Hoge-resolutie Kwantificering van Geur-begeleide Gedrag in Drosophila melanogaster Met behulp van de Flywalk Paradigm

Summary

De automatische tracking systeem Flywalk wordt gebruikt voor hoge-resolutie kwantificering van geur-begeleide gedrag in Drosophila melanogaster.

Abstract

In hun natuurlijke omgeving, insecten zoals de azijn Drosophila melanogaster worden gebombardeerd met een enorme hoeveelheid chemisch verschillende geurstoffen. Om de zaak nog verder te compliceren, de gedetecteerd door het insect zenuwstelsel geuren zijn meestal niet enkel verbindingen, maar mengsels waarvan de samenstelling en de concentratie ratio's variëren. Dit leidt tot een bijna oneindig aantal verschillende olfactorische stimuli die moeten worden geëvalueerd door het zenuwstelsel.

Om te begrijpen welke aspecten van een geur stimulus zijn bepalend voor de evaluatie door de vlieg, is het daarom wenselijk om efficiënt te onderzoeken geur geleid gedrag ten opzichte van vele geurstoffen en geur mengsels. Om direct correleren gedrag neuronale activiteit, moet het gedrag worden gekwantificeerd in een vergelijkbare tijd en onder dezelfde voorwaarden als stimulans in neurofysiologische experimenten. Echter, veel momenteel gebruikt olfactorische bioassays in Drosophila neuroethology nogal speciaseerd, hetzij in de richting van de efficiëntie of naar resolutie.

Flywalk, een geautomatiseerde geur levering en tracking systeem, overbrugt de kloof tussen efficiëntie en resolutie. Zij maakt de bepaling van precies wanneer een geur packet stimuleerde vrijlopende vlieg en de animal's bepalen dynamische gedragsreactie.

Introduction

Het overkoepelende doel van een neuroethological onderzoek is om een ​​oorzakelijk verband tussen de activiteit staten van enkele neuronen of neuronale circuits en het gedrag van een organisme vast te stellen. Om dit doel te bereiken neuronale activiteit en het gedrag moeten worden gecontroleerd onder identieke stimulus omstandigheden en deze stimulans voorwaarden idealiter vergelijkbaar zijn met die van het zenuwstelsel onder de loep geëvolueerd om gevoel van te maken. Vooral als het gaat om gedragsverandering bioassays, hebben deze eisen in het verleden bewezen heel veeleisend in Drosophila melanogaster olfactorische neuroethology.

Protocol

De bouw en de technische details van Flywalk zijn beschreven elders ²⁶ (in geval van problemen van de oprichting van deze set-up, nadere informatie kan worden verkregen bij MK). Hier richten we ons op gedetailleerde instructies over de afhandeling van het paradigma die zullen helpen om betrouwbare resultaten te verkrijgen.

1. Fly Handling

1. Achterste vliegt in lage tot gemiddelde dichtheid culturen aan voedsel medium ²⁷ onder een 12 uur: 12 uur licht: donker regime bij 23-25 ​​° C en 70% relatieve vochtigheid. Daartoe laat 20-30 nieuw opgedoken volwassen vliegen te reproduceren in een grote food flaco....

Results

Omdat vliegen zich vrij binnen de glazen buizen verdelen geur pulsen en de geur puls loopt door de glazen buizen met een constante snelheid vliegt ondervindt de geur op verschillende tijdstippen, afhankelijk van hun x-positie ten tijde van de stimulatie. Hierdoor worden de aanzetten van de wind trajecten opgeroepen door een 500 msec puls van een aantrekkelijke 10 ^-3 verdunning ethylacetaat vertraging van ongeveer 1 sec voor vliegen aan het einde van de wind glasbuizen vergeleken met die van vliegen zitten dic.......

Discussion

Hoewel de Flywalk systeem lijkt eerder verfijnd op het eerste gezicht, een keer up and running is het eenvoudig te gebruiken en levert zeer robuuste resultaten. Om de consistentie van het geproduceerde de bioassay resultaten wijzen kan worden gezegd dat de representatieve resultaten hier opgegeven waarden werden bijna 2 jaar na een aantal van de in een eerdere studie ²⁹ met een gewijzigde opstelling met een nieuwe tracking software en lichtbron resultaten. Toch is de lokstof reacties zijn - ondanks de iets ho.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Flywalk setup	Custom		details available upon request
stimulus device	Custom		details available upon request
LED cluster	Custom		details available upon request
HD Pro Webcam C920	Logitech, Lausanne, Switzerland
2 Computers
Flywalk Reloaded v1.0 software	Electricidade Em Pó (electricidadeempo.net)
Labview 11.0 software	National Instruments, Austin, TX
Standard fly food	Custom
Standard fly vials	Greiner bio-one GmbH, Frickenhausen, Germany
Standard fly vials	Greiner bio-one GmbH, Frickenhausen, Germany
aspirator	Custom
mineral oil	Sigma-Aldrich (www.sigmaaldrich.com)
odors	Sigma-Aldrich (www.sigmaaldrich.com)
200 µl PCR reaction tubes	Biozym Scientific GmbH, Oldendorf, Germany