التحليل السلوكي للخلل الحركي في ذبابة الفاكهة السوداء كقراءة للسمية العصبية

الهدف من بحثنا هو تطوير طريقة عالية لوضع فعالة من حيث التكلفة وأخلاقية مواتية لفحص المركبات السامة للأعصب. غالبا ما تعتمد الطرق التقليدية لاختبارات علم السموم على نماذج المعدل الافتراضية ، والتي تكون باهظة الثمن وتستغرق وقتا طويلا ومخاوف أخلاقية كما نعلم. أردنا استكشاف ما إذا كان بإمكاننا اكتشاف العلامات المبكرة للسمية العصبية باستخدام نموذج بديل مثل ذبابة الفاكهة سوداء القلب الحساسة والقابلة للتطوير. يساعدنا هذا البروتوكول في اكتشاف الأنماط الظاهرية للسلوك مثل تغييرات أنماط الحركة والنشاط المرتفع ، ولكن أيضا التدهور الحركي التدريجي أو الاضطرابات المكتوبة الأمنية ، كما يتم اختبار التفضيل الواسع.

ما يجعل مزايا بروتوكولنا هو أنه يجمع بين مقايسة التسلق الكلاسيكية وتقنية المراقبة في الوقت الفعلي ، وهذا يسمح لنا بالتقاط الإعاقات الحركية الدقيقة التي قد تفوتها. بالطرق التقليدية توفر حساسية أعلى وبيانات سلوكية أكثر دقة.

[راوي] للبدء ، انقل الذباب برفق إلى زجاجة فارغة. ضع الزجاجة التي تحتوي على الذباب داخل صندوق مملوء بالثلج ، مع التأكد من تغطية الزجاجة بأكملها. بعد دقيقة واحدة ، اضغط برفق على الزجاجة للتحقق من تخدير جميع الذباب. تحضير وعاء أصغر مملوء بالثلج. ضع طبق بتري أو سطح نظيف مستو فوق الثلج لإنشاء منصة مبردة. الآن اقلب الأنبوب فوق طبق بتري المبرد واضغط برفق لتحرير الذباب على السطح البارد. انقل الذباب بعناية إلى قوارير فارغة. اترك الذباب يتعافى من التخدير لمدة 30 دقيقة في بيئة خاضعة للرقابة عند 25 درجة مئوية مع دورة مظلمة فاتحة لمدة 12 ساعة ورطوبة 50٪. بعد ذلك، لتحضير التغذية الشعرية الدقيقة، استخدم ماصة لتحميل 10 ميكرولتر من محلول الاختبار يدويا في كل أنبوب شعري دقيق، مما يضمن حجما ثابتا عبر جميع العينات. أضف ثلاثة إلى خمسة ميكرولتر من الزيت المعدني إلى الطرف المفتوح لكل أنبوب شعري دقيق لمنع التبخر والتسرب أثناء التجربة. أدخل الشعيرات الدموية الدقيقة المعبأة مسبقا من خلال ثقوب في سدادات القارورة القطنية ، مما يضمن ملاءمة آمنة. ضع القوارير التي تحتوي على الذباب في حاضنة مضبوطة على 25 درجة مئوية مع دورة مظلمة فاتحة مدتها 12 ساعة ، واترك القوارير في الحاضنة طوال مدة التجربة. كل 12 ساعة ، انقل الذباب إلى قارورة نظيفة وفارغة لتقييم نشاطه الحركي. قم بقياس ووضع علامة على الخط سبعة سنتيمترات من أسفل القارورة باستخدام علامة دائمة. ستكون هذه العلامة بمثابة هدف التسلق. ضع الكاميرا أو الهاتف في مكان ثابت لتسجيل سلوك التسلق. تأكد من الإضاءة المناسبة والخلفية الشفافة لتمكين الرؤية والتحليل الواضحين. تأكد من أن الإعداد التجريبي متوافق مع مجال رؤية الكاميرا وابدأ التسجيل. راجع تسجيلات الفيديو وقم بقياس الوقت الذي تستغرقه كل ذبابة للوصول إلى علامة السبعة سنتيمترات. قم بإعداد الشعيرات الدموية الدقيقة للتغذية بالعينة وختم الزيت المعدني كما هو موضح سابقا. ثم قم بإعداد غرف الحركة الفردية باستخدام قش بلاستيكي شفاف مقطوع إلى حوالي ستة سنتيمترات في الطول. أغلق أحد طرفي كل ماصة بغشاء شفاف لإنشاء إغلاق محكم. بالقرب من الطرف المغلق للقشة ، قم بإنشاء ثقب صغير لإدخال الشعيرات الدموية الدقيقة للتغذية ، مما يضمن ملاءمها بشكل مريح وعدم تسرب أو تحرك أثناء الفحص. بعد تخدير الذباب وفصله كما هو موضح سابقا ، ضع ذبابة مخدرة برفق في كل أنبوب باستخدام فرشاة طلاء دقيقة. أغلق الطرف المفتوح لكل أنبوب إما بغشاء شفاف أو سدادة قطنية ، مما يسمح بتدفق الهواء مع منع الهروب. الآن أدخل شعيرات دموية دقيقة مملوءة مسبقا في كل غرفة معدة من خلال الفتحة المخصصة. ضع الأنابيب المجمعة في ساحة الفحص ، مع التأكد من بقاء الشعيرات الدموية الدقيقة في متناول الاستبدال اليومي. ضع الإعداد بالكامل داخل غرفة يتم الحفاظ عليها عند 25 درجة مئوية مع دورة مظلمة فاتحة لمدة 12 ساعة ورطوبة 50٪. قم بتوصيل الجهاز بنظام التتبع المحلي أو الشبكة. قم بالوصول إلى النظام الأساسي للبرنامج وحدد موقع الجهاز المخصص للتجربة. تأكد من أن النظام يتتبع كل ذبابة بشكل صحيح بناء على العلامات المرئية. أدخل جميع البيانات الوصفية التجريبية وابدأ في تسجيل الفحص. تظهر قدرة التسلق التي تم تقييمها باستخدام مقايسة المحور الأرضي السلبي في 24 و 48 ساعة أداء مماثلا بين مجموعات التحكم والعلاج في 24 ساعة مما يشير إلى عدم وجود عجز حركي فوري. بحلول 48 ساعة ، يستغرق الذباب المعالج ما يقرب من ضعف الوقت للتسلق مقارنة بالضوابط التي تعكس ضعفا حركيا كبيرا. يكشف التتبع المستمر للنشاط أن الذباب المعالج يظهر في البداية حركة متزايدة ، لكن نشاطه ينخفض بشكل حاد بعد 12 ساعة مما يشير إلى فرط الاستثارة المبكر متبوعا بانخفاض الوظيفة الحركية. بحلول غضون 24 إلى 40 ساعة ، يظهر الذباب المعالج حركة أقل مقارنة بالضوابط. الذباب المعالج بشكل عام لديه نشاط منخفض بنسبة 20٪ تقريبا على مدار 40 ساعة. استجاب الذباب المعالج في البداية بتأخير لإشارات الضوء متبوعا بمحاذاة الساعة البيولوجية العابرة ، لكنه فقد الإيقاع تدريجيا لمدة 48 ساعة على الأرجح نتيجة لنقص القاطرة. يفضل الذباب المعالج المناطق الخفيفة أكثر من الضوابط.