果蝇喙伸展反应（PER）实验

摘要

喙伸展反应（proboscis extension response，PER）是一种味觉行为检测方法，已在果蝇和蜜蜂中得到应用。当喙接触到有吸引力的物质时，果蝇会伸展其喙以摄取该物质。不同糖类溶液对果蝇具有很强的吸引力。

摘要

喙伸展反应（PER）是一种味觉行为检测方法，已在果蝇和蜜蜂中得到应用。

在果蝇口器（唇瓣）表面，存在称为感器（sensilla）的毛发状结构，其内含有味觉神经元。当有吸引力的物质接触到唇瓣时，果蝇会伸展其喙以摄取该物质。喙伸反应（Proboscis Extension Response, PER）实验用于测量这种味觉行为反应，是研究单只果蝇食物偏好的一种有效方法。多种糖类溶液（如蔗糖、葡萄糖和果糖）对果蝇极具吸引力。通过将厌恶性物质与甜味溶液混合，观察PER反应的减弱，也可检测其抑制效应。

尽管基本操作流程较为简单，但许多因素可能导致实验失败。其中一个需要关注的因素是果蝇的反应状态。使果蝇达到合适反应状态所需饥饿时间差异显著，通常在36至72小时之间。我们建立了一系列对照，用于评估果蝇的状态，从而筛选出无反应或过度反应的个体。另一个重要因素是刺激力度以及接触唇瓣的位置，这些难以用语言准确描述。本视频展示了这些内容以及其他多项改进措施，有助于提高该方法的可重复性。

方案

饥饿处理

1. 首先，将果蝇进行饥饿处理。
2. 在空的试剂管中放入一小块浸有水的Kim-wipe滤纸。
3. 将20–30只已充分喂食的果蝇转移至该空试剂管中。
4. 每12–24小时检查一次，确保滤纸保持湿润。
5. 对果蝇进行36–72小时的饥饿处理。

固定果蝇

1. 用吸虫器吸取一只果蝇。
2. 将一个 200 µl 的黄色吸头套在开口处。同时翻转并轻轻吹气，可将果蝇挤入黄色吸头中。
3. 轻轻吹入少量空气，将果蝇推至无法移动的位置。
4. 使用刀片，在果蝇眼睛附近的位置做一标记，然后将果蝇吸回，并剪去吸头尖端。
5. 轻轻将果蝇吹回原位，但在即将到达末端前，在预计喙部所在位置进行斜切。此斜切步骤可省略，但保留将使后续操作更为简便。

制备蔗糖灯芯

1. 将一条6 mm宽的Kimwipes®纸巾卷成细线，然后撕成若干小段锥形灯芯状碎片（< 1 cm）。
2. 将这些小段灯芯浸入蔗糖溶液或水中，通过接触方式递送至喙器以供取食。

准备对照组和实验动物

1. 在测试任何味觉刺激物之前，先给果蝇提供4%的蔗糖溶液。这作为阳性对照。若果蝇无反应，则弃用该个体。
2. 接着，测试果蝇对dH₂O的反应。这作为阴性对照。若果蝇产生反应，则弃用该个体。
3. 在测试完待测味觉刺激物后，需再次进行上述对照测试。

讨论

在本演示中，我们已详细介绍吸管伸展反应实验的全部步骤。该方法听起来相当简单，但在许多其他行为学实验中，一些细微因素可能会影响实验的顺利进行。我们已经讨论了需要特别注意的多个步骤。在此，我再次强调其中一些最重要的因素。

其中一个因素是灯芯的形状。我展示了一些非常好的示例，但事实上，实际情况通常介于“非常好”和“非常差”之间，形成一个连续的谱系。刚开始时，你可能使用的灯芯接近“非常好”的一端，但随着时间推移，你的判断标准可能会逐渐向“不那么好”的范围偏移。人类对所谓“好”的感知很容易在无意识中发生改变。防止这种情况的一种方法是，将实验中使用的灯芯拍照，并将所有照片并列比较。或者至少保存一张表现极佳的灯芯照片，在进行PER测试前仔细观察一段时间。

另一个重要方面是接触的冲击程度。这一点较容易处理，因为目标是使接触尽可能轻柔。如果你完全看不到果蝇头部移动，那就是最佳情况。

饥饿条件是最难控制的因素。在许多味觉或嗅觉行为实验中，通常采用24小时的饥饿处理时间。24小时对实...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
HDR-HC1	相机	Sony Corporation
SMZ800	显微镜	Nikon Instruments
P-IBSS	相机转接器	Nikon Instruments
1x DC10LN	相机转接器	Optem, Qioptiq Inc.
257010	相机转接器	Optem, Qioptiq Inc.
TREKKER Mk2	三脚架	BENBO
Gorillapod SLR	三脚架	Joby
iMac G5	计算机	Apple
Power Mac G5	计算机	Apple
iMovie	软件	Apple
MPEG Streamclip	软件	SQUARED 5