which simple stimuli (e.g. letters) are presented and a target stimulus has to be selected against one or more distractor stimuli are frequently used in the research on human action control. One important question in these settings is how distractor stimuli, competing with the target stimulus for a response, influence actions. The distractor-response binding paradigm can be used to investigate this influence. It is particular useful to separately analyze response retrieval and distractor inhibition effects. Computer-based experiments are used to collect the data (reaction times and error rates). In a number of sequentially presented pairs of stimulus arrays (prime-probe design), participants respond to targets while ignoring distractor stimuli. Importantly, the factors response relation in the arrays of each pair (repetition vs. change) and distractor relation (repetition vs. change) are varied orthogonally. The repetition of the same distractor then has a different effect depending on response relation (repetition vs. change) between arrays. This result pattern can be explained by response retrieval due to distractor repetition. In addition, distractor inhibition effects are indicated by a general advantage due to distractor repetition. The described paradigm has proven useful to determine relevant parameters for response retrieval effects on human action.

The distractor-response binding paradigm is described. It can be used to shed light on the influence irrelevant stimuli, competing with targets for a response, can have on human action. Both response retrieval effects and distractor inhibition effects can be analyzed within the paradigm.

Irrelevante Reize und Aktionssteuerung: Analyse der Einfluss von Stimuli ignoriert über die Distraktor-Response-Paradigma-Bindung

Selection tasks in which simple stimuli (e.g. letters) are presented and a target stimulus has to be selected against one or more distractor stimuli are ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer&#8217;s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer&#8217;s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.

This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer's disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.

Morris Wasser-Labyrinth-Test: Optimierung für Mausstamm und Testumgebung

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

Determining Ultrasonic Vocalization Preferences in Mice using a Two-choice Playback Test

Mice emit ultrasonic vocalizations (USVs) during a variety of conditions, such as pup isolation and adult social interactions. These USVs differ with age, sex, condition, and genetic background of the emitting animal. Although many studies have characterized these differences, whether receiver mice can discriminate among objectively different USVs and show preferences for particular sound traits remains to be elucidated. To determine whether mice can discriminate between different characteristics of USVs, a playback experiment was developed recently, in which preference responses of mice to two different USVs could be evaluated in the form of a place preference.
First, USVs from mice were recorded. Then, the recorded USVs were edited, trimmed accordingly, and exported as stereophonic sound files. Next, the USV amplitudes generated by the two ultrasound emitters used in the experiment were adjusted to the same sound pressure level. Nanocrystalline silicon thermo-acoustic emitters were used to play the USVs back. Finally, to investigate the preference of subject mice to selected USVs, pairs of two differing USV signals were played back simultaneously in a two-choice test box. By repeatedly entering a defined zone near an ultrasound emitter and searching the wire mesh in front of the emitter, the mouse reveals its preference for one sound over another. This model allows comparing the attractiveness of the various features of mouse USVs, in various contexts.

Ultrasonic vocalizations (USVs) in mice differ depending on age, sex, condition, and genetic background. Using two ultrasound emitters broadcasting simultaneously in different locations, this two-choice test can evaluate murine recognition and preference responses to different characteristics of USVs.

Bestimmen Ultraschall Vocalization Preferences in Mäuse mit einer Zwei-Choice-Test-Playback

Mice emit ultrasonic vocalizations (USVs) during a variety of conditions, such as pup isolation and adult social interactions. These USVs differ with age, ...

Recording Mouse Ultrasonic Vocalizations to Evaluate Social Communication

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies for modeling the genetic bases of vocal communication deficits. Characterizing the vocal behavior of mouse models carrying mutations in genes associated with neuropsychiatric disorders such as autism spectrum disorders will help to understand the mechanisms leading to social communication deficits. We provide here protocols to reliably elicit ultrasonic vocalizations in pups and in adult mice. This standardization will help reduce inter-study variability due to the experimental settings. Pup isolation calls are recorded throughout development from individual pups isolated from dam and littermates. In adulthood, vocalizations are recorded during same-sex interactions (without a sexual component) by exposing socially motivated males or females to an unknown same-sex conspecific. We also provide a protocol to record vocalizations from adult males exposed to an estrus female. In this context, there is a sexual component in the interaction. These protocols are established to elicit a large amount of ultrasonic vocalizations in laboratory mice. However, we point out the important inter-individual variability in the vocal behavior of mice, which should be taken into account by recording a minimal number of individuals (at least 12 in each condition). These recordings of ultrasonic vocalizations are used to evaluate the call rate, the vocal repertoire and the acoustic structure of the calls. Data are combined with the analysis of synchronous video recordings to provide a more complete view on social communication in mice. These protocols are used to characterize the vocal communication deficits in mice lacking ProSAP1/Shank2, a gene associated with autism spectrum disorders. More ultrasonic vocalizations recordings can also be found on the mouseTube database, developed to favor the exchange of such data.

Mouse ultrasonic vocalizations are used as proxies to model the genetic bases of vocal communication deficits in mouse models for neuropsychiatric disorders. The present protocol describes three experimental contexts that reliably elicit ultrasonic vocalizations from pups (throughout development) and adult mice (same-sex interactions, male-estrus female interactions).

Aufnahme Maus Ultraschall Vocalizations soziale Kommunikation zur Bewertung

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies ...

Targeted Training of Ultrasonic Vocalizations in Aged and Parkinsonian Rats

Voice deficits are a common complication of both Parkinson disease (PD) and aging; they can significantly diminish quality of life by impacting communication abilities. 1, 2 Targeted training (speech/voice therapy) can improve specific voice deficits,3, 4 although the underlying mechanisms of behavioral interventions are not well understood. Systematic investigation of voice deficits and therapy should consider many factors that are difficult to control in humans, such as age, home environment, age post-onset of disease, severity of disease, and medications. The method presented here uses an animal model of vocalization that allows for systematic study of how underlying sensorimotor mechanisms change with targeted voice training. The ultrasonic recording and analysis procedures outlined in this protocol are applicable to any investigation of rodent ultrasonic vocalizations.
The ultrasonic vocalizations of rodents are emerging as a valuable model to investigate the neural substrates of behavior.5-8 Both rodent and human vocalizations carry semiotic value and are produced by modifying an egressive airflow with a laryngeal constriction.9, 10 Thus, rodent vocalizations may be a useful model to study voice deficits in a sensorimotor context. Further, rat models allow us to study the neurobiological underpinnings of recovery from deficits with targeted training.
To model PD we use Long-Evans rats (Charles River Laboratories International, Inc.) and induce parkinsonism by a unilateral infusion of 7 &mu;g of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the medial forebrain bundle which causes moderate to severe degeneration of presynaptic striatal neurons (for details see Ciucci, 2010).11, 12 For our aging model we use the Fischer 344/Brown Norway F1 (National Institute on Aging).
Our primary method for eliciting vocalizations is to expose sexually-experienced male rats to sexually receptive female rats. When the male becomes interested in the female, the female is removed and the male continues to vocalize. By rewarding complex vocalizations with food or water, both the number of complex vocalizations and the rate of vocalizations can be increased (Figure 1).
An ultrasonic microphone mounted above the male's home cage records the vocalizations. Recording begins after the female rat is removed to isolate the male calls. Vocalizations can be viewed in real time for training or recorded and analyzed offline. By recording and acoustically analyzing vocalizations before and after vocal training, the effects of disease and restoration of normal function with training can be assessed. This model also allows us to relate the observed behavioral (vocal) improvements to changes in the brain and neuromuscular system.

Voice disorders are debilitating in aging and Parkinson disease. The ultrasonic vocalizations of rats, also affected by these conditions, can be used to study these voice disorders, their neural substrates, and the nature of functional recovery with behavioral intervention.

Gezielte Schulung von Ultraschall Vocalizations in Aged und Parkinson-Ratten

Voice deficits are a common complication of both Parkinson disease (PD) and aging; they can significantly diminish quality of life by impacting ...

Neurowissenschaften

An Automated Rapid Iterative Negative Geotaxis Assay for Analyzing Adult Climbing Behavior in a Drosophila Model of Neurodegeneration

Neurodegenerative diseases are frequently associated with a progressive loss of movement ability, reduced life span, and age-dependent neurodegeneration. To understand the mechanism of these cellular events, and their causal relationships with each other, Drosophila melanogaster, with its sophisticated genetic tools and diverse behavioral features, are used as disease models for assessing neurodegenerative phenotypes. Here we describe a high-throughput method to analyze Drosophila adult negative geotaxis behavior, as an indication for possible motor defects associated with neurodegeneration. An automated machine is designed and developed to drive fly synchronization using an initial electric impulse, later allowing the recording of negative geotaxis behavior over a course of secs to mins. Images from the digitally recorded video are then processed with the self-designed RflyDetection software for statistical data manipulation. Different from the manually controlled negative geotaxis assay based on single fly, this precise, fast, and high-throughput protocol allows data acquisition from more than hundreds of flies simultaneously, providing an efficient approach to advance our understanding in the underlying mechanism of locomotor deficits associated with neurodegeneration.

An Automated Rapid Iterative Negative Geotaxis Assay for Analyzing Adult Climbing Behavior in a Drosophila Model of Neurodegeneration

This step-by-step protocol analyzes Drosophila negative geotaxis behavior using an automated multi-cylinder system that hosts hundreds of flies and synchronizes their action by an electric motor. Upon synchronization, fly negative geotaxis behavior is assayed, digitally recorded, and analyzed using the self-designed RflyDetection software.

Eine automatisierte rasche Iterative Negative Geotaxis Assay für die Analyse von Erwachsenen Klettern Verhalten in einem Drosophila -Modell der Neurodegeneration

Neurodegenerative diseases are frequently associated with a progressive loss of movement ability, reduced life span, and age-dependent neurodegeneration. ...

Tickling, a Technique for Inducing Positive Affect When Handling Rats

Handling small animals such as rats can lead to several adverse effects. These include the fear of humans, resistance to handling, increased injury risk for both the animals and the hands of their handlers, decreased animal welfare, and less valid research data. To minimize negative effects on experimental results and human-animal relationships, research animals are often habituated to being handled. However, the methods of habituation are highly variable and often of limited effectiveness. More potently, it is possible for humans to mimic aspects of the animals&#39; playful rough-and-tumble behavior during handling. When applied to laboratory rats in a systematic manner, this playful handling, referred to as tickling, consistently gives rise to positive behavioral responses. This article provides a detailed description of a standardized rat tickling technique. This method can contribute to future investigations into positive affective states in animals, make it easier to handle rats for common husbandry activities such as cage changing or medical/research procedures such as injection, and be implemented as a source of social enrichment. It is concluded that this method can be used to efficiently and practicably reduce rats&#39; fearfulness of humans and improve their welfare, as well as reliably model positive affective states.

This article demonstrates the standardized application of playful handling, a tickling technique designed to mimic rat rough-and-tumble play. This technique is effective at reducing fearful reactions to humans and generating positive affect when rats are handled for common husbandry activities and medical and research procedures such as injection.

Kitzeln, eine Technik zur Induktion positiven Einfluss beim Umgang mit Ratten

Handling small animals such as rats can lead to several adverse effects. These include the fear of humans, resistance to handling, increased injury risk ...

Assessment of Sexual Behavior of Male Mice

Sexual behavior is highly species-specific. Although rodents have slightly different sexual behaviors, mice and rats have a similar sexual behavioral pattern. The purpose of this article is to describe the hormone-induced estrus ovariectomized female model and the experimental procedure for the assessment of sexual behavior of male mice. The most important sexual behavioral elements are demonstrated in the video and illustrations. The critical steps, advantages, and limitations of the sexual behavior test are explained as well. Finally, the behavior parameters are presented, and mounting, intromission, and ejaculation processes in mating are distinguished. Behavioral parameters are assessed in terms of the occurred duration and counts during the test period.

This article describes how to perform sexual behavior tests in male mice.

Bewertung des Sexualverhaltens männlicher Mäuse

Sexual behavior is highly species-specific. Although rodents have slightly different sexual behaviors, mice and rats have a similar sexual behavioral ...