一种无需操作即可研究攻击行为及“失败者效应”的新方法 Drosophila melanogaster

本方法的总体目标是通过在行为学实验过程中避免果蝇操作，来研究黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）中失败者效应与胜利者效应的形成。大多数在实验室条件下开展的动物行为学研究均涉及对动物的操作。而这种操作通常会引发动物的应激反应，进而干扰正在进行的行为学研究。因此，本方法旨在消除因动物操作带来的应激影响。

我们为果蝇攻击性研究开发了一种新型实验舱，可完全避免在实验前、实验中或实验后对动物进行任何操作。使用这种新实验舱后，我们所测量的所有行为学参数均得到显著改善。通过该方法，我们最大限度地减少了个体间的行为差异。

我们缩短了建立明确支配关系所需的时间，并能够诱导出强烈的失败者和胜利者心理状态。这些实验装置使用简便，可多用途地用于研究不同的果蝇行为。实验开始前，将果蝇品系在25摄氏度、50%相对湿度的条件下，置于12小时光照-12小时黑暗循环的培养箱中进行饲养和维持。

接下来，通过加热新鲜的果蝇食物至融化来准备分离小瓶。使用移液枪将约1.5毫升融化的果蝇食物转移至单独的空玻璃试管中，并用细毛刷使食物凝固。轻轻从原代培养瓶中取出一只晚期雄性蛹，将其放置在装有新配制食物的试管壁上。

用棉塞封闭分离管，并将分离管放入培养箱中储存。分离完成后，果蝇即可进行标记。先用二氧化碳麻醉果蝇，然后用细小的牙签操作。

在胸部点一小滴丙烯酸颜料，避免将颜料涂到头部、翅膀、腹部或腿部。让颜料干燥约10秒，然后轻轻将果蝇转移回原来的隔离小瓶中。将隔离小瓶放回培养箱。

继续进行仪器准备，将新鲜的果蝇食物加热至融化。使用移液器将 0.8 毫升食物转移至螺旋盖小瓶的瓶盖中，并让食物冷却。待食物冷却后。

在食物杯表面中央涂抹少量新鲜的酵母糊。每次使用前，用水清洗装置和各个争斗室，并用纸巾擦干。然后，在食物杯上涂抹一滴腻子，将其置于每个争斗室的中央。

用装置盖子盖住争斗室。将盖好的装置置于光源下，并在装置上方安装视频摄像机。通过将塑料隔板插入每个争斗室，开始行为学实验。

从分离管上取下棉塞，将管子置于装置侧面的一个开口下方。利用负向趋地性使果蝇进入争斗室。待果蝇进入后，关闭滑动隔板。随后重复上述操作，将第二只果蝇从装置的另一侧引入争斗室。

接下来，将装置重新放回光照下的录像位置。开始录像，并移除塑料隔板，使果蝇能够相互接触，以进行失败者效应实验。记录最初的打斗过程20分钟，以确保形成稳定的支配关系。

20 分钟后，轻轻将塑料隔板重新插入争斗室，以分隔果蝇并停止录像。为了诱导出强烈的失败者心理状态，需确保果蝇在首次争斗期间建立并维持优势等级关系，且在插入隔板分离果蝇时尽量减少对动物的干扰。经过 10 分钟的休息期后，开始录像并轻柔地移除塑料隔板。

让果蝇继续互动20分钟。20分钟后停止记录，以结束实验。通过逆转之前描述的方法，利用负向地理轴将果蝇从行为观察室中移除，以便采用新方法观察首次打斗行为。

平均而言，首次相遇发生在两分钟后。首次扑击发生在四分钟后，果蝇在八分钟后建立支配关系。在接下来的12分钟内，该支配关系得到进一步巩固。

随着胜者不断进逼而败者持续退缩。新方法被用于量化败者效应，即在第二次争斗中败者再次输掉争斗的百分比。当先前的败者在第二次争斗中与熟悉的胜者或不熟悉的胜者配对时，可观察到显著效应。

在进行该实验操作时，需要注意使用单独饲养且羽化后六至七天的雄性果蝇来进行攻击性行为检测。掌握该技术后，这些实验装置可方便地实现果蝇的引入、监测、相互作用及分离，全程无需任何手动操作，从而诱导出显著的失败者效应。在首次打斗后使用隔板分离果蝇，可实现对实验方案的灵活调整。

我们可以保留获胜者，并在第二次打斗中将其与不同的对手配对，以诱导胜者效应。通过微小的调整，相同的实验装置也可用于研究果蝇的求偶行为、运动能力及其他社会行为。观看本视频后，您应能充分掌握如何开展攻击性检测实验，以及如何在实验前和实验过程中不干预果蝇的情况下诱导败者效应。