السلوكيات حاسة الشم يعاير التي تتبع الكمبيوتر ذبابة الفاكهة في Olfactometer أربعة رباعي

الهدف العام من هذا الإعداد هو فحص السلوكيات الشمية للذباب في مقياس الرائحة رباعي الأرباع باستخدام برنامج نصي آلي لتتبع الذباب. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في معالجة الأسئلة الرئيسية المتعلقة بكيفية اكتشاف الأنظمة العصبية الشمية للعالم الخارجي ، وكيف يقوم الدماغ بفك تشفير القرارات السلوكية وتوجيهها. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها متعددة الاستخدامات وقوية ، وتسمح بتكرار اختبار الاستجابات الشمية من قبل مجموعة الذباب في ساحة تجريبية كبيرة.

بالنسبة لهذا البروتوكول ، قم بإعداد خمس غرف رائحة تتكون من حاوية خارجية بلاستيكية وحاوية داخلية زجاجية وغطاء PTFE مصنوع خصيصا. الملحق عبارة عن غطاء حاوية أصلي مع إزالة الجزء المركزي ، وصمامين متصلين أحادي الاتجاه. استخدم أربع غرف من غرف الرائحة للتحكم في المذيبات ، وغرفة واحدة لاختبار الرائحة.

تأكد من نظافة كل حجرة ، ثم قم بتحميل حاوية الرائحة بملليلتر واحد من المذيبات أو تخفيف الرائحة. بعد ذلك ، تحقق من موضع الحاوية في الغرفة البلاستيكية ، وتأكد من عدم سكب أي سائل. قم بتأمين الغطاء باستخدام اللوغي والحلقة O على ملحق PTFE لمنع التسرب.

قم بتربية الذباب على وسط دقيق الذرة القياسي. في زجاجة قياسية ، ضع 30 ذكرا و 30 أنثى ، واترك البيض لمدة خمسة أيام في درجة حرارة الغرفة. من هذه الزجاجات ، اجمع الذباب المغلق حديثا.

لكل مجموعة تجريبية ، اجمع 25 ذكرا و 25 ذبابة أنثى تحت تخدير قصير بثاني أكسيد الكربون واترك المجموعة تتقدم في العمر على وسط الذبابة القياسي لمدة يومين إلى أربعة أيام. قبل 40 إلى 42 ساعة من التجربة ، انقل المجموعة إلى قارورة تحتوي على حوالي 10 ملليلتر من هلام الاغاروز بنسبة واحد بالمائة للرطوبة بدون طعام. يساعد الجوع على زيادة الحركة بأكملها ، ويجب أن ينجو أكثر من 90٪ من الذباب من عملية الجوع.

إذا مات أكثر من 10٪ ، وهو ما يمكن أن يحدث في نمط وراثي ضعيف ، فحاول استخدام تجويع ليوم واحد لجميع الذباب في التجربة. قبل خمس دقائق على الأقل ، قم بتشغيل جهاز التحكم في درجة الحرارة واضبطه على 25 درجة مئوية. بعد ذلك ، قم بتوصيل غرف الرائحة بالساحة عبر أنبوب بلاستيكي.

تحقق من معدل تدفق الهواء في كل ربع من الساحة باستخدام مقياس تدفق إلكتروني. تأكد من أن تيارات هواء التحكم والرائحة تعمل بسرعة 100 مل في الدقيقة. الذباب حساس للغاية لتدفق الهواء ، ومن الأهمية بمكان التحقق من تدفق الهواء لكل ربع قبل كل تجربة.

الآن ، قم بتنظيف الساحة والألواح الزجاجية باستخدام 70٪ من الإيثانول. امسح جميع الأجزاء مرتين إلى ثلاث مرات ، واتركها تجف تماما في الهواء قبل المتابعة. بعد ذلك ، قم بتثبيت الألواح الزجاجية في الساحة.

ثم انقل الذباب إلى الساحة دون تخدير. باستخدام الجاذبية ، دعهم يدخلون من خلال الفتحة الموجودة في إحدى الألواح الزجاجية ، ثم قم بتغطية الفتحة بشبكة دائرية. الآن ، ضع الساحة المحملة بالذبابة في الغرفة الضيقة الخفيفة.

بعد ذلك ، قم بتوصيل تيارات هواء التحكم الأربعة بكل زاوية من أركان الساحة. أغلق باب الغرفة واترك الذباب يتأقلم مع البيئة الجديدة لمدة 10 إلى 15 دقيقة. بعد فترة التأقلم ، قم بإجراء تجربة تحكم مدتها خمس إلى 10 دقائق يتعرض فيها الذباب لأربعة تيارات هواء للتحكم.

من الضروري الآن تحليل البيانات على الفور. إذا لم يتم توزيع الذباب بالتساوي في الساحة ، فيجب إعادة ضبط الساحة. من الأهمية بمكان اختبار سلوك ذباب التحكم لتنظيف الهواء فقط.

سيؤدي هذا إلى التحقق بسرعة من أن جميع ظروف الخلفية طبيعية. يمكن أن يتسبب تسرب الضوء أو عدم توازن درجة الحرارة أو الساحة المائلة أو تلوث الرائحة في حدوث مشاكل. إذا لزم الأمر ، تخلص من الذباب ونظف الساحة مرة أخرى.

في حالة الاشتباه في تلوث الرائحة ، استبدل كل الأنابيب. استمر في تكرار اختبار التحكم مع مجموعات جديدة حتى لا تظهر أي تفضيل لأي من الأرباع الأربعة. بعد ذلك ، قم بتوصيل غرفة رائحة الاختبار بالإعداد باستخدام صمام ثلاثي الاتجاهات ، أو أعد توصيل الأنبوب وقم بإجراء تجربة اختبار لمدة خمس إلى 10 دقائق.

بالنسبة للتسجيلات التجريبية الأطول ، أوقف برنامج التتبع بسرعة وأعد تشغيله كل 20 دقيقة ، وإلا ستكون ملفات البيانات كبيرة جدا. بين الاختبارات ، تخلص من الذباب ، ونظف الساحة والألواح الزجاجية بنسبة 70٪ من الإيثانول ، واستبدل أنابيب الموصل. حافظ على تدفق الهواء الجاف لغسل النظام باستمرار.

من أجل الكفاءة ، من الجيد أن يكون لديك ساحتان حتى يمكن إجراء التنظيف أثناء الجري. إذا كانت العديد من التجارب خاطئة في نفس اليوم ، فاحرص على التأكد من عدم ترك أي رائحة في النظام من التشغيل السابق. هذه ليست مشكلة عادة مع تركيزات منخفضة من الرائحة أو ثاني أكسيد الكربون ، ولكن بالنسبة للمنبهات عالية التركيز ، قد تكون هناك حاجة إلى فجوة تصل إلى 24 ساعة بين عمليات التجربة.

لتحليل البيانات ، استخدم روتين Matlab المخصص المقدم لتحويل البيانات إلى تنسيق Matlab. قم بتحميل ملف البيانات الأولية الذي تم إنشاؤه في الوقت الفعلي بواسطة برنامج التتبع ، وقم بإنشاء قناع مكاني يتبع ملامح الساحة. قم بتطبيق القناع على البيانات الأولية لإزالة جميع نقاط البيانات التي تقع خارج الساحة ، لأنها تمثل ضوضاء.

بعد ذلك ، قم بإزالة جميع نقاط البيانات التي تتحرك بسرعة أقل من 0.163 سم في الثانية لمدة تزيد عن ثلاث ثوان. من المحتمل أن تكون هذه البيانات ضوضاء أو ذبابا غير متحرك. الآن ، تصور نقاط البيانات المتبقية عن طريق رسمها جميعا خلال فترات التسجيل.

يمكن أيضا النظر إلى البيانات على أنها مسارات واحدة. يمكن تقدير حدود الرائحة بسرعة بناء على البيانات السلوكية للذبابة. بعد ذلك ، احسب مؤشر الجذب ، وقم بإجراء اختبارات إحصائية كما هو موضح في بروتوكول النص.

تم اختبار 25 ذبابا ذكرا و 25 ذبابة في الجهاز السلوكي. استجابة للهواء الجاف ، استكشف الذباب الساحة بأكملها دون تفضيل أي ربع. يوضح الخط المسار المتعقب لذبابة واحدة.

عندما تم إدخال خل التفاح في تيار الهواء الرباعي العلوي الأيسر ، انجذب معظم الذباب إلى ربع الرائحة هذا. عندما تم إدخال رائحة طاردة ، 10٪ إيثيل بروبيونات ، في الربع العلوي الأيسر ، تم تجنب هذا الربع. سجل المؤشر الجذاب لهذا الربع 0.68.

المؤشر الجذاب هو المؤشر الأكثر استخداما في قياس الاستجابة الشمية. تشير القيمة أعلى أو أقل من الصفر إلى الانجذاب أو التنافر. عوض النص عن الاختلافات الطفيفة في موقع الساحة بين التجارب.

تمت إزالة نقاط البيانات التي قد تكون ضوضاء أو ذبابا غير متحرك. بينما يمكن إجراء الاختبار لأي مدة ، فمن المثير للاهتمام عرض التغييرات في حركات المجموعة عبر صناديق مدتها 10 ثوان لتقدير اعتياد الرائحة والظواهر الأخرى. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تشغيل وتحليل السلوكيات الشمية بشكل فعال في اختبار من أربعة حقول.

بمجرد إتقانها ، يمكن إكمال كل تجربة شمية في حوالي ساعة ، ونقوم بشكل روتيني بإجراء أربع إلى ست تجارب خلال يوم واحد.