Un moyen simple pour mesurer Transformations en récompense le comportement de recherche Utilisation<em> Drosophila melanogaster</em
Summary
Nous décrivons un protocole pour induire enrichissante et nonrewarding expériences dans les mouches des fruits (Drosophila melanogaster) en utilisant la consommation volontaire d'éthanol en tant que mesure des changements dans les états de récompense.
Abstract
Nous décrivons un protocole de mesure de l' éthanol auto-administration dans les mouches des fruits (Drosophila melanogaster) comme un proxy pour les changements d'états de récompense. Nous démontrons une façon simple de puiser dans le système de récompense à la mouche, de modifier les expériences liées à la récompense naturelle, et utiliser la consommation volontaire d'éthanol en tant que mesure des changements dans les états de récompense. L'approche est un outil utile pour étudier les neurones et les gènes qui jouent un rôle dans les changements d'état interne expérience médiée. Le protocole est composé de deux parties distinctes: l'exposition des mouches à des expériences enrichissantes et nonrewarding, et le dosage de la consommation volontaire d'éthanol en tant que mesure de la motivation pour obtenir une récompense de drogue. Les deux parties peuvent être utilisées indépendamment pour induire la modulation de l'expérience comme une étape initiale pour d'autres essais en aval ou comme un essai d'alimentation à deux choix indépendant, respectivement. Le protocole ne nécessite pas d'installation compliquée et peut donc être appliquée dans tous les laboratory avec les outils de base de la culture à la mouche.
Introduction
Modification du comportement en réponse à l' expérience permet aux animaux d'adapter leur comportement aux changements dans leur environnement 1. Au cours de ce processus, les animaux intègrent leur état physiologique interne avec les conditions changeantes de l'environnement extérieur et ensuite choisir une seule action sur une autre pour augmenter leurs chances de survie et de reproduction. Les systèmes de récompense ont évolué pour motiver les comportements qui sont nécessaires pour la survie des individus et des espèces en renforçant les comportements qui améliorent la survie immédiate, comme manger ou boire, ou celles qui assurent la survie à long terme, tels que le comportement sexuel ou le soin des enfants 2. Composés artificiels tels que les médicaments d'abus affectent également les systèmes de récompense par les voies neuronales cooptant qui interviennent dans les récompenses naturelles 2.
Au cours des deux dernières décennies, la mouche Drosophila melanogaster a été établi comme un modèle prometteur pour l' étude de la molecet parti- mécanismes neuronaux qui façonnent les effets de l' éthanol sur le comportement 3,4.
Auparavant, nous avons identifié un sous – ensemble de neurones peptidergiques dans les mouches (récepteur FNP / FNP (R) neurones) qui récompense naturelles de couple, comme l' expérience sexuelle, à la motivation d'obtenir des récompenses de drogues 5. expression des FNP est sensible à la fois des expériences sexuelles et à des récompenses de médicaments, tels que l'éthanol intoxication. Les changements dans les niveaux d'expression des FNP sont convertis à des altérations dans l' éthanol auto-administration 5, où la haute NPF réduit et une faible FNP augmente la préférence à consommer de l' éthanol. L'activation de neurones FNP est gratifiant pour les mouches, car ils présentent une forte préférence pour une odeur associé à l'activation, ce qui se traduit également par la consommation d'éthanol réduite. Plus important encore, l'activation des neurones FNP interfère avec la capacité de mouches pour former une association positive entre l'intoxication à l'éthanol et une queue d'odeur. Le lien de causalité entre la FNP / Rsystème, la mémoire de récompense, et la consommation d'éthanol suggère que l' on peut utiliser de l' éthanol auto-administration en tant que mesure des changements dans les états de fidélité 5.
Dans cette publication, nous démontrons une approche intégrée pour exploiter le système de récompense naturelle à la mouche et les changements de dosage dans les états de récompense. L'approche se compose de deux parties distinctes, un protocole de formation pour manipuler les expériences liées à la récompense-naturelles, suivi d'un deux choix dosage capillaire d'alimentation (CAFE) pour évaluer l'éthanol auto-administration comme une estimation des changements dans les états de récompense. Le dosage de CAFE est analogue aux essais de choix de deux bouteilles utilisées dans les études sur les rongeurs pour médicament auto-administration et a été montré pour refléter certaines propriétés de comportement de dépendance comme chez les mouches 6.
Protocol
Representative Results
Discussion
Here, we illustrate the details of an integrated approach to measure alterations in reward-seeking behavior, based on previous work described by Devineni et al.6 and Shohat-Ophir et al5. The first section of the protocol uses different types of sexual interactions as the experience input, and the second section uses a two-choice feeding assay to assess the effect of experience on the preference to consume ethanol.
As shown by Devineni et al.<sup…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions U. Heberlein et A. Devineni pour des discussions de longue durée et des conseils techniques. Nous remercions également les membres du laboratoire Shohat-Ophir, A. Benzur, L. Kazaz et O. Shalom, pour l'aide à la démonstration de la méthode. appréciation spéciale va à Eliezer Costi pour établir les systèmes de mouche dans le laboratoire. Ce travail a été soutenu par la Fondation Israël Science (384/14) et les Curie de carrière d'intégration Subventions Marie (CIG 631127).
Materials
| Polystyrene 25 x 95mm Vials | FlyStuff | 32-109 | |
| narrow plastic vials flugs | FlyStuff | 42-102 | |
| Disposable Sterile Needle 18G and 27G | can be acquired by any company | 1.20 X 38mm (18Gx1 1/2") , 0.40 X 13mm (27Gx1/2") | |
| 10x75mm Borosilicate Glass Disposable Culture Tubes | kimble chase | 73500-1075 | |
| calibrated pipets 5ul (microliter) | VWR | 53432-706 | color coded white to contain 5 microliters |
| Mineral Oil | Sigma-Aldrich | M5904 | |
| Sucrose, Molecular Biology Grade | CALBIOCHEM | 573113 | |
| Yeast extract Powder for microbiology | can be acquired by any company | ||
| Ethanol | Sigma-Aldrich | 32221 | |
| standard pipette Tips (micro-pipets) | ThermScientific | T114R-Q | volume- 0.1-20 ul Ultra micro |
| IDENTI-PLUGS (Foam Tube Plugs) | Jaece | L800-A | fits opening 6 to 13mm |
| IDENTI-PLUGS (Foam Tube Plugs) | Jaece | L800-D | fits opening 35 to 45mm |
| virginator fly stock | bloomington drosophila stock center | #24638 | |
| Narrow Vials, Tray Pack (PS) | Genesee Scientific Corporation | # 32-109BR | |
| Drosophila Media Recipes and Methods | Bloomington Drosophila Stock Center | http://flystocks.bio.indiana.edu/Fly_Work/media-recipes/molassesfood.htm | |
| propionic acid | Sigma-Aldrich | P5561 | |
| phosphoric acid | Sigma-Aldrich | W290017 | |
| Methl 4-Hydroxybenzoate | Sigma-Aldrich | H3647 | |
| Agar Agar | can be acquired by any company | ||
| corn meal | can be acquired by any company | ||
| Grandma's molasses | B&G Foods, Inc | not indicated | |
| instant dry yeast | can be acquired by any company | ||
Riferimenti
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