幼虫給電回路の機能解析ショウジョウバエ</i
Summary
キイロショウジョウバエの幼虫での給電回路は、供給速度の変化は口と胃の神経回路の変化と相関することを可能にする、シンプルでありながら強力なモデルを提供しています。この回路は、口のフックに予測だけでなく、腸を送信中枢セロトニン作動性神経細胞で構成されている。
Abstract
キイロショウジョウバエの幼虫におけるセロトニン給電回路は、回路の開発時に非常に重要でのニューロンの基板を調査するために使用することができる。回路の機能出力を用いて、供給は、口と胃の神経系のアーキテクチャの変更を可視化することができる。摂食行動は、脳からの神経支配を受ける口のフックの後退速度を観察することによって記録することができる。幼虫は寒天基板全体横断する彼らの口のフックを使用しているため、運動の様子は、供給のための生理学的対照として使用する。摂食行動の変化は、神経突起の軸索アーキテクチャと相関させることができる腸を支配する。免疫組織化学を使用すると、これらの変化を視覚化し、定量することができる。彼らは操作に非常に敏感であるように行動パラダイム中の幼虫の不適切な取り扱いは、データを変更することができます。神経突起アーキテクチャ神経支配の適切なイメージング腸は、正確な静脈瘤の数とサイズの定量と同様にブランチノードの範囲のために重要である。ほとんどの回路の解析は神経突起のアーキテクチャや行動への影響の視覚化を可能にするが、このモデルでは、1が神経アーキテクチャの障害を持つ回路の機能出力を相関させることができます。
Introduction
ショウジョウバエは、急激な世代時間、低実験コスト、遺伝的要因と環境要因を操作し、制御する能力に神経回路の発達を研究するための非常に強力なモデル系である。神経発生、神経の経路検索やシナプス形成は、ヒトとショウジョウバエの間で保存されるため、作成、維持し、神経回路を変更することでのメカニズムも 同様に保存されている。
例えば、セロトニン（5 -ヒドロキシトリプタミンまたは5-HT）のような古典的な神経伝達物質は、成熟した神経回路1-3のシグナル伝達分子としての役割を採用する前に、成長因子として機能することができる 以前の研究は、成熟ニューロン4の接続性を改変胚形成の間に5-HTのレベルを摂動が示されている。その他、培養Helisomaニューロンへの5-HTの異所性アプリケーションが神経突起伸長だけでなく、シナプス形成5-7を抑制することが示されている。 Dではrosophilaは、発達5-HTレベルは逆CNS 8から前腸内に突出した神経突起の長さに沿って、静脈瘤の数およびサイズ、ならびにaborizationの程度に関連している。
セロトニン作動性神経伝達は、 ショウジョウバエ 8-9を含む、多様な種における摂食行動を調節することが示されている。 ショウジョウバエの給電回路は、前腸から脳への軸索突起の発達における変化と機能的出力（摂食）を相関させるためのモデルとして使用することができる比較的簡単な回路である。 Schoofs ら 。 ショウジョウバエ幼虫の摂食を筋肉組織10に影響を与える中枢パターン発生器によって調節されることが示されている。特定の筋肉の解剖学が完全に理解されていないが、それは触角神経、上顎神経、および前胸腺副神経はに関与して筋肉の目標に責任があることが示されている摂食行動。無脊椎動物の供給の筋肉と神経解剖学を含むほとんどのデータはオオクロバエ幼虫に制限されています。
二齢幼虫の供給速度は、咽頭骨片（口フック）の後退によって評価され、再現性があり、高スループットであることができます。咽頭プレートは前頭神経を介して中央5-HTニューロンからの繊維によって神経支配されています。前胃、または腸は、腸内束生のと（ 図1）11 月12日前腸の収縮に関与しているセロトニン作動性線維（神経をrecurrens）によって支配されている。軸索分岐の変化、神経突起の長さに沿った静脈瘤の数及び大きさは、免疫組織化学法を用いて定量することができる。直接的または間接的に、開発中に5-HTニューロンを操作する、morpholoの変化で評価し、相関させることができるこの給電回路の機能的出力を変更することができ神経突起アーキテクチャのGY。
Protocol
Representative Results
Discussion
後期胚形成時に発生するセロトニン作動口と胃の回路の異常な発展は、その成熟の機能に影響を与えます。神経突起のアーキテクチャの変更は、腸（酵母を溶液中に口のフック収縮によって測定される）速度を供給される回路の機能出力（図1）と相関させることができる支配する。 ショウジョウバエにおけるUAS-Gal4の二部系を用いることにより、特異的に特定の組織に与?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、WSNに授与セントルイス大学の学長の研究基金を承認したいと思います
Materials
| Eclipse E-800 Microscope | Nikon Instruments | ||
| Neuroleucida | MBF Biosciences | NL-15 | Used to analyze gut fiber architecture, not necessary to have |
| Northern Eclipse | Empix Inc | Imaging software | |
| G-2E/C TRITC EX 528-553 | Nikon Instruments | 96312 | Filter for specific secondary antibody |
| N.A. 0.75; W.D. 0.72 mm; DIC Prism: 40xI, 40x I-C; Spring loaded | Nikon Instruments | MRH00400 | Objective used for imaging |
| Simple Neurite Tracer | NIH Image J | http://fiji.sc/Simple_Neurite_Tracer |
References
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