Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Den store kultiveringen av nematoder for å studere deres kollektive oppførsel

Published: August 25, 2023 doi: 10.3791/65569
* These authors contributed equally

Summary

Her rapporteres et system for å studere den kollektive oppførselen til nematoder ved å dyrke dem i bulk ved hjelp av hundemat agar medium. Dette systemet tillater forskere å forplante et stort antall dauer ormer og kan brukes på Caenorhabditis elegans og andre beslektede arter.

Abstract

Dyr utviser dynamisk kollektiv atferd, som observert i flokker av fugler, fiskeskoler og folkemengder av mennesker. Den kollektive atferden til dyr har blitt undersøkt innen både biologi og fysikk. I laboratoriet har forskere brukt ulike modelldyr som bananflue og sebrafisk i omtrent et århundre, men det har vært en stor utfordring å studere storskala kompleks kollektiv oppførsel orkestrert av disse genetisk håndterbare modelldyrene. Denne artikkelen presenterer en protokoll for å skape et eksperimentelt system for kollektiv atferd i Caenorhabditis elegans. De forplantede ormene klatrer på lokket på petriskålen og viser kollektiv sværmende oppførsel. Systemet kontrollerer også ormens interaksjoner og virkemåte ved å endre fuktighet og lysstimulering. Dette systemet tillater oss å undersøke mekanismene som ligger til grunn for kollektiv atferd ved å endre miljøforhold og undersøke effekten av bevegelse på individnivå på kollektiv atferd ved hjelp av mutanter. Dermed er systemet nyttig for fremtidig forskning innen både fysikk og biologi.

Introduction

Både ikke-forskere og forskere er fascinert av dyrs kollektive atferd, som i flokker av fugler og fiskestimer. Kollektiv atferd har blitt analysert på et bredt spekter av felt, inkludert fysikk, biologi, matematikk og robotikk. Spesielt er aktiv materiefysikk et voksende forskningsfelt som fokuserer på systemer som består av selvdrevne elementer, det vil si dissipative systemer, som flokker av fugler, fiskeskoler, biofilmer av motile bakterier, cytoskjeletter sammensatt av aktive molekyler og grupper av selvdrevne kolloider. Teorien om aktiv materiefysikk hevder at uansett hvor kompleks individets oppførsel er, styres de kollektive bevegelsene til enorme antall levende ting av et lite antall enkle regler. For eksempel forutsier Vicsek-modellen, en kandidat for en enhetlig beskrivelse av den kollektive bevegelsen av selvdrevne partikler, at kortdistansejusteringsinteraksjon av bevegelige objekter er nødvendig for å danne en langdistansebestilt fase med eksentrisk fluktuasjon i 2D, som i dyrebesetninger1. Top-down eksperimentelle tilnærminger knyttet til fysikken til aktivt materiale utvikler seg raskt. Tidligere eksperimenter bekreftet dannelsen av en langdistansebestilt fase i Escherichia coli2. Andre nyere arbeider benyttet celler 3,4, bakterier5, motile kolloider6 eller bevegelige proteiner 7,8. Enkle minimale modeller som Vicsek-modellen beskrev vellykket disse virkelige fenomenene. I motsetning til disse encellede eksperimentelle systemene, observeres vanligvis kollektiv oppførsel av dyr i naturen, da ingen kunne håpe å utføre kontrollerte eksperimenter med 10.000 ekte fugler eller fisk.

Biologer deler samme interesse som fysikere: hvordan individer samhandler med hverandre og funksjonelt oppfører seg som en gruppe. Et av de tradisjonelle forskningsfeltene for å analysere individuell atferd er nevrovitenskap, der mekanismene som ligger til grunn for atferd har blitt undersøkt på nevron- og molekylært nivå. Mange nevrovitenskapelige bottom-up-tilnærminger har blitt utviklet så langt. Top-down tilnærminger i fysikk og bottom-up tilnærminger i biologi kan tilrettelegges ved hjelp av modelldyr som bananfluen, ormen Caenorhabditis elegans og musen9. Imidlertid har det vært få funn om den storskala kollektive oppførselen til disse modelldyrene i laboratoriet10; Det er fortsatt vanskelig å tilberede gentraktable modelldyr i stor skala i laboratoriet. Derfor, i dagens forskning på kollektiv atferd i biologi og fysikk, har det vært vanskelig for forskere som vanligvis gjør forskning i laboratoriet for å studere dyrs kollektive atferd.

I denne studien etablerte vi en metode for storskala dyrking av nematoder for å studere deres kollektive oppførsel. Dette systemet tillater oss å endre miljøforhold og undersøke effekten av bevegelse på individnivå på kollektiv atferd ved hjelp av mutanter10. I aktiv materiefysikk kan parametrene til den matematiske modellen styres i både eksperimenter og simuleringer, noe som muliggjør verifisering av den modellen for å identifisere enhetlige beskrivelser. Genetikk brukes til å forstå den nevrale kretsmekanismen som ligger til grunn for kollektiv atferd11.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Forberedelse av ormer

MERK: Forbered villtype N2 Bristol-stamme12 og ZX899-stammen (lite-1(ce314); ljIs123[mec-4p::ChR2, unc-122p::RFP])13 for observasjon av henholdsvis kollektiv atferd og optogenetiske eksperimenter. Oppretthold ZX899-stammen under mørke forhold.

  1. Legg fire velfødde voksne ormer på en 60 mm plate som inneholder 14 ml nematodevekstmedium (NGM) med agar og frøet med E. coli OP5012.
  2. Dyrk F1-til sult i NGM-platen ved 23 °C i 7 dager. Utbyttet av F1 ormer er ca 100 ormer / plate på dette punktet. Stadiene av ormer omfatter en blandet populasjon av dauer og sultne L1 larver.

2. Tilberedning av hundemat agar (DFA) medium plater

  1. Autoklav en glassflaske inneholdende 2 g hundefôr i pulverform og 5 ml 1 % agar medium og avkjøl den til romtemperatur (figur 1A).
    MERK: Annet hundefôr fra forskjellige produsenter kan brukes i dette eksperimentet.

3. Inokulering av ormer til DFA medium plater

  1. Overfør små mengder (ca. 0,5 g) DFA-medium til midten av en NGM-plate sådd med E. coli OP50 (figur 1B). For optogenetiske eksperimenter, hell 40 μL av 50 μM all-trans-retinal, kofaktoren av kanal rhodopsin 2, på DFA før inokulering av ormer.
  2. Samle de sultede ormene fra fire NGM-plater ved hjelp av autoklavert vann.
  3. Legg et lite fragment av hundemat (ca. 0,5 g) på DFA-mediet, ca. 2 mm fra lokket på tallerkenen.
  4. Lys opp NGM-platen med ultrafiolett lys i 15 minutter inne i en ren benk for å forhindre forurensning.
  5. Inokuler de oppsamlede ormene (ca. 400 ormer) på DFA-mediet på NGM-plater. Ikke forsegl platen med parafilm for å unngå å øke fuktigheten inne i petriskplaten og generere vanndråper som fanger ormer på et lokk.
  6. Forplante ormene ved 23 °C og la dem klatre opp til lokket på platen i ca. 10-14 dager.
    MERK: Fordi antall ormer på lokkene knapt økte etter 10-14 dager, ble det antatt at ormene sannsynligvis hadde gått tom for mat.

4. Observasjon av kollektiv oppførsel

  1. På dagen for forsøket, plasser en ny NGM-plate som ikke inkluderte E. coli og hundemat agar medium på en aluminiumplate på scenen av et makrozoommikroskop (figur 2A). Hold bunnen av denne nye NGM-platen ved 23 °C ved hjelp av en Peltier temperaturregulatorenhet i minst 5 minutter (figur 2B). Bytt deretter lokket på denne nye NGM-platen med lokket på platen som ormene klatret opp på. Bruk objektivlinsen (x2, NA = 0,5) som mål med lav forstørrelse (figur 2A).
  2. Øk temperaturen på bunnen av petriskplaten fra 23 °C til 26 °C for å endre fuktigheten inne i platen (figur 2).
  3. Ta bilder av den indre overflaten av platelokket med kameraet med 20 bilder s-1 (tilleggsvideo S1).
  4. Lagre de anskaffede bildene i filformatet Tagged Image File.

5. Optogenetisk eksperiment

  1. Bruk en 100 W kvikksølvlampe for å levere blått lys, filtrert med et filtersett. Kontroller belysningstiden nøyaktig ved hjelp av et elektromagnetisk lukkersystem (figur 2B).
  2. Vedlikehold ZX899 på DFA under disse forholdene i 5 minutter før blått lys lyser.
  3. Belys ZX899-ormer festet til lokket på en petriskamplate på mikroskoptrinnet som opprettholdes ved 23 °C.
  4. Ta bilder av den indre overflaten av platelokket med et kamera med 20 bilder s-1 (tilleggsvideo S2).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Her ble villtype dauerormer brukt til kollektive atferdsobservasjoner. Ormer ble dyrket ved 23 ° C i ca 10-14 dager og klatret opp til den indre overflaten av lokket på en DFA medium plate. På forsøksdagen ble bare lokket overført til en ny NGM-plate uten E. coli og DFA-medium. Bunnen av denne petriskallerkenen ble først holdt på 23 °C ved hjelp av Peltier-systemet, og deretter ble temperaturen økt til 26 °C. En film ble tatt under mikroskopet. Figur 3 viser øyeblikksbilder av filmen. Ormer ombygde nettverksmønstrene dynamisk under fuktighetsendring. Etter hvert som luftfuktigheten øker, blir også romstørrelsene på nettverket større. Til slutt kollapset nettverkene, og sovende ormklynger ble igjen på lokkets indre overflate.

Figure 1
Figur 1: Bilder av DFA-medium for dyrking av et stort antall ormer. (A) Foto av DFA-medium tilberedt i en glassflaske. (B) Foto av NGM-plate med DFA-medium like etter at innsamlede ormer ble inokulert. Forkortelser: DFA = hundemat agar; NGM = nematodevekstmedium. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Eksperimentelt system for observasjon av kollektiv atferd. (A) Mikroskopi for observasjon av kollektiv atferd. (B) Mekanisk lukkerkontroller og temperaturkontrollsystem ved bruk av Peltier-systemet. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Representative data om avhengigheten av det kollektive nettverksmønsteret av fuktighet. Avhengighet av C. elegans-nettverket på omgivelsesfuktighet. Kameraets bildefrekvens er 1 fps. Vektstang = 4 mm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Tilleggsvideo F1: Kollektive nettverksdannelser. Dauerormer av villtype ble forplantet ved hjelp av DFA på NGM i en petriskål. Ormene selvorganiserte inne i lokket. Fuktigheten ble endret ved hjelp av en Peltier-enhet. Bildene ble tatt fra over lokket. Filmen spilles 80 ganger raskere enn sanntidsopptakshastigheten. Forkortelser: DFA = hundemat agar; NGM = nematodevekstmedium. Klikk her for å laste ned denne filen.

Tilleggsvideo S2: Optogenetisk manipulering av ormens kollektiver. Optogenetikk ble utført med 1, 2, 4, 8, 32 og 128 s blålysbelysning. Denne aktiveringen forårsaket i utgangspunktet arborisering og sammenbrudd av bunter. Til slutt ble et nettverk forskjellig fra den opprinnelige strukturen dannet. Filmen spilles 20 ganger raskere enn opptakshastigheten i sanntid. Klikk her for å laste ned denne filen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I denne studien viser vi en protokoll for å forberede et system for den store kollektive oppførselen til C. elegans i laboratoriet. Den DFA-baserte metoden ble opprinnelig etablert med Caenorhabditis japonica14 og Neoaplectana carpocapsae Weiser15, som begge er ikke-modelldyr. Denne metoden ble imidlertid ikke brukt for å undersøke kollektiv atferd. C. elegans er et genetisk håndterbart modelldyr11,12. Atferdsgenetiske studier ved hjelp av C. elegans har bidratt til undersøkelsen av atferdsforskning på individnivå. Men i den lange historien til C. elegans forskning, selv om et enkelt klumpemønster ble observert 16,17,18,19, har ingen rapporter vist dynamisk mønsterdannelse via gruppenivåadferden til C. elegans. En sentral ide i denne studien er å bruke DFA-medium for å lette vedlikeholdet av et stort antall ormer i lang tid i en petriskål. Ved hjelp av DFA-medium presenterer vi observasjonen av dynamisk kollektiv oppførsel av C. elegans, og introduserer dermed et nytt atferdsparadigme.

Tidligere er det rapportert om flere produksjonsmetoder for masseorm. I sammenligning med disse metodene er fordelen med denne metoden å muliggjøre undersøkelse av kollektiv oppførsel på et lokk uten en prosess for isolering av dauerormer. Nylig publiserte vi et papir som rapporterer overføring av nictating dauer ormer over et gap mellom et lokk og DFA medium ved hjelp av elektrostatiske interaksjoner med lokket20. Denne ormoverføringen skjer når ormer danner en niktasjonskolonne som består av ca. 100 ormer. Denne studien viser at bare dauer ormer kan overføre når dauer formasjoner er indusert av for mye trengsel i DFA. Antall ormer produsert ved denne metoden er sannsynligvis færre enn andre metoder som eggeplommebaserte metoder. For å utføre en atferdsanalyse på et lokk kan vi imidlertid bruke populasjonen av dauerormene, som neppe inkluderer andre stadieormer som sultede L1-larver, mens tidligere metoder krever en prosess for isolering av dauerormer. Dermed tillater denne metoden en mer presis kollektiv atferdsundersøkelse ved hjelp av dauer-ormer. I tillegg kan eksperimentøren også kontrollere tettheten av ormer i følgende prosedyre. Først ble autoklavert vann brukt til å samle og vaske ormene som flyttet til lokket. Deretter ble konsentrasjonen av ormer i vann bestemt ved å telle ormene i en aliquot av ormsuspensjonen, og ormsuspensjonen ble droppet på et substrat. Samlet sett er systemet vårt mer kontrollerbart når det gjelder ormstadiet og tettheten for atferdseksperimenter.

Kollektiv oppførsel har blitt analysert fra perspektivet til aktiv materiefysikk, som søker å identifisere enhetlige beskrivelser av kollektive bevegelser av levende og ikke-levende selvdrevne partikler. Mot dette målet har mange eksperimentelle systemer blitt utviklet for ikke-levende selvdrevne partikler og celler, men færre systemer er utviklet for multicellulære organismer, som viser mye mer kompleks oppførsel basert på nevrale kretser. Derfor utvider systemet vårt muligheten for at den enhetlige beskrivelsen av kollektive bevegelser eksisterer. Når det gjelder fuktighetsmanipulasjon, foreslo vår tidligere numeriske simulering basert på en modell at tiltrekningskrefter mellom ormer, sannsynligvis indusert av fuktighet i forsøket, induserer mønsterendringer, som var kvalitativt konsistente med fuktighetsinduserte mønsterendringer10. Vi tror imidlertid at det ikke er noen deterministiske eksperimentelle bevis som viser at mønsterendringer ble indusert av fuktighet i stedet for temperatur. Derfor bør eksperimentøren være forsiktig med om de kollektive atferdsendringene utelukkende kan tilskrives fuktighetsendringen i stedet for temperaturendringen eller ikke.

Å forstå den nevrale mekanismen som ligger til grunn for kollektiv atferd hos dyr er en ny utfordring innen biologi. Kollektiv atferd fører til fremveksten av en ny funksjon som ikke vises på individnivå. Siden dyr har et nervesystem, har de hukommelses- og læringsevner, og det er spennende å undersøke forskjellene i disse nevrale funksjonene på individ- og populasjonsnivå. Det har blitt bemerket at kollektiv atferd forbedrer deteksjonsfølsomheten for fremmede organismer og byttedyr og forbedrer evnen til riktig beslutningstaking 21,22,23. C. elegans har også et nervesystem bestående av 302 nevroner og husker dermed den siste dyrkingstemperaturen24 og migrerer til et sted med foretrukket fuktighet25. Dermed ville det være interessant å undersøke forholdet mellom nevrale funksjoner og kollektiv atferd i C. elegans. Videre kan man forvente å trekke ut mekaniske parametere gjennom observasjon av oppførselen til en ormpopulasjon. For eksempel vil observasjon av de viskoelastiske egenskapene i C. elegans folkemengder gjøre det mulig å estimere elastisiteten til en enkelt orm og overflatespenningen mellom ormer. Størrelsesfordelingen av ormeklumper skal forholde seg til overflatespenningen mellom dem. Den propulsive kraften til C. elegans-individet kan også estimeres fra frekvensen som ormen beveger seg ut som respons på overflatespenningen. Dermed kan vi forvente å estimere mekaniske parametere på nivået av individuelle ormer basert bare på makroskopisk informasjon om ormpopulasjonen.

Avslutningsvis har aktiv materiefysikk som mål å identifisere enhetlige beskrivelser av kollektiv atferd, og dette feltet krever mer eksperimentell verifisering av de foreslåtte matematiske modellene ved å kontrollere parametere. I tillegg er den funksjonelle betydningen av hvert dyrs kollektive mønsterdannelse og dens mekaniske relevans for nevrale funksjoner viktige åpne spørsmål. Videre, gitt at et av målene med "myk robotikk" er den nøyaktige kontrollen av kollektiver av roboter, håper vi at en algoritme kan etableres gjennom eksperimenter av ormers kollektive oppførsel for anvendelse for å kontrollere de kollektive bevegelsene til myke roboter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen interessekonflikter å oppgi.

Acknowledgments

Vi takker Caenorhabditis Genetics Center for å gi stammene som brukes i denne studien. Denne publikasjonen ble støttet av JSPS KAKENHI Grant-in-Aid for Scientific Research (B) (tilskuddsnummer JP21H02532), JSPS KAKENHI Grant-in-Aid på Innovative Areas "Science of Soft Robot" -prosjektet (tilskuddsnummer JP18H05474), JSPS KAKENHI Grant-in-Aid for Transformative Research Areas B (tilskuddsnummer JP23H03845), PRIME fra Japan Agency for Medical Research and Development (tilskuddsnummer JP22gm6110022h9904), JST-Mirai-programmet (tilskuddsnummer JPMJMI22G3), og JST-FOREST-programmet (tilskuddsnummer 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. Saw, T. B., et al. Topological defects in epithelia govern cell death and extrusion. Nature. 544 (7649), 212-216 (2017).
  4. Kawaguchi, K., Kageyama, R., Sano, M. Topological defects control collective dynamics in neural progenitor cell cultures. Nature. 545 (7654), 327-331 (2017).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Sumino, Y., et al. Large-scale vortex lattice emerging from collectively moving microtubules. Nature. 483 (7390), 448-452 (2012).
  8. Schaller, V., Weber, C., Semmrich, C., Frey, E., Bausch, A. R. Polar patterns of driven filaments. Nature. 467 (7311), 73-77 (2010).
  9. Lin, A., et al. Imaging whole-brain activity to understand behaviour. Nature Reviews Physics. 4 (5), 292-305 (2022).
  10. Sugi, T., Ito, H., Nishimura, M., Nagai, K. H. C. elegans collectively forms dynamical networks. Nature Communications. 10 (1), 1-9 (2019).
  11. Corsi, A. K., Wightman, B., Chalfie, M. A transparent window into biology: a primer on Caenorhabditis elegans. Genetics. 200 (2), 387-407 (2015).
  12. Brenner, S. The genetics of Caenorhabditis elegans. Genetics. 77 (1), 71-94 (1974).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. Artyukhin, A. B., Yim, J. J., Cheong, M. C., Avery, L. Starvation-induced collective behavior in C. elegans. Scientific Reports. 5, 10647 (2015).
  18. 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).
  19. Chen, Y., Ferrell, J. E. C. elegans colony formation as a condensation phenomenon. Nature Communications. 12 (1), 4947 (2021).
  20. Chiba, T., et al. Caenorhabditis elegans transfers across a gap under an electric field as dispersal behavior. Current Biology. 33 (13), 2668-2677 (2023).
  21. Ioannou, C. C., Guttal, V., Couzin, I. D. Predatory fish select for coordinated collective motion in virtual prey. Science. 337 (6099), 1212-1215 (2012).
  22. 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).
  23. 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).
  24. Sugi, T., Nishida, Y., Mori, I. Regulation of behavioral plasticity by systemic temperature signaling in Caenorhabditis elegans. Nature Neuroscience. 14 (8), 984-992 (2011).
  25. 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).

Tags

Biologi Collective Behaviors dyr flokker av fugler stimer av fisk folkemengder av mennesker biologi fysikk laboratorium modelldyr bananflue sebrafisk genetisk håndterbare modelldyr eksperimentelle system Caenorhabditis elegans kollektiv svermende atferd orminteraksjoner miljøforhold bevegelse på individnivå mutanter
Den store kultiveringen av nematoder for å studere deres kollektive oppførsel
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Imamura, R., Nakane, Y., Jiajing,More

Imamura, R., Nakane, Y., Jiajing, H., Ito, H., Sugi, T. The Large-Scale Cultivation of Nematodes to Study Their Collective Behaviors. J. Vis. Exp. (198), e65569, doi:10.3791/65569 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter