勉強するリニアアガロースチャネルを使用します<em>ショウジョウバエ</em>幼虫クロールの動作
Summary
ショウジョウバエの幼虫は、行動の神経制御を研究するための強力なモデル系です。この刊行物は、反復的なクロールの動作中に幼虫構造のダイナミクスを定量化するために、線形クロールとメソッドの持続的な発作を誘発するリニアアガロースチャネルの使用を記載しています。
Abstract
ショウジョウバエの幼虫のクロールは、感覚運動行動の神経制御を研究するための強力なモデルとして浮上しています。 、一時停止回し、および蛇行：しかし、平らな開口面上の幼虫のクロールの動作には、複雑です。動きのレパートリーで、この複雑さは、単一のクロールストライドサイクル中に発生したイベントの詳細な分析を妨げます。この障害を克服するために、リニアアガロースチャンネルはストレート、持続的な、リズミカルなクロールに幼虫の行動を制約すること行われました。アガロースチャネルおよびショウジョウバエ幼虫の体は両方の光学的に透明であるため、原理的には、遺伝的にコードされた蛍光プローブにより標識幼虫構造体の動きはそのまま、自由に移動幼虫でモニターすることができます。過去には、幼虫は、線形チャネルに入れ、生物全体のレベルでクロール、セグメント、および筋肉を1分析しました。将来的には、チャネルにクロール幼虫神経を監視するために、カルシウムイメージングのために使用することができますNALの活動。また、これらの方法は、任意の遺伝子型の幼虫を、任意の研究設計のチャネルに使用することができます。したがって、以下に示すプロトコルは、モータ制御を理解するためのモデルとしてショウジョウバエの幼虫を用いた研究のために広く適用可能です。
Introduction
この方法の全体的な目標は、具体的にショウジョウバエの幼虫のクロールを研究することです。運動の実験は、モータ制御2上の理論を開発およびテストに重要な役割を果たしてきました。伝統的に運動は、水生動物（ 例えば 、リーチ、ヤツメウナギ、オタマジャクシ）3で検討されています。これらの動物における歩行運動の反復性は、歩行運動を駆動する生物物理学的事象の分析のための、および移動を伴う神経発火パターンを監視するため、rhythmogenesisの研究を可能にしました。
容易な遺伝学、よく特徴付け開発、第一および第二齢で光学的に透明で本体と、全体の継続的な透過型電子顕微鏡再建：運動の研究のためのショウジョウバエの幼虫の使用は、他のモデル系に勝る利点のユニークな組み合わせを提示します神経系4-6。しかし、 ショウジョウバエの幼虫のロコフラットオープン表面上の動きが、ポーズを含めやや複雑ですなり、蛇行は7をクロールします。このマニュアルでは、幼虫が持続的な、ストレート、リズミカルなクロールの動作を実行するように、ショウジョウバエ幼虫の運動行動を導くために、線形アガロースチャネルを使用する方法を提示します。
アガロースチャネルにおけるショウジョウバエ幼虫の行動を学ぶのではなく、平らな開口面での動作、いくつかの利点を有しています。まず、研究者は、具体的に幼虫の行動レパートリーの一部である多くの動きからクロールの動作を選択することができます。第二に、幼虫の体の大きさに対してチャネルの幅を調整することにより、クローリングの速度を調整することができます。第三に、チャネルは、幼虫は幼虫がロードされ、チャネル内に配向されている方法に応じて背側、腹側、または側面から見ることが可能になります。幼虫の向きでこの汎用性は、クロール時に継続的に見えるようにする目的の任意の構造を可能にします。第4、チャネルは、顕微鏡や目的の広範囲で使用するために適しています。例えば、直線状のチャンネルが明視野ステレオスコープに及び/又はスピニングディスク共焦点顕微鏡1の高解像度画像化のために低解像度イメージングのために使用することができます。第五に、この方法は、任意の遺伝的バックグラウンドに光遺伝学/熱を生じるニューロンの操作と組み合わせて使用することができます。最後に、理由幼虫（第1、第2齢で）体とアガロースチャネルの両方は、ダイナミックな動き、または遺伝的にコードされた蛍光プローブにより標識幼虫構造の蛍光強度の変化を研究する際のチャネルを使用することができ、光学的に透明です。
記載の方法は、第1および第2齢ショウジョウバエ幼虫の動作の詳細な運動学的研究に適しています。この刊行物は、チャネルの使用を実証するために、前方幼虫のクロール時にCNSの蛍光強度の動的変化を分析し、前駆体としてNEUしますRONALカルシウムイメージング。
Protocol
Representative Results
Discussion
マイクロ流体デバイスは、 ショウジョウバエの幼虫（ 図1）を収容することができるリニアアガロースチャンネルを作るために建てられました。 ショウジョウバエの幼虫は、これらの線形アガロースのチャネル内に配置されている場合、それらの行動レパートリーは、クロールサイクルにわたる幼虫構造のダイナミクスの詳細な観察を可能にする、クロールに限定?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank Chris Wreden and Michelle Bland for comments on the manuscript and for technical help.
Materials
| 6 oz square Drosophila bottle | Scimart | DR-103 | |
| agar | sigma | A1296 | |
| sucrose | sigma | S9378 | |
| apple juice | not from concentrate | ||
| Tegosept | Fisher | T2300 | methyl-p-hydroxybenzoate |
| 35 x 10 mm round petri dish | Fisher | 351008 | |
| baker's yeast | |||
| PDMS casting mold | FlowJem | can be requested from authors | |
| isopropyl alcohol | Fisher | A417-1 | |
| laboratory wipes | Fisher | 06-666-11 | |
| canned air | Fisher | 18-431 | |
| 10 cm petri dish | BioPioneer | GS82-1473-001 | |
| agarose | Fisher | 50-444-176 | |
| razor blade | Fisher | 12-640 | |
| forceps | FST | 11241-40 | |
| 22 x 40 cover glass, #1.5 | Fisher | 50-365-605 | |
| Fiji (version 1.51d) | NIH | fiji.sc | |
| Excel 2016 | Microsoft | www.microsoftstore.com | |
| MATLAB R2016 | Mathworks | www.mathworks.com |
Referências
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