침략 유학을위한 처리 제거하는 새로운 접근하고 "낙오자"효과<em> 초파리</em
Summary
과일 동안 행동 패턴은 역학 싸움, 관찰 및 관련 학습과 기억은 실험 조건에 의해 영향을 받는다, 싸움을 비행. 여기에 제시된 프로토콜은 전체 실험 기간 동안 파리의 처리를 제거하는 새로운 절차를 설명합니다. 이 싸움 역학을 개선하고 강력한 "패자"효과의 형성을 할 수 있습니다.
Abstract
초파리의 공격적인 행동은 전형적인 행동 패턴의 연속 식으로 구성된다 (분석 1 참조). 이 복잡한 동작은, 유전, 호르몬, 환경 적 요인에 의해 영향을 받는다. 많은 생물과 마찬가지로, 이전 전투 경험은 파리의 전투 전략과 이후 대회의 결과에 영향을 미친다 : 싸움을 잃고 가능성이 학습과 기억 2-4을 포함 "패자"효과를 공개, 나중에 경연을 잃을 확률이 높아집니다. 침략 같은 복잡한 사회적 행동의 발현을 함께 학습과 기억은, 동물 5,6의 처리 테스트 사전에 민감합니다. 많은 실험 절차는 그러나 침략 7-9, 파리의 처리는 현재 사용할 제외없이 일상적으로 사용되는 프로토콜을 연구하기 위해 다른 실험실에서 사용된다. 여기, 우리는 instea를 사용하여, 파리의 처리하지 않고 새로운 행동 장치를보고D 자신의 타고난 부정적인 geotactic 응답으로 또는 전투 실에서 동물을 이동합니다. 이 프로토콜에서는, 음식 컵을 포함하는 작은 원형의 싸움 경기장 전에 파리의 도입에 이동식 플라스틱 슬라이더에 의해 동일한 두 반으로 나누어집니다. 파리 챔버 문과 geotaxis 슬라이딩을 통해 자신의 집에 격리 병에서 챔버를 입력합니다. 플라스틱 슬라이더를 제거하여, 파리는 상호 작용하는 무료입니다. 지정된 기간 후, 파리 후속 실험에 대한 슬라이더로 다시 분리된다. 이 모든 개별 파리 처리없이 쉽게 이루어진다. 이 장치는 침략과 비행 싸움에서 "패자"효과의 형성을 포함한 관련 학습과 기억을 연구하는 새로운 접근 방식을 제공한다. 또한,이 새로운 행동 범용 장치는 파리의 다른 사회적 행동을 연구하기 위해 이용 될 수 있고, 일반적으로, 기본적인 행동 공정에서 경험 관련 변화를 조사하는 관심을 가져야한다.
Introduction
동물 시스템의 침략 강하게 수집 및 식품, 영토와 동료와 같은 자원의 유지와 연관되어있다. 이 개인의 피트니스에서 활약 중요한 역할을 감안할 때, 그것은 침략은 동물의 왕국에 걸쳐 진화 것은 놀라운 일이 아니다. 직접 개인에게 혜택을 적응 특성으로, 강한 학습과 기억 구성 요소는 침략과 연관되어 있습니다. 사회 계급에 대한 경쟁에서, 이전의 전투 경험은 이후 대회의 결과에 영향을 미친다. 일반적으로, 이전의 패배 경험이 증가하고, 우승 경험은 감소, 나중에 경연을 잃을 확률은 ( "패자"과 "승자"효과라고도 함). "패자"효과 종의 넓은 범위에서 관찰하고, 일부 리포트는 "승자"효과는 일반적으로 짧은 시간 동안의 2,10,11이 며칠 동안 지속될 수 있다는 것을 시사하고있다.
공격적인 행동의 첫 번째 보고서초파리에서 (D.의 ampelophila) 성 인식과 성 선택 (12)과 관련 논문에서 1915 년 Sturtevant로했다. 나중에, 남성 과일의보다 완벽한 검사가 침략을 비행 반세기가 초파리의 싸움 중에 관찰 된 행동 패턴의 대부분을 설명하는, 만들어졌다. 이들 실험은 대부분 13-15 시간 동안 관찰 암수 파리의 소그룹을 실시 하였다. 최근 강력한 유전자 도구, 이항 단일 섹스 싸움 설정과 관찰, D의 짧은 시간의 추가와 melanogaster의 침략 1.16의 생물학의 연구에 중요한 모델 시스템으로 떠오르고있다. 남성과 여성의 파리의 동성 쌍 사이의 싸움의 분석은 침략가 통계적으로 신뢰할 수있는 방식으로 1,17의 다른 하나의 전환에 박힌 행동 패턴을 포함 것을 보여 주었다. 다른 사람이 싸움에서 관찰하는 동안 관찰 된 행동 패턴 중 일부는 성 특정남녀 모두의. 남성 싸움은 분명 '승자'와 '패자'와 지배 관계의 형성에 여성 싸우면 결과보다 더 높은 강도의 레벨로 이동합니다. 현재, 많은 실험실은 생화학 (18), 신경 7,19-21, 침략의 유전 (22) 토대 조사를 시작했습니다. 불행하게도, 연구의 메타 분석으로 인해 서로 다른 실험실에서 실험 절차의 다양성의 사용 싸움 역학에 대한 통찰력과 형성과 지배 관계의 유지 보수 문제가를 얻을 수 있습니다. 본질적으로 문헌에 기재된 기술은 모두 경기장 밖으로 날아 전송 경기장으로 19,23,24 및 행동 실험 중에 3,4-들을 소개하는 파리의 취급 및 조작을 포함한다. 부드러운 흡입은 파리에게 3,4,23-25를 조작하는 가장 일반적인 방법이지만, 감기 또는 CO 2 마취는 심지어 P 불구하고, 9,26를 사용하는revious 연구는 이미 이러한 절차가 비행 행동 27, 28에 해로운 영향을 미칠 것으로보고있다. 적어도 24 시간의 기간은 동작 (29, 30)에 미치는 영향을 최소화하기 위해 임의의 마취제의 사용 후 권장된다.
파리는 이전 전투 경험에서 배우고 학습과 기억이 동반 아고 니스트 만남의 결과임을 시사, 새로운 상황에서 자신의 행동 패턴의 사용을 수정합니다. 그런 의미에서, 싸움은 이후의 만남 동안 점점 더 자주 사용 후 전략이 일 것을 배우고 날아간 조건화 학습 상황과 유사 비행. 지배 관계가 싸움 중에 설립 된 후 파리 승자는 점점 더와 패자가 갈수록를 lunging으로, 자신의 전투 전략을 변경합니다. 분리의 기간이 지난 후에, 이전 패자는 훨씬 더 복종하는 동작을 보여 순진한 플로리다와 결합 할 때 싸움 차 2를 잃을 가능성이 높다이거 또는 이전 수상자 3,4. 그러나, 파리 처리는 제외된다 실험 절차의 부재는 어렵다 "패자"효과의 상세한 연구를했다. 최근의 연구에서, 우리는 일상적으로 처리를 제거 새로운 절차와 행동 챔버에 파리를 소개하는 실험실 (흡인과 추위 마취)에 사용되는 두 개의 실험 절차를 비교했다. 결과는 저온 마취가 흡인보다 공격에 훨씬 더 큰 부정적인 영향을했지만, 심지어 열망은 파리에서 공격성의 수준을 감소 것을 보여 주었다. 포부는, 그러나, 침략을 함께 학습과 기억에 매우 심각한 영향을 야기했다. 두 실험 절차 (흡인없이 처리), 파리의 처리가 실험 절차 5,6에서 제거 될 때 강력한 "패자"효과 만 관찰과 동일한 프로토콜을 다음과 같습니다.
이상적으로, 라보에 초파리 침략의 연구ratories는 일반적으로 (탈출을 방어하기 위해 자원에 대한 경쟁, 영토와 공간) 야생에서 발생 날아 환경 상황을 포함해야한다. 또한, 실험 조건은 확실하게 유도 관찰 및 검사 하에서 동작을 해석하도록 최적화되어야한다 (동물의 취급을 최소화 마취제 CO (2)의 사용을 제한하고, 실험 방법을 표준화하려고). 대부분 또는 모든 이러한 문제를 해결하기위한 시도에서, 우리는 동안 행동 경기장에 도입 전후 파리의 처리를 없애 새로운 행동 장치를 설계 하였다. 이 장치로, 파리는 자신의 타고난 부정적인 geotaxis이 이동로와 싸움 챔버 밖으로 전송하는 데 사용합니다. (a) 개인 중 행동 변화를 감소; 파리의 취급을 제거함으로써, 프로토콜은 목표 파리는 상호 작용하고 맑은 우성 관계 (수컷)를 생성하는 (b) 필요한 시간을 감소; 및 (c) 안정적으로 충분히 강한 behavio을 유도RAL 변화는 "패자"효과의 형성을 허용합니다.
이 프로토콜은 새로운 실험 장치 및 단계 절차에 의해 단계 공격성을 분석하고 D.에 강한 "패자"효과의 형성을 허용하도록 설명 melanogaster의. 우리는이 행동 장치는 쉽게 초파리에 의해 전시 다른 사회적 행동의 연구에 적용 할 수 있습니다 기대합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
침략의 연구를위한 모델 생물로 강력한 유전 적 방법과 초파리를 사용하는 현대 시대, 안정적인 전투 행동이 파리 1,7의 단일 쌍으로 얻을 수있는 새로운 실험 무대의 도입으로 12 년 전 약 시작 8,17,19. 이 경기장은 원하는 자원 (식품 컵, 잠재적 인 동료)와 패자를위한 공간으로 후퇴 (으)로 운항하는 항공사를 포함했다. 이 경기장 얻은 결과는 초파리의 싸움 동작에 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 출자자는 연구 설계, 자료 수집 및 분석, 게시하는 결정, 또는 원고의 준비를 전혀 역할을 없었다 EAK 할 수있는 국립 종합 의료 과학 연구소 (GM099883와 GM074675)에서 보조금에 의해 지원되었다. (: 접촉 우리는 행동 장치의 설계를 위해 하버드 의과 대학에서 우리의 기계 공장에서 사람들에게 감사 http://mikesmachine.com ).
저자 공헌 : ST는, 기원전 행동 장치를 설계했다. ST의 설계 및 실험 프로토콜을 최적화. ST와 BC 수행하고 실험을 분석 하였다. ST, EAK와 BC는 종이를 썼습니다.
Materials
| Drosophila melanogaster pupa | Bloomington Stock Center | ||
| Standard fly food | Fabricated in-house. | ||
| Behavioral chambers | Mike machine | Fabricated in-house. Directly contact the compagny for more informations. | |
| Borosilicate glass vials | VWR International | 47729-576 | 16 x 10 mm |
| Cotton | Fisherbrand | 22-456-881 | Any brand can be used |
| Pasteur pipettes | VWR International | 53300-567 | |
| Paintbrush | Blick Art Material | 06157-7030 | Round , Size 3/0 |
| Toothpick | N/A | N/A | Any brand can be used |
| Acrylic paint (blue/white) | Blick Art Material | 01637-5172/01637-1022 | Any brand can be used |
| Dry active yeast | Sigma | YSC2-500G | |
| Srew cap tube | VWR International | 10011-394 | 15 mm diameter, 10 mm height |
| Eppendorf | VWR International | 22363212 | |
| Tape | N/A | N/A | Any brand can be used |
| Plastic slices | Electron Microscopy Sciences | 70329-40 | 22 x 40 x 0.25 mm Thickness |
| Light source (bulb) | VWR International | 500003-418 | Any brand can be used |
| Timer | VWR International | 62344-641 | Any brand can be used |
| Incubator | Percival | Directly contact the constructor for more informations. | |
| Carbon Dioxide Dry (CO2) | Medical-Technical Gases, Inc | 14H31 | |
| Binocular | Nikon | SMZ-745 | Any brand can be used |
| Camera (SONY Handycam HDR-CX330) | B&H | SOHDRCX330B | Any brand can be used |
| Computer | With a minimum of 1.4 Ghz Processor, running Microsoft Windows or Machintosh HD | ||
| ClipWrap | Download online | Any importing software can be used | |
| QuickTime Player | Download online | Any reading software can be used | |
| GraphPad Software | Online | Any statistical software can be used |
References
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