建立挥发性体味社会识别范式
验证不同个体体味可被皮层群体反应区分，并比较非社会气味
将发射鼠置于密封等压容器，通过嗅觉计向头固定受体鼠呈递体味及非社会气味，同时记录AON、pPC、LEC单单元活动及嗅探、瞳孔反应
关于丁香通
公司信息
个人用户
企业机构
无忧采购 轻松科研
- 移动端
催产素诱导形成独特的皮层表征和对熟悉小鼠的偏倚认知
Oxytocin induces the formation of distinctive cortical representations and cognitions biased toward familiar mice.
实验完整度
高多脑区电生理记录、光纤光度法、光遗传学fMRI、条件性敲除及行为范式，含功能与机制验证
主要模型
雄性C57BL/6J受体小鼠（头固定电生理记录） 雄性OXT-Cre小鼠（PVN光遗传激活与fMRI） 雄性OXTRfl/fl小鼠（AON条件性敲除） 雄性C57BL/6J及CD1发射鼠（体味供体）
重点核对
受体鼠品系与年龄：雄性C57BL/6J背景，成年（具体年龄见Methods） 熟悉化范式：自由互动5分钟，互动后约10分钟进行识别测试 气味呈现：熟悉与新颖体味各30次，每次1秒，伪随机顺序，间隔10-12秒 光遗传OXT释放参数：30 Hz、5 ms脉冲、2秒 burst，互动期每30秒一次共10次 OXTR条件性敲除：AAV-Cre注射至AON，对照注射AAV-dTom
摘要
社会识别对于社会结构的形成至关重要。很多时候，识别伴随着对熟悉动物的较少探索。这种较少探索导致了一种假设，即识别可能是一种习惯化记忆。然而，熟悉小鼠的潜在记忆机制以及由此获得的皮层表征在很大程度上仍然未知。在这里，我们介绍了一种直接检查雄性小鼠挥发性体味识别过程的方法。我们表明，小鼠散发的挥发性体味足以识别个体，并且更多的显著性被分配给熟悉的小鼠。熟悉性由两个嗅觉皮层枢纽中增强的群体反应编码，并传递到其他大脑区域。潜在的催产素诱导的可塑性促进了熟悉小鼠与其他小鼠皮层表征的分离。总之，熟悉动物的神经元编码是独特的，并更广泛地利用了皮层表征空间，促进了复杂社会关系的存储。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- 熟悉同种个体的记忆如何在大脑皮层中表征，以及催产素是否参与该表征的形成？
- 核心机制
- 催产素通过增强AON和pPC对熟悉体味的群体反应幅度及跨 odor 距离，并经由AON→MOB自上而下投射传递熟悉性信息；AON中OXTR缺失则消除该增强表征。
- 主要证据
- 头固定电生理记录显示AON和pPC（而非LEC）对熟悉体味的群体反应更强且更 distinct；光纤光度法显示AON→MOB投射活动增强；光遗传OXT释放增强该效应，而AON特异性OXTR敲除则消除之。
- 研究意义
- 熟悉动物的神经元编码是独特的，并更广泛地利用皮层表征空间，促进复杂社会关系的存储；该范式可用于研究小鼠社会认知的神经机制。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
社会互动-识别范式检测熟悉性编码
检验熟悉个体体味是否引起增强的皮层群体反应
受体鼠自由探索同性别青春期小鼠5分钟，约10分钟后头固定记录，呈递熟悉与新颖体味，比较群体反应幅度（欧氏距离）及嗅探频率
AON-MOB跨区域同步与自上而下投射验证
检验熟悉性信息是否从AON传递至MOB
同步记录MOB和AON局部场电位，分析β/γ振荡及相位同步；光纤光度法记录AON→MOB轴突投射钙信号；MOB单单元记录
光遗传fMRI定位OXT激活网络
识别PVN催产素神经元激活的脑网络
在OXT-Cre小鼠PVN表达ChR2，清醒fMRI中光遗传刺激OXT释放，检测BOLD激活；另用单单元记录验证AON激活
OXT增强及OXTR敲除对熟悉性表征的因果检验
检验OXT是否必需且 sufficient 于熟悉性皮层表征的形成
互动期光遗传增强OXT释放，或AON特异性敲除OXTR，随后进行识别测试，比较熟悉与新颖体味的群体反应差异及跨odor距离
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 病毒注射 | rAAV5-DIO-hChR2(H134R)-mCherry | addgene | 20297-AAV5 |
| AAV8-syn-GCaMP7f | addgene | 104488-AAV8 | |
| 免疫组化 | 抗催产素抗体 | -- | -- |
| 抗小鼠ALEXA 488 | ThermoFisher Invitrogen | A-11001 | |
| 抗Cre | Novagen | 69050-3 | |
| 抗GFP | Abcam | 13970 | |
| 抗兔ALEXA 488 | ThermoFisher Invitrogen | A-11008 | |
| 抗鸡ALEXA 488 | ThermoFisher Invitrogen | A-11039 | |
| 气味刺激 | 依兰依兰 | Sigma Aldrich | W311936 |
| 花生酱 | Griff GmbH | -- | |
| 电生理记录 | Intan RHD 2164 | Intan Technologies | -- |
| 光纤光度法 | 光纤光度法控制台 | doric lenses | -- |
| iFMC5 | doric lenses | -- | |
| 光遗传刺激 | 蓝色激光 | Shanghai Laser & Optics | 473 nm |
| 橙色激光 | Shanghai Laser & Optics | 593 nm | |
| 瞳孔记录 | AD4113T-I2V Dino-Lite Pro2数码显微镜 | Dino-Lite | -- |
| 嗅探记录 | HDIM020GBY8H3压力传感器 | First Sensor Inc. | HDIM020GBY8H3 |
| fMRI | 9.4特斯拉磁共振扫描仪 | Bruker Biospec | 94/20 |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 社会互动-识别范式 | 互动时间5分钟；识别测试于互动后10-15分钟开始；熟悉与新颖体味各30试次，每次1秒，伪随机顺序，间隔10-12秒 阅读提示：Methods 'Experimental paradigms: social interaction and recognition'及Fig. 2a图注 |
| 光遗传OXT释放 | 激光参数：473 nm，30 Hz，5 ms脉冲，2秒burst；互动期每30秒一次共10次；对照条件为连接处阻断激光传输 阅读提示：Methods 'Experimental paradigms: optogenetic OXT release'及Fig. 7a图注 |
| AON特异性OXTR敲除 | AAV-Cre或AAV-dTom注射至AON；每组n=6；敲除效率验证 阅读提示：Methods 'Virus preparation and stereotactic surgery'及Fig. 7d图注 |
| 在体电生理记录 | 四极管阵列靶向AON、pPC、LEC、MOB、VTA；记录时长与单元筛选标准（AON: 0.1-20 Hz；MOB/LEC/pPC: >0.1 Hz；VTA: 0.1-12 Hz） 阅读提示：Methods 'Electrophysiological recording arrays'及'Data processing and spike sorting of single-units' |
| 清醒fMRI | fMRI参数：TR/TE 1200/18 ms，体素0.3×0.3×0.6 mm，1300 volumes；光刺激4试次，间隔5分钟；统计阈值pCDT<0.01，pFWEc<0.05 阅读提示：Methods 'Functional MRI acquisition'及'Functional MRI analysis' |