利用双选择回放测试确定小鼠超声波发声偏好

本实验的总体目标是通过双选择回放测试，确定小鼠对超声波发声（USV）的偏好。首先记录活体个体发出的 USV，第二步是对记录的 USV 进行编辑和剪辑，并生成立体声声音文件。

接下来，校准超声波发射器并调整超声波（USV）音量。通过使用衰减器和放大器，最后一步是将实验小鼠放入测试箱中，同时播放两个声音文件。最终，行为监测可以揭示小鼠是否对其中一种声音表现出偏好。

我们开发的超声波发射器有助于回答有关我的轮辐通信的关键问题，例如参与者以及不同类型超声波通信的生物学意义。与现有的帕佐电动换能器等设备相比，我们的发射器主要优势在于其频率响应没有共振峰。超声成像中的宽带平坦响应且无谐波失真，使得该发射器可用于重现复杂的声学通信信号。

通过该方法可深入了解雌性对雄性或同性的反应。该方法也可应用于其他类型的社会互动研究，例如母体与后代之间、成年雄性之间以及成年雌性之间的互动。实验开始时，获取性经验丰富的雄性小鼠和未交配过的雌性小鼠，并通过每日采集阴道涂片追踪雌鼠的动情周期。

使用吉萨染色液对涂片进行染色，并根据标准操作程序确定疟原虫生活周期的阶段。为记录超声波发声（USVs），请将超声电容式麦克风通过USB模数转换器连接至计算机。

将模数转换器的增益水平设置为7，以16位格式、400千赫兹的采样率记录声学数据。使用音频采集软件进行声音回放，将数模转换器连接到计算机，然后通过衰减器将两个放大器连接到数模转换器。修理一个侧壁上有直径6厘米孔洞的小型笼子，并用0.5厘米的金属网覆盖该孔洞。

避免使用会产生沙沙声或污染录音的垫料或其他任何物品。将超声波麦克风放置在覆盖有网孔的洞口旁边。准备就绪后。

将一只雄性小鼠和一只性成熟的雌性小鼠放入发情间期或动情后期的笼中。记录超声波发声（us vs.）三到五分钟。

测试箱被划分为三个区域：一个中性区以及 A 和 B 两个房间的门。将中性区与其他房间隔开。A 房间和 B 房间各自在末端有一个直径四厘米的孔，孔上覆盖有金属网。

将超声波发射器紧贴网格，并用橡胶板包围，以防止声音泄漏。在房间 A 和 B 之间的墙体两侧放置铅密封条，以实现隔音，从而生成播放声音。从先前录制的文件中截取一段第 22 个 USB 片段。

使用数字音频编辑软件，从此片段中选取并提取背景噪声，通过重复该噪声片段以播放两个声音文件，创建第22个背景噪声文件。同时将它们导出为一个单一声道立体声文件，其中一个文件用于左耳，另一个文件用于右耳。使用截止频率为40千赫兹的高通滤波器对声音文件进行滤波。

使用降噪工具降低噪声。在后期处理软件中，选择并截取一段不包含超声波信号的文件片段，作为噪声降噪轮廓，并以40级强度执行降噪处理，以校准回放期间的音量水平。首先将麦克风放置在距离超声波发射器10厘米的位置。

开始播放，并以分贝为单位测量声压级。使用衰减器和放大器调节超声波发射器产生的超声波音量，使其声压级与雄性超声波的声压级相同。

提前录制。通过播放由两路超声波组成的音频文件并使用校准声，确认两个超声波发射器具有相同的声音压力水平。调节两个发射器产生的声压级，使其达到相同水平。

开始进行双选测试时，关闭A室和B室的门，让雌性受试动物在中性区域适应环境。用丙烯酸板覆盖盒子30分钟，以防止其逃逸。30分钟后，使用安装在盒子上方的摄像机全程记录实验过程。

移除隔板，让雌性动物自由探索测试箱的其余区域，包括声音区域。当雌性动物已探查过两个金属网圆圈并返回中性区域后，开始播放之前准备好的第22个声音文件。在重复播放声音文件的同时，持续观察动物行为5到10分钟。

随机切换超声发射器的位置，以避免在两个房间之间产生侧向偏差。在允许雌性小鼠探索两个房间后再播放声音之前，它们对房间A和房间B未表现出偏好性。含有背景噪声或雄性超声的房间之间的进入次数相似。

然而，受试对象在 us vs 被再生的腔室中停留的时间显著更长，尤其是在前五分钟内。声音回放对中间区域的探索行为没有产生影响。

雌性小鼠在播放雄性超声波（US）的隔间内停留的时间显著更长，并且更多地探索该隔间的金属丝网，尤其是在前五分钟内，无论是B6还是BUB品系均表现出此趋势。雌性小鼠花更多时间探究与另一品系雄性超声波（US）配对的一侧。

观看本视频后，您应能充分理解如何利用双选口味测试来确定小鼠对喷雾剂的偏好。该技术在建立之后，为品牌研究领域的研究人员探索声音与人类互动的关系铺平了道路。小鼠的超声发声（USV）会因年龄、性别、状态及遗传背景的不同而有所差异。

通过此操作步骤，可测定转基因组织的USB谱型，以确定发送和保存的USB是否发生改变。