Wir beschreiben ein Protokoll zur Induktion lohnend und nonrewarding Erfahrungen in Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) mit freiwilligen Ethanolkonsum als Maß für Änderungen in Lohn Staaten.
Methodenartikel
Wir beschreiben ein Protokoll zur Induktion lohnend und nonrewarding Erfahrungen in Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) mit freiwilligen Ethanolkonsum als Maß für Änderungen in Lohn Staaten.
Wir beschreiben ein Protokoll zur Messung von Ethanol Selbstverwaltung in Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) als Proxy für Änderungen in Lohn Staaten. Wir zeigen einen einfachen Weg in die Fliege Belohnungssystem zu erschließen, zu modifizieren Erfahrungen natürliche Belohnung im Zusammenhang, und freiwillige Ethanolkonsum als Maß für Änderungen in Lohn Staaten verwenden. Der Ansatz dient als relevantes Instrument, um die Neuronen und Gene zu untersuchen, die eine Rolle in Erfahrung vermittelten Veränderungen der internen Zustand spielen. Das Protokoll besteht aus zwei getrennten Teilen: die Fliegen zu belohnen und nonrewarding Erfahrungen auszusetzen und Testen freiwillige Ethanolkonsum als Maß für die Motivation, ein Medikament Belohnung zu erhalten. Die beiden Teile können unabhängig die Modulation der Erfahrung als erster Schritt zur weiteren Downstream-Assays oder als eine unabhängige zwei Wahl Fütterungsassay bzw. zu induzieren verwendet werden. Das Protokoll ist kein kompliziertes Setup erforderlich und kann daher in jedem laborator angewendet werdeny mit grundlegenden fly Kultur-Tools.
Änderung des Verhaltens in Reaktion auf Erfahrung erlaubt Tiere ihr Verhalten auf Veränderungen in ihrer Umgebung 1 einzustellen. Während dieses Prozesses Tiere integrieren ihre internen physiologischen Zustand mit den sich ändernden Bedingungen der äußeren Umgebung und anschließend eine Aktion über die andere wählen, um ihre Chancen auf das Überleben und die Fortpflanzung zu erhöhen. Belohnungssysteme entwickelt Verhaltensweisen zu motivieren , die für das Überleben der Individuen und Arten erforderlich sind , durch Verhaltensweisen verstärken , die das unmittelbare Überleben verbessern, wie Essen oder Trinken, oder solche , die für zwei Nachkommen langfristige Überleben, wie Sexualverhalten oder Pflege zu gewährleisten. Künstliche Verbindungen wie Drogen wirken sich auch auf Belohnungssysteme durch Kooptierung Nervenbahnen , die natürliche Belohnungen 2 vermitteln.
In den letzten zwei Jahrzehnten die Fruchtfliege Drosophila melanogaster hat sich als viel versprechendes Modell etabliert für die Untersuchung der Molekdere und neuronalen Mechanismen, die die Auswirkungen von Ethanol auf das Verhalten 3,4 prägen.
Zuvor haben wir Droge Belohnungen 5 eine Untergruppe von peptidergen Neuronen in Fliegen (NPF / NPF - Rezeptor (R) Neuronen) , dass die paar natürliche Belohnungen, wie sexuelle Erfahrung, um die Motivation zu erhalten , identifiziert. NPF Ausdruck ist empfindlich gegenüber den beiden sexuellen Erfahrungen und Drogen Belohnungen, wie Ethanol Rausch. Änderungen in NPF Expressionsniveaus sind Änderungen in Ethanol Selbstverwaltung 5, umgewandelt , wo hohe NPF reduziert und niedrige NPF erhöht die Präferenz Ethanol zu konsumieren. NPF Neuronen aktivierenden ist lohnend für Fliegen, wie sie für einen Geruch, der mit der Aktivierung gepaart starke Präferenz anzuzeigen, die auch durch eine reduzierte Ethanolverbrauch niederschlägt. Noch wichtiger ist, stört die Aktivierung von NPF Neuronen mit der Fähigkeit von Fliegen eine positive Assoziation zwischen Ethanolintoxikation und einem Geruchs Stichwort zu bilden. Der Kausalzusammenhang zwischen dem NPF / RSystem, Belohnungs Speicher und Ethanolkonsum legt nahe , dass ein Ethanol - Selbstverabreichung als Maß für Änderungen in Belohnungs Staaten 5 verwenden.
In dieser Veröffentlichung zeigen wir einen integrierten Ansatz für die Erschließung des Fliegen natürliche Belohnungssystem und das Testen Veränderungen in Lohn Staaten. Der Ansatz besteht aus zwei separaten Teilen, einem Trainingsprotokoll für natürliche Belohnung bezogene Erfahrungen zu manipulieren, gefolgt von einer zwei Wahl Kapillare Feeder-Assay (CAFE) Ethanol Selbstverwaltung als eine Schätzung für Änderungen in Lohn Staaten zu beurteilen. Die CAFE - Test ist analog zu den zwei-Flasche Wahl Assays in Studien an Nagetieren für Drogenselbstverwaltung verwendet und wurde 6 in Fliegen gezeigt , bestimmte Eigenschaften von suchtartiges Verhalten zu reflektieren.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Anmerkung: Allgemeine Übersicht über das Versuchsdesign: Die Versuchsanordnung umfasst einen angepaßten Protokoll für courtship Unterdrückung 7-9 , in dem männlichen Fliegen ausgesetzt Belohnen und nonrewarding Erfahrungen in 3 aufeinander folgenden Trainingseinheiten im Laufe von 4 d. 4 d - am Ende der Erfahrung Phase werden die Fliegen für 3 in einem Zwei-choice freiwillige Ethanolaufnahme-Assay getestet. Das Protokoll umfasst hierin mehrere vorbereitende Schritte, von denen einige im Voraus durchgeführt werden in mehr als ein Versuch verwendet werden, während andere in rechtzeitig vor Beginn des Experiments (Tabelle 1) zu nehmen.
1. Vorbereitende Schritte
2. Experimentelle Schritte

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
FPreviously, Devineni et al. zeigten , dass bei Fruchtfliegen die Wahl ethanolhaltigen Nahrung, sie zeigen eine starke Präferenz für ethanolhaltige Lebensmittel über nonethanol haltige Lebensmittel 6 zu konsumieren gegeben sind. Sehen Sie hier einige repräsentative Ergebnisse, die wir erhalten, wenn Untersuchung der angeborenen Ethanol bevorzugt von naiven männlichen Fliegen, die nicht das Trainingsprotokoll unterzogen worden sind.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Hier veranschaulichen wir die Details eines integrierten Ansatzes zur Messung von Veränderungen im Belohnungsverhalten, der auf früheren Arbeiten von Devineni et al. basiert.6 und Shohat-Ophir et al. 5. Der erste Abschnitt des Protokolls verwendet verschiedene Arten von sexuellen Interaktionen als Erfahrungsinput, und der zweite Abschnitt verwendet einen Zwei-Choice-Fütterungstest, um die Wirkung der Erfahrung auf die Präferenz für den Konsum von Ethanol zu bewerten.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Wir danken U. Heberlein und A. Devineni für langanhaltenden Diskussionen und technische Beratung. Wir danken auch den Shohat-Ophir Labor Mitglieder, A. Benzur, L. Kazaz und O. Shalom, für die Hilfe bei der Methode zu demonstrieren. Besondere Anerkennung geht für die Festlegung der Flugsysteme im Labor zu Eliezer Costi. Diese Arbeit wurde von der Israel Science Foundation (384/14) und die Marie-Curie-Career Integration Grants (CIG 631.127) unterstützt.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Polystyrol 25 x 95 mm Fläschchen | FlyStuff | 32-109 | |
| schmale Kunststofffläschchen flugs | FlyStuff | 42-102 | |
| Sterile Einwegnadel 18 g und 27 g | kann von jedem Unternehmen | 1,20 x 38 mm (18 G x 1 1/2") , 0,40 x 13 mm (27 G x 1/2")10 | |
| x 75 mm Borosilikatglas Einweg-Kulturröhrchen | kimble chase | 73500-1075 | |
| kalibrierte Pipetten 5 μ L | VWR | 53432-706 | farbcodiert weiß für 5 μ L |
| Mineralöl | Sigma-Aldrich | M5904 | |
| Saccharose, Molekularbiologie Qualität | CALBIOCHEM | 573113 | |
| Hefeextrakt Pulver für die Mikrobiologie | kann von jedem Unternehmen | ||
| Ethanol | Sigma-Aldbsp; | 32221 | |
| Standard-Pipettenspitzen (Mikropipetten) | ThermScientific | T114R-Q | Volumen: 0,1 - 20 μ L (ultramicro) |
| IDENTI-PLUGS (Schaumstoff-Schlauchstopfen) | Jaece | L800-A | passt für die Öffnung 6 - 13 mm |
| IDENTI-PLUGS (Schaumstoff-Schlauchstopfen) | Jaece | L800-D | passt für die Öffnung 35 - 45 mm |
| Virginator-Außenmaterial | bloomington drosophila stock center | #24638 | |
| Schmale Fläschchen, Tray Pack (PS) | Genesee Scientific Corporation | # 32-109BR | |
| Drosophila Media Rezepte und Methoden | Bloomington Drosophila Stock Center | http://flystocks.bio.indiana.edu/Fly_Work/media-recipes/molassesfood.htm | |
| Propionsäure | Sigma-Aldbsp; | P5561 | |
| Phosphorsäure | Sigma-Aldrich | ||
| Methl 4-hydroxybenzoat | Sigma-Aldrich | H3647 | |
| Agar Agar | kann von jedem Unternehmen | ||
| Maismehl | kann von jedem Unternehmen | ||
| Omas Melasse | B& G Foods, Inc | gibt nicht an, dass | |
| Instant-Trockenhefe | von jedem Unternehmen |
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden
Genehmigung beantragen