Este protocolo é adaptado do trabalho anterior no nosso laboratório (Huang et al. 8). todos os métodos descritos aqui foram aprovados pelo Comitê de uso (ACUC) do Baylor College of Medicine e cuidado Animal. É suportado pelo McNair Medical Institute, NINDS grant R01NS078294 para B.R.A., concessão de NIH IDDRC U54HD083092, concessão NIDDK F30DK112571 a JMP e concessão NINDS F31NS092435 de CKM.

Todos os ratos foram utilizados no âmbito de um protocolo aprovado pelo Comitê de uso e Baylor College de medicina institucional Cuidado Animal, em conformidade com as normas do NIH. Ratos usados neste protocolo foram todos ratos adultos (> 6 semanas de idade) na C57BL6/j fundo e incluiu a ratos machos e fêmeas. Após a formação/preparação tarefas, ratos são retornados para sua gaiola em casa.
1. construção e regras gerais para a utilização operante, aprendizagem caixa (Figura 1B, C)
<ol><li>Monte uma câmara de rato com piso da câmara. Manter a caixa de treinamento em um baixo tráfego, área mal iluminado para evitar distrações.</li>
	<li>Cada porta de água com um pequeno furo na parte superior para permitir que uma agulha de calibre 18 dispensar a água no interior do porto da broca.</li>
	<li>Encha o frasco de vidro com odorant dissolvido em óleo mineral (substituído semanalmente) e aperte firmemente a tampa.</li>
	<li>Conecte a agulha de calibre 18 do silicone. Perfure a tampa do frasco de vidro com agulha de calibre 18 e conecte a outra extremidade do tubo de silicone para a ingestão das portas do odor.</li>
	<li>Coloque cada tubo do silicone em uma válvula de odor.</li>
	<li>Conecte a linha de vácuo para os portos de odor.</li>
	<li>Fixar uma haste de metal segurando duas seringas de 10 mL e conecte o tubo para as seringas. Ligue a outra extremidade do tubo para uma agulha de 18 G. Encaixe a agulha do furo do Porto nariz puxão na câmara de rato. Conecte a outra extremidade do tubo para a válvula de água.</li>
	<li>Encha as duas seringas de 10 mL com roedor água potável.</li>
	<li>Conectar-se um medidor de fluxo de ar para a entrada de ar e manter o fluxo de ar de 3 – 5 L/min.</li>
	<li>Conectar-se a 2 válvulas de água, 2 válvulas de odor, 2 portas de água, Porto de odor e energia para o sistema de interface USB. Conecte todas as válvulas de portas 'Saída', todos os portos de odor e água a 'Entrada' portas. Todos os equipamentos para saídas de caixa de interface USB de energia e por último, conectar a caixa de interface USB para poder conectar-se.</li>
	<li>Ajuste a sucção do vácuo para evitar a contaminação cruzada de odores entre ensaios.</li>
	<li>Use tubos de odor específico para conectar odorant frascos para a câmara.</li>
</ol>2. Mouse preparação: 1-3 dias
<ol><li>Divida os ratos em 3 grupos: controle (sem treinamento olfativo necessária), pseudo treinados (ratos que recebem de recompensa ou punição ao acaso) e treinou grupos. Expor o pseudo treinados ratos para a entrega de caixa e odor de treinamento, mas não fornecem treinamento olfativo porque o resultado da recompensa e punição é aleatoriamente associado com o odor entregado. Nota: O grupo pseudo treinado atravessará o paradigma de treinamento sob as fases de "Pseudotraining". Os ratos treinados irão completar todas as fases de treinamento. Pseudotraining é opcional, se o objetivo do experimento é a ensaiar para diferenças comportamentais na discriminação de odor ou aprendizagem. O protocolo fornecido que aqui adiciona este grupo se o experimentador quer sondar para neuronais diferenças antes e depois do treino. O grupo pseudotrained controlaria então para exposição de odor passiva e não-olfactory treinamento relacionado.</li>
	<li>Começar a restrição de água em ratos para 40 mL/kg/dia. Evite a perda de peso corporal superior a 20% do peso de linha de base dos animais a fim de evitar a angústia(Figura 2).</li>
	<li>Pese os ratos diariamente para garantir que eles estão acima de 80% do peso inicial. Se um rato cair abaixo deste limiar, remover o mouse do estudo e fornecer o acesso livre à água.</li>
	<li>Manter todos os fatores ambientais constante em todo o protocolo, incluindo temperatura, ruídos e odores vadios (incluindo pessoal corpo e perfumes perfume/colônia/desodorante). Nota: Tal como acontece com todos os testes de comportamento animal, pequenas mudanças ambientais grandemente podem influenciar os resultados.</li>
</ol>3. instruções para todas as fases
<ol><li>Código de software de treinamento para cada etapa abaixo. Execute o software sobre o software comportamental. Nota: Para todas as etapas de codificação estão contidas em arquivos de codificação suplementares. Dados para 20 trilhas são agrupados como um único bloco e mouse desempenho é exibido através de blocos. Além disso, cada estágio pode ser repetido em um mouse para um número de dias até conclusão critérios forem atendidos.</li>
	<li>Não manter os ratos na caixa comportamento para mais de 60 min/dia.</li>
	<li>Rato limpa resíduos da gaiola antes de cada mouse é transferido para a gaiola. Spray e limpe a câmara com etanol a 70% para minimizar a distração de odor de rato.</li>
</ol>4. formação fase 1: Associando recompensa de água com um Poke de nariz de centro, 1 – 3 dias
<ol><li>Nesta etapa, associe os ratos com uma recompensa de água em cima de exploração do porto de água.</li>
	<li>
Instruções de programação de 1 estágio de formação
	<ol>
<li>Programa nesta fase, apenas use a porta de entrega de água. Deixe o mouse receber uma recompensa de água para cada saco de nariz. Nota: O programa imprimirá o tempo de duração do julgamento e o número total de água premia o mouse recebido.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Defina o pseudotraining fase 1 programação igual a 1ª fase de treinamento.</li>
	<li>
Caixa instalação e configuração do mouse
	<ol>
<li>Configure a caixa de comportamento com um porto de água no centro e com todas as portas de lado inacessíveis. Coloca um rato na câmara. Fechar a câmara de rato e começar o programa de estágio 1.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Considerar nesta fase tão completo quando o mouse atinge 100 ensaios dentro de 60 min. remover o mouse da câmara após 60 min ou 100 testes terem sido concluídos (Figura 2B). Nota: Devido às diferenças individuais, alguns ratos naturalmente abster-me de explorar a caixa.</li>
	<li>Se houver necessidade de encorajamento, manualmente, fornecer água à porta de água. Repita esta etapa para até 3 dias. Nota: Os ratos que já são treinados podem ser repetidos mais para manter a paridade e mantê-los na restrição de fluidos. Também é possível promover um grupo inteiro de estágio 2, quando a média do grupo atinge 100 ensaios/60 min. Isto permitirá todos os mouses continuar o treinamento no mesmo dia.</li>
</ol>5. formação fase 2: Associando uma recompensa de água lado Porto Porto centro nariz Poke, 1 – 5 dias
<ol><li>Nesta fase, deixe os ratos cutucar o nariz na porta do centro e então imediatamente receber uma recompensa de água sobre as portas de lado.</li>
	<li>
Caixa instalação e configuração do mouse
	<ol>
<li>Configure este e todos os estágios subsequentes com 2 portas de água nas laterais e o porto de odor no meio. Coloca um rato na câmara. Fechar a câmara de rato e começar o programa de estágio 2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Instruções de programação formação fase 2
	<ol>
<li>Fornece o mouse com uma recompensa imediata de água em ambos os lados após um puxão de nariz no centro de Porto de entrega de odor. Definir parâmetros de saída para este estágio, como o tempo de duração do julgamento, o número de ensaios iniciada e o número de recompensas de água recebida dentro de 5 s de um puxão de nariz.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Defina o pseudotraining fase 2 programação igual formação fase 2.</li>
	<li>Considerar esta fase como completa um mínimo de 40 ensaios efectuados em 60 min, pelo menos 25% dos prêmios de água recebidos dentro de 5 s do poke de nariz Porto centro. Remova o mouse uma vez que essa etapa foi concluída (Figura 2C). Nota: O programa de treinamento calcula a porcentagem de água recompensas recebido em tempo hábil, a fim de determinar a conclusão desta etapa. Embora ratos variam em quão rápido completa nesta fase, a maioria dos ratos atingirá critérios de conclusão dentro de 5 dias. No entanto, se um rato não foi concluída nesta fase, no prazo de 5 dias, não avance o mouse para a próxima fase. Este rato será retirado da coorte.</li>
</ol>6. treinamento estágio 3: Associando uma recompensa de água com um Odor específico e dentro de uma janela de tempo específico, 1 – 3 dias
<ol><li>Nesta fase, deixe os ratos recebem um odor de ir s (+) em cima de um puxão de nariz no porto centro. Posteriormente, produzir uma recompensa de água em cima de um puxão de nariz para os portos de água do lado dentro de 5 s.</li>
	<li>
Instruções de programação do treinamento estágio 3
	<ol>
<li>Entrega o odor s + no centro de Porto de odor.</li>
		<li>Entregar a recompensa de água se o mouse pokes das portas laterais, dentro de 5 s de uma entrega de odor. Nota: O programa começa, exigindo apenas um puxão de nariz de 100 ms no porto centro para produzir uma recompensa de água. Uma vez que o mouse pokes do porto do centro para a quantidade correta de tempo em 80% dos ensaios, o tempo de duração de um puxão de nariz exigida para uma recompensa de água aumentará por 50 ms até 400 ms.</li>
		<li>Defina os parâmetros de saída idêntica à fase 2.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Defina as instruções de programação estágio 3 pseudotraining o mesmo como formação estágio 3. No entanto, não conecte o odor s + para o controlador de entrega de odor para garantir que o odor de s + não está associado com uma recompensa de água.</li>
	<li>
Caixa instalação e configuração do mouse
	<ol>
<li>Defina a mesma configuração de fase 2.</li>
		<li>O odor de s + Conecte o controlador de entrega de odor. Coloca um rato na câmara. Fechar a câmara de rato e começar o programa de estágio 3. Remova o mouse uma vez que essa etapa foi concluída.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Considere esta fase como completa quando há maior que 60 recompensas dentro 60 min (Figura 2D).</li>
</ol>7. estágio 4A: associando tudo cancelado (S-) Odor e punição de tempo limite, 1 – 2 dias
<ol><li>Nesta fase, apresente os ratos a um odor Go (S-). Fornece um tempo de castigo para os ratos que incorretamente ir para as portas de água depois de cheirar o odor de go.</li>
	<li>
Instruções de programação formação estágio 4A
	<ol>
<li>Entrega apenas o odorant s + neste estágio no início, idêntico à fase 3. Depois de ratos completa 40 os ensaios, começam entrega aleatória dos odores para incluir tanto s + e S-odores. Programe um castigo 2-s expiram se o rato tenta procurar uma recompensa de água depois de ser apresentado o odor go. Nota: Para auxiliar na distinção entre Go vs inacessível, as luzes do lado de IR podem ser manipuladas tal que eles estão na durante Go odorantes e off durante go odorantes. As luzes funcionam como uma indicação secundária para ajudar os ratos na formação inicial. Uma vez que os ratos são treinados com as luzes, eles devem formação Under ir sem luzes para confirmar que eles aprenderam a tarefa com odores.</li>
		<li>Defina os parâmetros de saída como tempo de duração do julgamento, número de ensaios iniciada, número de ensaios concluída, % correto e número total de prêmios recebidos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Definir as pseudotraining instruções de programação estágio 4A o mesmo como fase de formação 4S exceto s + e S-odores são apresentados aleatoriamente desde o início. Dê água punições recompensa ou tempo limite ao acaso, independentemente do desempenho da tarefa.</li>
	<li>
Caixa instalação e configuração do mouse
	<ol>
<li>Defina a configuração de caixa o mesmo como o estágio anterior 3.</li>
		<li>Conecte ambos s + e S-odor ao controlador de entrega de odor. Coloca um rato na câmara. Fechar a câmara de rato e começar o programa de estágio 4A. Após os julgamentos de ratos completa 40, mude o programa entregar aleatoriamente os odores. Remova o mouse uma vez que essa etapa foi concluída.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Considera esta fase como completa quando há 40 ensaios com > 60% de respostas corretas.</li>
</ol>8. estágio 4B: associando tudo cancelado (S-) Odor e punição de tempo, 5 – 11 dias
<ol><li>
Instruções de programação formação estágio 4B
	<ol>
<li>Fazer este estágio idêntico ao estágio 4A, no entanto, a punição de tempo limite para a tentativa de uma recompensa de água depois de um S-odor é 4 s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Definir a recompensa de água pseudotraining estágio 4B instruções idênticas ao estágio 4A, de programação, no entanto e punição de tempo são entregues aleatoriamente por julgamento.</li>
	<li>
Caixa instalação e configuração do mouse
	<ol>
<li>Defina a configuração de caixa o mesmo como anterior etapa 4A.</li>
		<li>Conecte ambos s + e S-odor ao controlador de entrega de odor. Coloca um rato na câmara. Fechar a câmara de rato e começar o programa de estágio 4B. Considerar nesta fase completa quando há > 100 ensaios dentro 60 min com precisão > 85%(Figura 2)</li>
	</ol>
</li>
	<li>Monitore o percentual máximo e mínimo correto para cada sessão acompanhar o progresso de cada mouse neste estágio. Aproximadamente 85-90% dos ratos alcançar critérios de conclusão para esta fase. Exclua os ratos que não alcançar a conclusão desta fase para avançar/não avançar fase de testes.</li>
	<li>(Opcional) No final desta fase, aplica um treinamento de reversão, onde os odorantes avançar/não avançar estão ligadas a plataforma de frasco de odor. Certifique-se de que os ratos não são associando com outro estímulo, tais como o som das válvulas associados das portas laterais.</li>
</ol>9. avançar/não avançar do ensaio tarefa: 1 dia, 20 Min por Mouse por dia
<ol><li>Considere isto como o estágio final para determinar a precisão de identificar associações de odor e aprender a discriminar pares de odor. Nota: O romance odorantes são utilizados para S + S-testar animais quanto tempo leva para aprender novas associações. Estruturalmente semelhantes odorant pares são usados para aumentar a dificuldade da tarefa. Exemplos incluem Butanol-1 vs 1-Pentanol, acetato Isoamyl vs Isoamyl butirato, e + carvona vs - carvona.</li>
	<li>
Instruções de programação
	<ol>
<li>Deixe o software de treinamento detectar o comprimento do saco do nariz. Programe um puxão de nariz de 300 ms no porto centro odor para executar a tarefa.</li>
		<li>Definir os parâmetros de saída idêntica à fase 4B, exceto que não utilize qualquer luz guiado pistas.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Caixa instalação e configuração do mouse
	<ol>
<li>Defina a configuração de caixa o mesmo como anterior estágio 4B.</li>
		<li>Conecte ambos s + e S-odor ao controlador de entrega de odor. Coloca um rato na câmara. Fechar a câmara de rato e começar o programa de estágio avançar/não avançar. Expor os ratos que aprenderam a tarefa de aprendizagem olfactiva para novos pares de odores quimicamente semelhantes. Nota: Sua ratos com discriminação adequada odor chegar > 85% de precisão com odorantes romance após aproximadamente 10-20 blocos ou ensaios de 200-400(Figura 3).</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Carleton, A., Petreanu, L. T., Lansford, R., Alvarez-Buylla, A., Lledo, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Becoming+a+new+neuron+in+the+adult+olfactory+bulb.">Becoming a new neuron in the adult olfactory bulb.</a> Nat Neurosci. 6 (5), 507-518 (2003).</li><li>Petreanu, L., Alvarez-Buylla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maturation+and+death+of+adult-born+olfactory+bulb+granule+neurons:+role+of+olfaction.">Maturation and death of adult-born olfactory bulb granule neurons: role of olfaction.</a> J Neurosci. 22 (14), 6106-6113 (2002).</li><li>Yamaguchi, M., Mori, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+period+for+sensory+experience-dependent+survival+of+newly+generated+granule+cells+in+the+adult+mouse+olfactory+bulb.">Critical period for sensory experience-dependent survival of newly generated granule cells in the adult mouse olfactory bulb.</a> PNAS. 102 (27), 9697-9702 (2005).</li><li>Rochefort, C., Gheusi, G., Vincent, J. D., Lledo, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enriched+odor+exposure+increases+the+number+of+newborn+neurons+in+the+adult+olfactory+bulb+and+improves+odor+memory.">Enriched odor exposure increases the number of newborn neurons in the adult olfactory bulb and improves odor memory.</a> J Neurosci. 22 (7), 2679-2689 (2002).</li><li>Arenkiel, B. R., 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=Activity-induced+remodeling+of+olfactory+bulb+microcircuits+revealed+by+monosynaptic+tracing.">Activity-induced remodeling of olfactory bulb microcircuits revealed by monosynaptic tracing.</a> PloS one. 6 (12), 29423 (2011).</li><li>Alonso, M., Viollet, C., Gabellec, M. M., Meas-Yedid, V., Olivo-Marin, J. C., Lledo, P. 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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=Developmental+broadening+of+inhibitory+sensory+maps.">Developmental broadening of inhibitory sensory maps.</a> Nat Neurosci. 20 (2), 189 (2017).</li><li>Huang, L., 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=Task+learning+promotes+plasticity+of+interneuron+connectivity+maps+in+the+olfactory+bulb.">Task learning promotes plasticity of interneuron connectivity maps in the olfactory bulb.</a> J Neurosci. 36 (34), 8856-8871 (2016).</li><li>Arbuckle, E. P., Smith, G. D., Gomez, M. C., Lugo, J. 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K., Tanifuji, M., Mori, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odor+maps+in+the+mammalian+olfactory+bulb:+domain+organization+and+odorant+structural+features.">Odor maps in the mammalian olfactory bulb: domain organization and odorant structural features.</a> Nat Neurosci. 3 (10), 1035 (2000).</li><li>Cang, J., Isaacson, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+whole-cell+recording+of+odor-evoked+synaptic+transmission+in+the+rat+olfactory+bulb.">In vivo whole-cell recording of odor-evoked synaptic transmission in the rat olfactory bulb.</a> J Neurosci. 23 (10), 4108-4116 (2003).</li><li>Parthasarathy, K., Bhalla, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laterality+and+symmetry+in+rat+olfactory+behavior+and+in+physiology+of+olfactory+input.">Laterality and symmetry in rat olfactory behavior and in physiology of olfactory input.</a> J Neurosci. 33 (13), 5750-5760 (2013).</li><li>Rajan, R., Clement, J. P., Bhalla, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rats+smell+in+stereo.">Rats smell in stereo.</a> Science. 311 (5761), 666-670 (2006).</li><li>Batista-Brito, R., Close, J., Machold, R., Fishell, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+distinct+temporal+origins+of+olfactory+bulb+interneuron+subtypes.">The distinct temporal origins of olfactory bulb interneuron subtypes.</a> J Neurosci. 28 (15), 3966-3975 (2008).</li><li>Sakamoto, M., 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=Continuous+postnatal+neurogenesis+contributes+to+formation+of+the+olfactory+bulb+neural+circuits+and+flexible+olfactory+associative+learning.">Continuous postnatal neurogenesis contributes to formation of the olfactory bulb neural circuits and flexible olfactory associative learning.</a> J Neurosci. 34 (17), 5788-5799 (2014).</li><li>Resendez, S. L., Jennings, J. H., Ung, R. L., Namboodiri, V. M. K., Zhou, Z. C., Otis, J. M., Stuber, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+cortical,+subcortical,+and+deep+brain+neural+circuit+dynamics+during+naturalistic+mammalian+behavior+with+head-mounted+microscopes+and+chronically+implanted+lenses.">Visualization of cortical, subcortical, and deep brain neural circuit dynamics during naturalistic mammalian behavior with head-mounted microscopes and chronically implanted lenses.</a> Nat Protoc. 11 (3), 566 (2016).</li><li>Park, S., 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=One-step+optogenetics+with+multifunctional+flexible+polymer+fibers.">One-step optogenetics with multifunctional flexible polymer fibers.</a> Nat Neurosci. 20 (4), 612 (2017).</li></ol>

Os autores declaram não há conflitos de interesses e não interesses concorrentes.

O sistema olfativo roedor fornece um modelo exclusivo para estudar sensorial plasticidade dependente. Aqui nós apresentamos uma paradigma de aprendizagem olfactiva para treinar ratos associar pares de odorante com uma recompensa ou punição. Através desta tarefa de aprendizagem, alterações de circuito a jusante podem ser estudadas em experimentos subsequentes (eletrofisiologia, imagem latente na vivo neuronal, etc.). Após a conclusão, ratos vão aprender a executar uma tarefa de simples odor marc...

O mouse OB, onde informações de odor primeiro entra no sistema nervoso central (SNC), fornece um excelente modelo para estudar as mudanças estruturais de experiência-dependente. Os circuitos de OB integra continuamente neurônios adulto-nasceu em uma maneira dependente da atividade. Precursores de adulto-nascido neurônio dividam fora de progenitores que a linha da zona subventricular adjacente ao ventrículos laterais1. Após migrar para o OB, estes precursores neuronais sobrevivem, diferenciam e integram-se como células grânulo inibitório ou passam por apoptose2. Seleção para o destino da célula é influenciada pela atividade olfativa, incluindo aprendizagem olfactiva3,4,5,6. Após a integração, alterações sinápticas induzida por aprendizagem ocorrem em células grânulo durante uma duas semanas período crítico7,8. Assim, os ensaios para aprendizagem olfactiva são útil para examinar como experiência-dependente plasticidade influências reorganização estrutural e funcional de um circuito de cérebro maduro.
Este protocolo oferece uma abordagem para o treinamento olfativo, usando uma paradigma de condicionamento operante. Nesta tarefa, ratos privados de água são treinados para associar uma punição de tempo limite experimental cheiro (o cheiro de "Ir") com uma recompensa de água e outro odor (odor "Go"). Progresso de ratos através de uma série graduada de fases de treinamento ao longo de 2-4 semanas. Quando o treinamento está completo, ratos respondem ao odor Go ou abortar com comportamentos discretos e correspondentes (buscando uma recompensa de água em ensaios de Go e não buscando a recompensa de água em ensaios não-go) (Figura 1A). Após treinamento completo, ratos podem ser ainda mais desafiados com pares de odor quimicamente semelhantes testar a discriminação ou tornar-se uma transição para estudos de investiga aprendizagem como olfativa altera a estrutura ou a função da OB. Embora as tarefas de discriminação do odor têm sido descritas anteriormente, mais dependem de medições subjetivas, tais como número de farejadores entre dois odorantes9,10. Além disso, a necessidade humana de Pontuação de tais tarefas também é demorada. A tarefa de avançar/não avançar olfativo aprendizagem descrita neste protocolo oferece uma medição imparcial, direta da aprendizagem olfactiva e discriminação do odor.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1259px;" width="1258">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Glass vial</td>
			<td style="width:123px;">Qorpak</td>
			<td style="width:344px;">GLC-01016</td>
			<td style="width:576px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Silicon Tubing</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>86000030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">18 gauge needles</td>
			<td>BD</td>
			<td>305196</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">1-Butanol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>437603</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Propionic Acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>402907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Mouse Chamber</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-307W</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Chamber Floor</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-307W-GFW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Water Port</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-313W</td>
			<td>Need two</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Odor stimulus</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-275</td>
			<td>Contain 2 valves to gate odor delivery&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Odor Port</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-375W-NPP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">USB Interface</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>DIG-703A-USB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Desktop Computer with Windows 2000, XP, Vista, or 7</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Flow meter</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97004-952</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Behavioral software</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>SOF-735</td>
			<td>This software, which runs each training stage, has now been replaced with Med-PC V</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Data Transfer software</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>SOF-731</td>
			<td>This software formats the data to Excel</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Training Software</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>DIG-703A-USB</td>
			<td>This software is used to program each training stage</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Water Valve</td>
			<td>Neptune Research</td>
			<td>225P012-11</td>
			<td>This valve is used to gate the water delivery. Need Two</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Odor Valve</td>
			<td>Neptune Research</td>
			<td>360P012-42</td>
			<td>This valve is used to gate the odor delivery. Need Two</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an objective and reproducible test of olfactory learning and discrimination in mice

A olfação é a modalidade sensorial predominante em camundongos e influencia muitos comportamentos importantes, incluindo forrageio, deteção de predador, acasalamento e parentalidade. Importante, os ratos podem ser treinados para associar odores romance com respostas comportamentais específicas para fornecer a introspecção do função olfativa do circuito. Este protocolo detalha o procedimento para os ratos de treinamento em uma tarefa de aprendizagem operante de avançar/não avançar. Nesta abordagem, os ratos são treinados diariamente em centenas de testes automatizados para 2 – 4 semanas em então podem ser testados na novela avançar/não avançar odor pares para avaliar a discriminação olfativa, ou ser usado para estudos sobre como a aprendizagem de odor altera a estrutura ou a função do olfativo circuito. Além disso, o bulbo olfativo do mouse (OB) apresenta integração contínua de neurônios adulto-nascido. Curiosamente, aprendizado olfativo aumenta a sobrevivência e conexões sinápticas destes neurônios adulto-nascido. Portanto, este protocolo pode ser combinado com outras técnicas bioquímicas, eletrofisiológicas e de imagem para estudar a aprendizagem e atividade-dependente fatores que medeiam a sobrevivência neuronal e plasticidade.

Uma vez que os ratos aprendeu a tarefa de aprendizagem olfactiva, eles agora podem associar pares de odor romance com recompensa e punição. Estes ratos treinados normalmente começam com cerca de 50% precisão na tarefa avançar/não avançar. O percentual correto pode ser plotado pelo bloco experimental como uma curva de aprendizado para pares de odor romance(Figura 3). Dentro de 10 testes de bloco, o que leva a maioria dos ratos a menos d...

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An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice

Aqui, treinamos os ratos em uma tarefa de aprendizagem associativa para testar a discriminação do odor. Este protocolo permite também para estudos sobre aprendizagem-induzido mudanças estruturais no cérebro.

Uma objetiva e reproduzível teste de aprendizagem olfactiva e discriminação em ratos

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and ...

an-objective-reproducible-test-olfactory-learning-discrimination

Research

JoVE Journal

Neuroscience

8.5K visualizações.  Baylor College of Medicine. Aqui, treinamos os ratos em uma tarefa de aprendizagem associativa para testar a discriminação do odor. Este protocolo permite também para estudos sobre aprendizagem-induzido mudanças estruturais no cérebro.

Vídeo: An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice

Low-stress Route Learning Using the Lashley III Maze in Mice

Many behavior tests designed to assess learning and memory in rodents, particularly mice, rely on visual cues, food and/or water deprivation, or other aversive stimuli to motivate task acquisition. As animals age, sensory modalities deteriorate. For example, many strains of mice develop hearing deficits or cataracts. Changes in the sensory systems required to guide mice during task acquisition present potential confounds in interpreting learning changes in aging animals. Moreover, the use of aversive stimuli to motivate animals to learn tasks is potentially confounding when comparing mice with differential sensitivities to stress. To minimize these types of confounding effects, we have implemented a modified version of the Lashley III maze. This maze relies on route learning, whereby mice learn to navigate a maze via repeated exposure under low stress conditions, e.g. dark phase, no food/water deprivation, until they navigate a path from the start location to a pseudo-home cage with 0 or 1 error(s) on two consecutive trials. We classify this as a low-stress behavior test because it does not rely on aversive stimuli to encourage exploration of the maze and learning of the task. The apparatus consists of a modular start box, a 4-arm maze body, and a goal box. At the end of the goal box is a pseudo-home cage that contains bedding similar to that found in the animal&#x2019;s home cage and is specific to each animal for the duration of maze testing. It has been demonstrated previously that this pseudo-home cage provides sufficient reward to motivate mice to learn to navigate the maze1. Here, we present the visualization of the Lashley III maze procedure in the context of evaluating age-related differences in learning and memory in mice along with a comparison of learning behavior in two different background strains of mice. We hope that other investigators interested in evaluating the effects of aging or stress vulnerability in mice will consider this maze an attractive alternative to behavioral tests that involve more stressful learning tasks and/or visual cues.

The Lashley III maze is a route-learning task that does not rely on aversive stimuli or visual cues. It is thus a highly attractive option for evaluating learning and memory, especially in aging mice or otherwise where stress is a consideration.

Baixa tensão de Aprendizagem Route Usando o Lashley Maze III em Ratos

Many behavior tests designed to assess learning and memory in rodents, particularly mice, rely on visual cues, food and/or water deprivation, or other ...

Neurociência

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including acquisition of spatial memoryand long-term spatial memory 1. The MWM is a relatively simple procedure typically consisting of six day trials, the main advantage being the differentiation between the spatial (hidden-platform) and non-spatial (visible platform) conditions 2-4. In addition, the MWM testing environment reduces odor trail interference 5. This has led the task to be used extensively in the study of the neurobiology and neuropharmacology of spatial learning and memory. The MWM plays an important role in the validation of rodent models for neurocognitive disorders such as Alzheimer&#x2019;s Disease 6, 7. In this protocol we discussed the typical procedure of MWM for testing learning and memory and data analysis commonly used in Alzheimer&#x2019;s disease transgenic model mice.

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice

The Morris Water Maze is a behavioral task to test hippocampal-dependent learning and memory. It has been widely used in the study of neurobiology, neuropharmacology and neurocognitive disorders in rodent models.

Morris Teste Maze Água para déficits de aprendizagem e memória em camundongos Alzheimer Disease Modelo

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in rodents. In our laboratory, we evaluated the two types of memory in more than 30 strains of genetically engineered mice using the automated version of this apparatus. Here, we present the modified T-maze apparatus operated by a computer with a video-tracking system and our protocols in a movie format. The T-maze apparatus consists of runways partitioned off by sliding doors that can automatically open downward, each with a start box, a T-shaped alley, two boxes with automatic pellet dispensers at one side of the box, and two L-shaped alleys. Each L-shaped alley is connected to the start box so that mice can return to the start box, which excludes the effects of experimenter handling on mouse behavior. This apparatus also has an advantage that in vivo microdialysis, in vivo electrophysiology, and optogenetics techniques can be performed during T-maze performance because the doors are designed to go down into the floor. In this movie article, we describe T-maze tasks using the automated apparatus and the T-maze performance of &alpha;-CaMKII+/- mice, which are reported to show working memory deficits in the eight-arm radial maze task. Our data indicated that &alpha;-CaMKII+/- mice showed a working memory deficit, but no impairment of reference memory, and are consistent with previous findings using the eight-arm radial maze task, which supports the validity of our protocol. In addition, our data indicate that mutants tended to exhibit reversal learning deficits, suggesting that &alpha;-CaMKII deficiency causes reduced behavioral flexibility. Thus, the T-maze test using the modified automatic apparatus is useful for assessing working and reference memory and behavioral flexibility in mice.

This article presents the protocol of T-maze tests using a modified automated apparatus for assessing the learning and memory functions in mice.

T-maze Alternância forçado e Tarefas esquerda-direita para a Avaliação da Discriminação de Trabalho e Memória de Referência em Ratos

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

Mapping Cortical Dynamics Using Simultaneous MEG/EEG and Anatomically-constrained Minimum-norm Estimates: an Auditory Attention Example

Magneto- and electroencephalography (MEG/EEG) are neuroimaging techniques that provide a high temporal resolution particularly suitable to investigate the cortical networks involved in dynamical perceptual and cognitive tasks, such as attending to different sounds in a cocktail party. Many past studies have employed data recorded at the sensor level only, i.e., the magnetic fields or the electric potentials recorded outside and on the scalp, and have usually focused on activity that is time-locked to the stimulus presentation. This type of event-related field / potential analysis is particularly useful when there are only a small number of distinct dipolar patterns that can be isolated and identified in space and time. Alternatively, by utilizing anatomical information, these distinct field patterns can be localized as current sources on the cortex. However, for a more sustained response that may not be time-locked to a specific stimulus (e.g., in preparation for listening to one of the two simultaneously presented spoken digits based on the cued auditory feature) or may be distributed across multiple spatial locations unknown a priori, the recruitment of a distributed cortical network may not be adequately captured by using a limited number of focal sources.
Here, we describe a procedure that employs individual anatomical MRI data to establish a relationship between the sensor information and the dipole activation on the cortex through the use of minimum-norm estimates (MNE). This inverse imaging approach provides us a tool for distributed source analysis. For illustrative purposes, we will describe all procedures using FreeSurfer and MNE software, both freely available. We will summarize the MRI sequences and analysis steps required to produce a forward model that enables us to relate the expected field pattern caused by the dipoles distributed on the cortex onto the M/EEG sensors. Next, we will step through the necessary processes that facilitate us in denoising the sensor data from environmental and physiological contaminants. We will then outline the procedure for combining and mapping MEG/EEG sensor data onto the cortical space, thereby producing a family of time-series of cortical dipole activation on the brain surface (or "brain movies") related to each experimental condition. Finally, we will highlight a few statistical techniques that enable us to make scientific inference across a subject population (i.e., perform group-level analysis) based on a common cortical coordinate space.

We use magneto- and electroencephalography (MEG/EEG), combined with anatomical information captured by magnetic resonance imaging (MRI), to map the dynamics of the cortical network associated with auditory attention.

Mapeamento Dynamics cortical MEG simultâneas / EEG e anatomicamente constrangido mínima norma-Estimativas: um exemplo Atenção Auditiva

Magneto- and electroencephalography (MEG/EEG) are neuroimaging techniques that provide a high temporal resolution particularly suitable to investigate the ...

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

In the following we describe the methodological details of appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae. The setup, in combination with genetic interference, provides a handle to analyze the neuronal and molecular fundamentals of specifically associative learning in a simple larval brain.
Organisms can use past experience to adjust present behavior. Such acquisition of behavioral potential can be defined as learning, and the physical bases of these potentials as memory traces1-4. Neuroscientists try to understand how these processes are organized in terms of molecular and neuronal changes in the brain by using a variety of methods in model organisms ranging from insects to vertebrates5,6. For such endeavors it is helpful to use model systems that are simple and experimentally accessible. The Drosophila larva has turned out to satisfy these demands based on the availability of robust behavioral assays, the existence of a variety of transgenic techniques and the elementary organization of the nervous system comprising only about 10,000 neurons (albeit with some concessions: cognitive limitations, few behavioral options, and richness of experience questionable)7-10.
Drosophila larvae can form associations between odors and appetitive gustatory reinforcement like sugar11-14. In a standard assay, established in the lab of B. Gerber, animals receive a two-odor reciprocal training: A first group of larvae is exposed to an odor A together with a gustatory reinforcer (sugar reward) and is subsequently exposed to an odor B without reinforcement 9. Meanwhile a second group of larvae receives reciprocal training while experiencing odor A without reinforcement and subsequently being exposed to odor B with reinforcement (sugar reward). In the following both groups are tested for their preference between the two odors. Relatively higher preferences for the rewarded odor reflect associative learning - presented as a performance index (PI). The conclusion regarding the associative nature of the performance index is compelling, because apart from the contingency between odors and tastants, other parameters, such as odor and reward exposure, passage of time and handling do not differ between the two groups9.

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

Drosophila larvae are able to associate odor stimuli with gustatory reward. Here we describe a simple behavioral paradigm that allows the analysis of appetitive associative olfactory learning.

Aprendizagem associativa apetitiva olfativa em<em&gt; Drosophila</em&gt; As larvas

In the following we describe the methodological  details of appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae. The setup, in combination with ...

Drosophila Adult Olfactory Shock Learning

Drosophila have been used in classical conditioning experiments for over 40 years, thus greatly facilitating our understanding of memory, including the elucidation of the molecular mechanisms involved in cognitive diseases1-7. Learning and memory can be assayed in larvae to study the effect of neurodevelopmental genes8-10 and in flies to measure the contribution of adult plasticity genes1-7. Furthermore, the short lifespan of Drosophila facilitates the analysis of genes mediating age-related memory impairment5,11-13. The availability of many inducible promoters that subdivide the Drosophila nervous system makes it possible to determine when and where a gene of interest is required for normal memory as well as relay of different aspects of the reinforcement signal3,4,14,16.
Studying memory in adult Drosophila allows for a detailed analysis of the behavior and circuitry involved and a measurement of long-term memory15-17. The length of the adult stage accommodates longer-term genetic, behavioral, dietary and pharmacological manipulations of memory, in addition to determining the effect of aging and neurodegenerative disease on memory3-6,11-13,15-21.
Classical conditioning is induced by the simultaneous presentation of a neutral odor cue (conditioned stimulus, CS+) and a reinforcement stimulus, e.g., an electric shock or sucrose, (unconditioned stimulus, US), that become associated with one another by the animal1,16. A second conditioned stimulus (CS-) is subsequently presented without the US. During the testing phase, Drosophila are simultaneously presented with CS+ and CS- odors. After the Drosophila are provided time to choose between the odors, the distribution of the animals is recorded. This procedure allows associative aversive or appetitive conditioning to be reliably measured without a bias introduced by the innate preference for either of the conditioned stimuli. Various control experiments are also performed to test whether all genotypes respond normally to odor and reinforcement alone.

Drosophila Adult Olfactory Shock Learning

The method to measure adult Drosophila associative memory is described. The assay is based on the ability of the fly to associate an odor presented with a negative reinforcer (electric shock) and then recall this information at a later time, allowing memory to be measured.

Drosophila Adulto Olfativo Choque Aprendizagem

Drosophila have been used in classical conditioning experiments for over 40 years, thus greatly facilitating our understanding of memory, including the ...

Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb

The mouse accessory olfactory system (AOS) is a specialized sensory pathway for detecting nonvolatile social odors, pheromones, and kairomones. The first neural circuit in the AOS pathway, called the accessory olfactory bulb (AOB), plays an important role in establishing sex-typical behaviors such as territorial aggression and mating. This small (&#60;1 mm3) circuit possesses the capacity to distinguish unique behavioral states, such as sex, strain, and stress from chemosensory cues in the secretions and excretions of conspecifics. While the compact organization of this system presents unique opportunities for recording from large portions of the circuit simultaneously, investigation of sensory processing in the AOB remains challenging, largely due to its experimentally disadvantageous location in the brain. Here, we demonstrate a multi-stage dissection that removes the intact AOB inside a single hemisphere of the anterior mouse skull, leaving connections to both the peripheral vomeronasal sensory neurons (VSNs) and local neuronal circuitry intact. The procedure exposes the AOB surface to direct visual inspection, facilitating electrophysiological and optical recordings from AOB circuit elements in the absence of anesthetics. Upon inserting a thin cannula into the vomeronasal organ (VNO), which houses the VSNs, one can directly expose the periphery to social odors and pheromones while recording downstream activity in the AOB. This procedure enables controlled inquiries into AOS information processing, which can shed light on mechanisms linking pheromone exposure to changes in behavior.

Ex Vivo Preparations of the Intact Vomeronasal Organ and Accessory Olfactory Bulb

The mouse accessory olfactory bulb (AOB) has been difficult to study in the context of sensory coding. Here, we demonstrate a dissection that produces an ex vivo preparation in which AOB neurons remain functionally connected to their peripheral inputs, facilitating research into information processing of mouse pheromones and kairomones.

Ex vivo preparações da Intacta Vomeronasal Órgão e acessórios bulbo olfatório

The mouse accessory olfactory system (AOS) is a specialized sensory pathway for detecting nonvolatile social odors, pheromones, and kairomones. The first ...

Whole Mount Labeling of Cilia in the Main Olfactory System of Mice

The mouse olfactory system comprises 6-10 million olfactory sensory neurons in the epithelium lining the nasal cavity. Olfactory neurons extend a single dendrite to the surface of the epithelium, ending in a structure called dendritic knob. Cilia emanate from this knob into the mucus covering the epithelial surface. The proteins of the olfactory signal transduction cascade are mainly localized in the ciliary membrane, being in direct contact with volatile substances in the environment. For a detailed understanding of olfactory signal transduction, one important aspect is the exact morphological analysis of signaling protein distribution. Using light microscopical approaches in conventional cryosections, protein localization in olfactory cilia is difficult to determine due to the density of ciliary structures. To overcome this problem, we optimized an approach for whole mount labeling of cilia, leading to improved visualization of their morphology and the distribution of signaling proteins. We demonstrate the power of this approach by comparing whole mount and conventional cryosection labeling of Kirrel2. This axon-guidance adhesion molecule is known to localize in a subset of sensory neurons and their axons in an activity-dependent manner. Whole mount cilia labeling revealed an additional and novel picture of the localization of this protein.

Cilia of olfactory sensory neurons contain proteins of the signal transduction cascade, but a detailed spatial analysis of their distribution is difficult in cryosections. We describe here an optimized approach for whole mount labeling and en face visualization of ciliary proteins.

Monte todo Rotulagem de Cilia na Olfativo Sistema de Ratos Principal

The mouse olfactory system comprises 6-10 million olfactory sensory neurons in the epithelium lining the nasal cavity. Olfactory neurons extend a single ...

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method described here enables the investigator to measure long-lasting (from minutes to hours) high-quality intracellular responses from single Drosophila R1-R6 photoreceptors and Large Monopolar Cells (LMCs) to light stimuli. Because the recording system has low noise, it can be used to study variability among individual cells in the fly eye, and how their outputs reflect the physical properties of the visual environment. We outline all key steps in performing this technique. The basic steps in constructing an appropriate electrophysiology set-up for recording, such as design and selection of the experimental equipment are described. We also explain how to prepare for recording by making appropriate (sharp) recording and (blunt) reference electrodes. Details are given on how to fix an intact fly in a bespoke fly-holder, prepare a small window in its eye and insert a recording electrode through this hole with minimal damage. We explain how to localize the center of a cell's receptive field, dark- or light-adapt the studied cell, and to record its voltage responses to dynamic light stimuli. Finally, we describe the criteria for stable normal recordings, show characteristic high-quality voltage responses of individual cells to different light stimuli, and briefly define how to quantify their signaling performance. Many aspects of the method are technically challenging and require practice and patience to master. But once learned and optimized for the investigator's experimental objectives, it grants outstanding in vivo neurophysiological data.

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Sharp microelectrodes enable accurate electrophysiological characterization of photoreceptor and visual interneuron output in living Drosophila. Here we show how to use this method to record high-quality voltage responses of individual cells to controlled light stimulation. This method is ideal for studying neural information processing in insect compound eyes.

Método eletrofisiológico para respostas gravação intracelular de tensão<em&gt; Drosophila</em&gt; Fotorreceptores e Interneurônios à luz Estímulos<em&gt; In Vivo</em

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method ...

High Resolution Quantitative Synaptic Proteome Profiling of Mouse Brain Regions After Auditory Discrimination Learning

The molecular synaptic mechanisms underlying auditory learning and memory remain largely unknown. Here, the workflow of a proteomic study on auditory discrimination learning in mice is described. In this learning paradigm, mice are trained in a shuttle box Go/NoGo-task to discriminate between rising and falling frequency-modulated tones in order to avoid a mild electric foot-shock. The protocol involves the enrichment of synaptosomes from four brain areas, namely the auditory cortex, frontal cortex, hippocampus, and striatum, at different stages of training. Synaptic protein expression patterns obtained from trained mice are compared to na&#239;ve controls using a proteomic approach. To achieve sufficient analytical depth, samples are fractionated in three different ways prior to mass spectrometry, namely 1D SDS-PAGE/in-gel digestion, in-solution digestion and phospho-peptide enrichment. 
High-resolution proteomic analysis on a mass spectrometer and label-free quantification are used to examine synaptic protein profiles in phospho-peptide-depleted and phospho-peptide-enriched fractions of synaptosomal protein samples. A commercial software package is utilized to reveal proteins and phospho-peptides with significantly regulated relative synaptic abundance levels (trained/na&#239;ve controls). Common and differential regulation modes for the synaptic proteome in the investigated brain regions of mice after training were observed. Subsequently, meta-analyses utilizing several databases are employed to identify underlying cellular functions and biological pathways.

The identification of molecules and pathways controlling synaptic plasticity and memory is still a major challenge in neuroscience. Here, a workflow is described addressing the relative quantification of synaptic proteins supposedly involved in the molecular reorganization of synapses during learning and memory consolidation in an auditory learning paradigm.

Alta resolução quantitativa Synaptic Proteome Profiling de rato regiões cerebrais Depois Auditivo Discriminação Aprendizagem

The molecular synaptic mechanisms underlying auditory learning and memory remain largely unknown. Here, the workflow of a proteomic study on auditory ...