Summary
Hier wordt een systeem gerapporteerd voor het bestuderen van het collectieve gedrag van nematoden door ze in bulk te kweken met behulp van hondenvoer-agarmedium. Dit systeem stelt onderzoekers in staat om grote aantallen dauerwormen te vermeerderen en kan worden toegepast op Caenorhabditis elegans en andere verwante soorten.
Abstract
Dieren vertonen dynamisch collectief gedrag, zoals waargenomen bij zwermen vogels, scholen vissen en mensenmassa's. Het collectieve gedrag van dieren is onderzocht op het gebied van zowel biologie als natuurkunde. In het laboratorium gebruiken onderzoekers al ongeveer een eeuw verschillende modeldieren zoals de fruitvlieg en zebravis, maar het is een grote uitdaging gebleven om grootschalig complex collectief gedrag te bestuderen dat door deze genetisch handelbare modeldieren wordt georkestreerd. Dit artikel presenteert een protocol om een experimenteel systeem van collectief gedrag te creëren in Caenorhabditis elegans. De vermeerderde wormen klimmen op het deksel van de petriplaat en vertonen collectief zwermgedrag. Het systeem regelt ook de interacties en het gedrag van wormen door de vochtigheid en lichtstimulatie te veranderen. Dit systeem stelt ons in staat om de mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan collectief gedrag door omgevingsomstandigheden te veranderen en de effecten van voortbeweging op individueel niveau op collectief gedrag met behulp van mutanten te onderzoeken. Het systeem is dus nuttig voor toekomstig onderzoek in zowel de natuurkunde als de biologie.
Introduction
Zowel niet-wetenschappers als wetenschappers zijn gefascineerd door het collectieve gedrag van dieren, zoals in zwermen vogels en scholen vissen. Collectief gedrag is geanalyseerd op een breed scala van gebieden, waaronder natuurkunde, biologie, wiskunde en robotica. In het bijzonder is de fysica van actieve materie een groeiend onderzoeksveld dat zich richt op systemen die zijn samengesteld uit zelfrijdende elementen, dat wil zeggen dissipatieve systemen, zoals zwermen vogels, scholen vissen, biofilms van beweeglijke bacteriën, cytoskeletten die zijn samengesteld uit actieve moleculen en groepen zelfrijdende colloïden. De theorie van de fysica van de actieve materie stelt dat hoe complex het gedrag van individuen ook is, de collectieve bewegingen van enorme aantallen levende wezens worden beheerst door een klein aantal eenvoudige regels. Het Vicsek-model, een kandidaat voor een uniforme beschrijving van de collectieve beweging van zelfrijdende deeltjes, voorspelt bijvoorbeeld dat de uitlijningsinteractie op korte afstand van bewegende objecten nodig is om een geordende fase op lange afstand te vormen met excentrische fluctuaties in 2D, zoals in kuddesdieren1. Top-down experimentele benaderingen met betrekking tot de fysica van actieve materie ontwikkelen zich snel. Eerdere experimenten bevestigden de vorming van een geordende fase op lange afstand in Escherichia coli2. Andere recente werken gebruikten cellen 3,4, bacteriën5, beweeglijke colloïden6 of bewegende eiwitten 7,8. Eenvoudige minimale modellen zoals het Vicsek-model beschreven met succes deze echte fenomenen. In tegenstelling tot deze eencellige experimentele systemen, wordt collectief gedrag van dieren meestal in het wild waargenomen, omdat niemand zou kunnen hopen gecontroleerde experimenten uit te voeren met 10.000 echte vogels of vissen.
Biologen delen dezelfde interesse als natuurkundigen: hoe individuen met elkaar omgaan en zich functioneel gedragen als een groep. Een van de traditionele onderzoeksgebieden voor het analyseren van individueel gedrag is de neurowetenschappen, waarin de mechanismen die ten grondslag liggen aan gedrag zijn onderzocht op neuronaal en moleculair niveau. Tot nu toe zijn er veel neurowetenschappelijke bottom-up benaderingen ontwikkeld. Top-down benaderingen in de natuurkunde en bottom-up benaderingen in de biologie kunnen worden gefaciliteerd met behulp van modeldieren zoals de fruitvlieg, de worm Caenorhabditis elegans en de muis9. Er zijn echter weinig bevindingen over het grootschalige collectieve gedrag van deze modeldieren in het laboratorium10; Het is nog steeds moeilijk om genetisch handelbare modeldieren op grote schaal in het laboratorium te bereiden. Daarom is het in het huidige onderzoek naar collectief gedrag in de biologie en natuurkunde moeilijk geweest voor wetenschappers die gewoonlijk onderzoek doen in het laboratorium om het collectieve gedrag van dieren te bestuderen.
In deze studie hebben we een methode ontwikkeld voor de grootschalige teelt van nematoden om hun collectieve gedrag te bestuderen. Dit systeem stelt ons in staat om omgevingsomstandigheden te veranderen en het effect van voortbeweging op individueel niveau op collectief gedrag te onderzoeken met behulp van mutanten10. In de fysica van actieve materie kunnen de parameters van het wiskundige model worden gecontroleerd in zowel experimenten als simulaties, waardoor verificatie van dat model mogelijk is voor het identificeren van uniforme beschrijvingen. Genetica wordt gebruikt om het neurale circuitmechanisme te begrijpen dat ten grondslag ligt aan collectief gedrag11.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Bereiding van wormen
OPMERKING: Bereid de wildtype N2 Bristol stam12 en ZX899 stam (lite-1(ce314); ljIs123[mec-4p::ChR2, unc-122p::RFP])13 voor op de observatie van respectievelijk collectief gedrag en optogenetische experimenten. Onderhoud de ZX899-soort onder donkere omstandigheden.
- Deponeer vier goed gevoede volwassen wormen op een plaat van 60 mm met 14 ml nematodengroeimedium (NGM) met agar en bezaaid met E. coli OP5012.
- Kweek F1-wormen tot verhongering in de NGM-plaat bij 23 °C gedurende 7 dagen. De opbrengst van F1-wormen is op dit moment ongeveer 100 wormen/plaat. De stadia van wormen bestaan uit een gemengde populatie van dauer en uitgehongerde L1-larven.
2. Bereiding van middelgrote borden met hondenvoeragar (DFA)
- Autoclaaf een glazen fles met 2 g hondenvoer in poedervorm en 5 ml 1% agarmedium en koel deze af tot kamertemperatuur (Figuur 1A).
OPMERKING: In dit experiment kan ander hondenvoer van verschillende fabrikanten worden gebruikt.
3. Inoculatie van wormen op DFA-mediumplaten
- Breng kleine hoeveelheden (ongeveer 0,5 g) DFA-medium over in het midden van een NGM-plaat die is ingezaaid met E. coli OP50 (Figuur 1B). Giet voor optogenetische experimenten 40 μL 50 μM all-trans-retinal, de cofactor van kanaal rodopsine 2, op de DFA voordat wormen worden geïnoculeerd.
- Verzamel de uitgehongerde wormen van vier NGM-platen met behulp van geautoclaveerd water.
- Leg een klein stukje hondenvoer (ongeveer 0,5 g) op het DFA-medium, op ongeveer 2 mm afstand van het deksel van het bord.
- Verlicht de NGM-plaat gedurende 15 minuten met ultraviolet licht op een schone bank om besmetting te voorkomen.
- Inoculeer de verzamelde wormen (ongeveer 400 wormen) op het DFA-medium op NGM-platen. Sluit de plaat niet af met parafilm om te voorkomen dat de luchtvochtigheid in de petriplaat toeneemt en waterdruppels ontstaan die wormen op een deksel vangen.
- Vermeerder de wormen bij 23 °C en laat ze ongeveer 10-14 dagen tot aan het deksel van het bord klimmen.
OPMERKING: Omdat het aantal wormen op de deksels na 10-14 dagen nauwelijks toenam, werd aangenomen dat de wormen waarschijnlijk geen voedsel meer hadden.
4. Observatie van collectief gedrag
- Plaats op de dag van het experiment een nieuwe NGM-plaat zonder E. coli en agarmedium voor hondenvoer op een aluminium plaat op de tafel van een macrozoommicroscoop (Figuur 2A). Houd de onderkant van deze nieuwe NGM-plaat minimaal 5 minuten op 23 °C met behulp van een Peltier-temperatuurregelaar (Figuur 2B). Vervang vervolgens het deksel van deze nieuwe NGM-plaat door het deksel van de plaat waar de wormen op zijn geklommen. Gebruik de objectieflens (x2, NA = 0.5) als een objectief met een lage vergroting (Figuur 2A).
- Verhoog de temperatuur van de onderkant van de petriplaat van 23 °C naar 26 °C om de vochtigheid in die plaat te veranderen (Figuur 2).
- Maak beelden van het binnenoppervlak van het plaatdeksel met de camera op 20 frame s−1 (aanvullende video S1).
- Sla de verkregen afbeeldingen op in het Tagged Image File-formaat.
5. Optogenetisch experiment
- Gebruik een kwiklamp van 100 W om blauw licht te leveren, gefilterd met een filterset. Regel de verlichtingstijd nauwkeurig met behulp van een elektromagnetisch sluitersysteem (afbeelding 2B).
- Houd de ZX899 onder deze omstandigheden gedurende 5 minuten op DFA voordat het blauw licht gaat branden.
- Verlicht ZX899-wormen die aan het deksel van een petriplaat zijn bevestigd op de microscooptafel die op 23 °C wordt gehouden.
- Maak beelden van het binnenoppervlak van het plaatdeksel met een camera op 20 frame s−1 (aanvullende video S2).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Hier werden wild-type dauer-wormen gebruikt voor collectieve gedragsobservaties. Wormen werden gedurende ongeveer 10-14 dagen bij 23 °C gekweekt en klommen naar het binnenoppervlak van het deksel van een DFA-mediumplaat. Op de experimentele dag werd alleen het deksel overgebracht op een nieuwe NGM-plaat zonder E. coli en DFA-medium. De onderkant van deze petriplaat werd aanvankelijk op 23 °C gehouden met behulp van het Peltier-systeem, waarna de temperatuur werd verhoogd tot 26 °C. Er werd een film onder de microscoop genomen. Figuur 3 toont snapshots van de film. Wormen hermodelleerden dynamisch hun netwerkpatronen tijdens vochtigheidsverandering. Naarmate de luchtvochtigheid toeneemt, worden ook de compartimenten van het netwerk groter. Uiteindelijk stortten de netwerken in en bleven slapende wormclusters achter op het binnenoppervlak van het deksel.
Figuur 1: Foto's van DFA-medium voor het kweken van grote aantallen wormen. (A) Foto van DFA-medium bereid in een glazen fles. (B) Foto van NGM-plaat met DFA-medium net nadat de verzamelde wormen waren geïnoculeerd. Afkortingen: DFA = hondenvoer agar; NGM = groeimedium van nematoden. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Experimenteel systeem voor de observatie van collectief gedrag. (A) Microscopie voor observatie van collectief gedrag. (B) Mechanische rolluikregelaar en temperatuurregelingssysteem met behulp van het Peltier-systeem. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: Representatieve gegevens over de afhankelijkheid van het collectieve netwerkpatroon van de vochtigheid. Afhankelijkheid van het C. elegans-netwerk van de luchtvochtigheid. De framesnelheid van de camera is 1 fps. Schaalbalk = 4 mm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Aanvullende video S1: Collectieve netwerkformaties. Wild-type dauer-wormen werden vermeerderd met behulp van DFA op NGM in een petriplaat. De wormen organiseerden zichzelf in het deksel. De luchtvochtigheid werd veranderd met behulp van een Peltier-apparaat. Van boven het deksel zijn foto's gemaakt. De film wordt 80 keer sneller afgespeeld dan de real-time opnamesnelheid. Afkortingen: DFA = hondenvoer agar; NGM = groeimedium van nematoden. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende video S2: Optogenetische manipulatie van wormcollectieven. Optogenetica werd uitgevoerd met 1, 2, 4, 8, 32 en 128 s blauw licht verlichting. Deze activering veroorzaakte in eerste instantie de arborisatie en het instorten van bundels. Ten slotte werd een netwerk gevormd dat afwijkt van de oorspronkelijke structuur. De film wordt 20 keer sneller afgespeeld dan de real-time opnamesnelheid. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
In deze studie tonen we een protocol voor het voorbereiden van een systeem voor het grootschalige collectieve gedrag van C. elegans in het laboratorium. De op DFA gebaseerde methode werd oorspronkelijk vastgesteld met Caenorhabditis japonica14 en Neoaplectana carpocapsae Weiser15, die beide niet-modeldieren zijn. Deze methode werd echter niet toegepast om collectief gedrag te onderzoeken. De C. elegans is een genetisch handelbaar modeldier11,12. Gedragsgenetische studies met behulp van C. elegans hebben bijgedragen aan het onderzoek naar gedragsonderzoek op individueel niveau. Echter, in de lange geschiedenis van C. elegans-onderzoek, hoewel een eenvoudig klonterpatroon werd waargenomen 16,17,18,19, hebben geen rapporten dynamische patroonvorming aangetoond via het gedrag op groepsniveau van C. elegans. Een belangrijk idee van deze studie is het gebruik van DFA-medium om het langdurig in stand houden van een groot aantal wormen in een petriplaat te vergemakkelijken. Met behulp van DFA-medium presenteren we de observatie van dynamisch collectief gedrag door C. elegans, waarmee we een nieuw gedragsparadigma introduceren.
Eerder zijn verschillende methoden voor de productie van massawormen gemeld. In vergelijking met deze methoden is het voordeel van deze methode dat het mogelijk is om collectief gedrag op een deksel te onderzoeken zonder een proces voor de isolatie van dauerwormen. Onlangs publiceerden we een artikel waarin we melding maakten van de overdracht van nicterende dauerwormen over een opening tussen een deksel en DFA-medium met behulp van elektrostatische interacties met het deksel20. Deze wormoverdracht vindt plaats wanneer wormen een nictatiekolom vormen die bestaat uit ongeveer 100 wormen. Deze studie toont aan dat alleen dauerwormen kunnen worden overgedragen wanneer dauer-formaties worden geïnduceerd door te veel verdringing in DFA. Het aantal wormen dat door deze methode wordt geproduceerd, is waarschijnlijk minder dan bij andere methoden, zoals methoden op basis van eigeel. Om een gedragstest op een deksel uit te voeren, kunnen we echter de populatie van de dauer-wormen gebruiken, die nauwelijks andere stadiumwormen zoals uitgehongerde L1-larven omvat, terwijl eerdere methoden een proces vereisen voor de isolatie van dauer-wormen. Deze methode maakt dus een nauwkeuriger collectief gedragsonderzoek mogelijk met behulp van dauer-wormen. Bovendien kan de onderzoeker ook de dichtheid van wormen regelen in de volgende procedure. Eerst werd geautoclaveerd water gebruikt om de wormen die naar het deksel verhuisden op te vangen en te wassen. Vervolgens werd de concentratie wormen in water bepaald door de wormen in een aliquot van de wormsuspensie te tellen en werd de wormsuspensie op een substraat gedropt. Alles bij elkaar genomen is ons systeem beter controleerbaar in termen van het wormstadium en de dichtheid voor gedragsexperimenten.
Collectief gedrag is geanalyseerd vanuit het perspectief van de fysica van actieve materie, die probeert uniforme beschrijvingen te identificeren van collectieve bewegingen van levende en niet-levende zelfrijdende deeltjes. Om dit doel te bereiken, zijn er veel experimentele systemen ontwikkeld voor niet-levende zelfrijdende deeltjes en cellen, maar er zijn minder systemen ontwikkeld voor meercellige organismen, die veel complexer gedrag vertonen op basis van het neurale circuit. Daarom breidt ons systeem de mogelijkheid uit dat de uniforme beschrijving van collectieve bewegingen bestaat. Met betrekking tot vochtigheidsmanipulatie suggereerde onze vorige numerieke simulatie op basis van een model dat aantrekkingskrachten tussen wormen, waarschijnlijk veroorzaakt door vochtigheid in het experiment, patroonveranderingen induceren, die kwalitatief consistent waren met door vochtigheid geïnduceerde patroonveranderingen10. We denken echter dat er geen deterministisch experimenteel bewijs is dat aantoont dat patroonveranderingen werden veroorzaakt door vochtigheid in plaats van temperatuur. Daarom moet de onderzoeker voorzichtig zijn bij de vraag of de collectieve gedragsveranderingen uitsluitend kunnen worden toegeschreven aan de vochtigheidsverandering in plaats van aan de temperatuurverandering of niet.
Het begrijpen van het neurale mechanisme dat ten grondslag ligt aan collectief gedrag bij dieren is een nieuwe uitdaging op het gebied van biologie. Collectief gedrag leidt tot het ontstaan van een nieuwe functie die niet op individueel niveau verschijnt. Omdat dieren een zenuwstelsel hebben, hebben ze geheugen- en leervermogen, en het is intrigerend om de verschillen in deze neurale functies op individueel en populatieniveau te onderzoeken. Er is opgemerkt dat collectief gedrag de detectiegevoeligheid voor vreemde organismen en prooien verbetert en het vermogen voor correcte besluitvorming vergroot 21,22,23. C. elegans heeft ook een zenuwstelsel dat bestaat uit 302 neuronen en onthoudt daardoor de vroegere kweektemperatuur24 en migreert naar een locatie met een voorkeursluchtvochtigheid25. Het zou dus interessant zijn om de relatie tussen neurale functies en collectief gedrag bij C. elegans te onderzoeken. Bovendien kan men verwachten mechanische parameters te extraheren door observatie van het gedrag van een wormpopulatie. Observatie van de visco-elastische eigenschappen in C. elegans-menigten zou het bijvoorbeeld mogelijk maken om de elasticiteit van een enkele worm en de oppervlaktespanning tussen wormen te schatten. De grootteverdeling van wormklonten moet verband houden met de oppervlaktespanning ertussen. De voortstuwingskracht van het C. elegans-individu kan ook worden geschat aan de hand van de frequentie waarmee de worm naar buiten beweegt als reactie op de oppervlaktespanning. We kunnen dus verwachten dat we mechanische parameters op het niveau van individuele wormen kunnen schatten, alleen op basis van macroscopische informatie over de wormpopulatie.
Concluderend heeft actieve materiefysica tot doel uniforme beschrijvingen van collectief gedrag te identificeren, en dit veld vereist meer experimentele verificatie van de voorgestelde wiskundige modellen door parameters te beheersen. Daarnaast zijn de functionele betekenis van de collectieve patroonvorming van elk dier en de mechanische relevantie ervan voor neurale functies belangrijke open vragen. Bovendien, gezien het feit dat een van de doelstellingen van 'zachte robotica' de precieze besturing van collectieven van robots is, hopen we dat een algoritme kan worden vastgesteld door middel van de experimenten van het collectieve gedrag van wormen voor toepassing op het besturen van de collectieve bewegingen van zachte robots.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.
Acknowledgments
We danken het Caenorhabditis Genetics Center voor het leveren van de soorten die in dit onderzoek zijn gebruikt. Deze publicatie werd ondersteund door JSPS KAKENHI Grant-in-Aid for Scientific Research (B) (subsidienummer JP21H02532), JSPS KAKENHI Grant-in-Aid op het project Innovative Areas "Science of Soft Robot" (subsidienummer JP18H05474), JSPS KAKENHI Grant-in-Aid for Transformative Research Areas B (subsidienummer JP23H03845), de PRIME van het Japanse Agentschap voor Medisch Onderzoek en Ontwikkeling (subsidienummer JP22gm6110022h9904), JST-Mirai-programma (subsidienummer JPMJMI22G3), en het JST-FOREST-programma (subsidienummer JPMJFR214R).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Escherichia coli and C. elegans strains | |||
| E. coli OP50 | Caenorhabditis Genetics Center | OP50 | Food for C. elegans. Uracil auxotroph. E. coli B. |
| lite-1(ce314); ljIs123[mec-4p::ChR2, unc-122p::RFP] | author | ZX899 | lite-1(ce314) mutant carrying the genes expressing ChR2 and RFP under the control of the mec-4 and unc-122 promoter, respectively |
| N2 Bristrol | Caenorhabditis Genetics Center | Wild-type C. elegans strain | |
| For worm cultivation | |||
| Agar purified, powder | Nakarai tesque | 01162-15 | For preparation of NGM plates |
| All-trans retinal | Sigma-Aldrich | R2500 | For optogenetics |
| Bacto pepton | Becton Dickinson | 211677 | For preparation of NGM plates |
| Calcium chloride | Wako | 036-00485 | For preparation of NGM plates |
| Cholesterol | Wako | 034-03002 | For preparation of NGM plates |
| di-Photassium hydrogenphosphate | Nakarai tesque | 28727-95 | For preparation of NGM plates |
| Dog food | Nihon Pet Food | VITA-ONE | For preparation of dog food agar medium |
| LB broth, Lennox | Nakarai tesque | 20066-95 | For culture of E. coli OP50 |
| Magnesium sulfate anhydrous | TGI | M1890 | For preparation of NGM plates |
| Petri dishes (60 mm) | Nunc | 150270 | For preparation of NGM plates |
| Potassium Dihydrogenphosphate | Nakarai tesque | 28720-65 | For preparation of NGM plates |
| Sodium Chloride | Nakarai tesque | 31320-05 | For preparation of NGM plates |
| Observation | |||
| Computer | CT solution | CS6229 | Windows10 Pro with Intel Xeon Gold 6238R CPU and 768 GB of RAM |
| CMOS Camera | Hamamatsu photonics | ORCA-Lightning C14120-20P | For data acquisition |
| CMOS Camera | Olympus | DP74 | For data acquisition |
| Microscope with SZX-MGFP set | Olympus | MVX10 | For data acquisition |
| x2 Objective lens | Olympus | MV PLAPO 2XC | Working distance 20 mm and numerical aperture 0.5 |
| Shutter control | |||
| Shutter | OptoSigma | BSH2-RIX | For controlling temporal pattern of light illumination |
| Shutter controller | OptoSigma | SSH-C2B-A | For controlling temporal pattern of light illumination |
| Temperature control | |||
| Peltier temperature controller unit | VICS | WLVPU-30 | For controlling humidity inside a Petri plate |
| UNI-THEMO CONTROLLER | Ampere | UTC-100 | For controlling humidity inside a Petri plate |
| Data acquisition software | |||
| HCImage | Hamamatsu photonics | For data acquisition |
References
- Vicsek, T., Czirók, A., Ben-Jacob, E., Cohen, I., Shochet, O. Novel type of phase transition in a system of self-driven particles. Physical Review Letters. 75 (6), 1226-1229 (1995).
- Nishiguchi, D., Nagai, K. H., Chaté, H., Sano, M. Long-range nematic order and anomalous fluctuations in suspensions of swimming filamentous bacteria. Physical Review E. 95 (2), 020601-020606 (2017).
- Saw, T. B., et al. Topological defects in epithelia govern cell death and extrusion. Nature. 544 (7649), 212-216 (2017).
- Kawaguchi, K., Kageyama, R., Sano, M. Topological defects control collective dynamics in neural progenitor cell cultures. Nature. 545 (7654), 327-331 (2017).
- Chen, C., Liu, S., Shi, X., Chaté, H., Wu, Y. Weak synchronization and large-scale collective oscillation in dense bacterial suspensions. Nature. 542 (7640), 210-214 (2017).
- Bricard, A., Caussin, J. -B., Desreumaux, N., Dauchot, O., Bartolo, D. Emergence of macroscopic directed motion in populations of motile colloids. Nature. 503 (7474), 95-98 (2013).
- Sumino, Y., et al. Large-scale vortex lattice emerging from collectively moving microtubules. Nature. 483 (7390), 448-452 (2012).
- Schaller, V., Weber, C., Semmrich, C., Frey, E., Bausch, A. R.
- Lin, A., et al. Imaging whole-brain activity to understand behaviour. Nature Reviews Physics. 4 (5), 292-305 (2022).
- Sugi, T., Ito, H., Nishimura, M., Nagai, K. H. C. elegans collectively forms dynamical networks. Nature Communications. 10 (1), 1-9 (2019).
- Corsi, A. K., Wightman, B., Chalfie, M. A transparent window into biology: a primer on Caenorhabditis elegans. Genetics. 200 (2), 387-407 (2015).
- Brenner, S.
- Stirman, J. N., et al. Real-time multimodal optical control of neurons and muscles in freely behaving Caenorhabditis elegans. Nature Methods. 8 (2), 153-158 (2011).
- Tanaka, R., Okumura, E., Yoshiga, T. A simple method to collect phoretically active dauer larvae of Caenorhabditis japonica. Nematological Research. 40 (1), 7-12 (2010).
- Hara, A. H., Lindegren, J. E., Kaya, H. K. Monoxenic mass production of the entomogenous nematode Neoaplectana carpocapsae. Weiser on dog food/agar medium. 16, 1-8 (1981).
- de Bono, M., Bargmann, C. I. Natural variation in a neuropeptide Y receptor homolog modifies social behavior and food response in C. elegans. Cell. 94 (5), 679-689 (1998).
- Artyukhin, A. B., Yim, J. J., Cheong, M. C., Avery, L.
- Ding, S. S., Schumacher, L. J., Javer, A. E., Endres, R. G., Brown, A. E. Shared behavioral mechanisms underlie C. elegans aggregation and swarming. eLife. 8, 1181 (2019).
- Chen, Y., Ferrell, J. E. C. elegans colony formation as a condensation phenomenon. Nature Communications. 12 (1), 4947 (2021).
- Chiba, T., et al. Caenorhabditis elegans transfers across a gap under an electric field as dispersal behavior. Current Biology. 33 (13), 2668-2677 (2023).
- Ioannou, C. C., Guttal, V., Couzin, I. D. Predatory fish select for coordinated collective motion in virtual prey. Science. 337 (6099), 1212-1215 (2012).
- Couzin, I. D., Krause, J., Franks, N. R., Levin, S. A. Effective leadership and decision-making in animal groups on the move. Nature. 433 (7025), 513-516 (2005).
- Sumpter, D. J. T., Krause, J., James, R., Couzin, I. D., Ward, A. J. W. Consensus decision making by fish. Current Biology: CB. 18 (22), 1773-1777 (2008).
- Sugi, T., Nishida, Y., Mori, I. Regulation of behavioral plasticity by systemic temperature signaling in Caenorhabditis elegans. Nature Neuroscience. 14 (8), 984-992 (2011).
- Russell, J., Vidal-Gadea, A. G., Makay, A., Lanam, C., Pierce-Shimomura, J. T. Humidity sensation requires both mechanosensory and thermosensory pathways in Caenorhabditis elegans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (22), 8269-8274 (2014).
