Una manera sencilla de medir alteraciones en el comportamiento de búsqueda de recompensa Uso Drosophila melanogaster

El objetivo general de este procedimiento es medir la autoadministración de etanol en moscas de la fruta como un indicador de los cambios en los estados de recompensa. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en neurociencia, como por ejemplo, cómo se codifica la experiencia en el cerebro y conduce a la modificación del comportamiento. La principal ventaja de esta técnica es que es relativamente sencilla y no requiere una configuración complicada.

El protocolo se compone de dos partes discretas. El primero es exponer a las moscas a experiencias gratificantes y no gratificantes, y el segundo es analizar el consumo voluntario de etanol como una medida de la motivación para obtener una recompensa por una droga. Las dos partes del protocolo se pueden utilizar de forma independiente.

Inducir la modulación de la experiencia como un paso inicial para ensayos posteriores o, como un ensayo de alimentación independiente de dos opciones. Shir Zer, estudiante de maestría, y Julia Ryvkin, estudiante de posgrado, ambas de mi laboratorio, demostrarán el procedimiento. Para comenzar la construcción del alimentador capilar, primero tome un vial de mosca estándar con pequeños orificios a lo largo del costado del vial.

Use una cuchilla de afeitar para cortar el tapón del vial por la mitad, transversalmente. Marque cuatro puntos en la superficie del tapón, creando una forma cuadrada para colocar los soportes capilares. Con una aguja de calibre 18, haga cuatro agujeros a través del tapón en la posición de las marcas.

Y ensanche los agujeros con una micropipeta. Con una cuchilla de afeitar, corte cuatro micropipetas para que sujeten firmemente cinco capilares de vidrio de microlitros. Insértelos en los orificios del tapón preparado.

Marque la posición en el tapón de los dos capilares que contendrán etanol. A continuación, coloque los viales de vidrio en bastidores de microcentrífuga. Derrita la comida para moscas y luego vierta dos mililitros en cada uno de los viales.

Deje que la comida se endurezca y luego cubra los viales con una envoltura de plástico. Comience por tomar moscas macho que se hayan alojado por separado en viales más pequeños en aislamiento. Asígnelos a dos grupos al azar.

Aquellos que se someterán a experiencias de apareamiento gratificantes, frente a las no gratificantes. Comenzando con el grupo no gratificante, agregue una hembra previamente apareada a cada vial. Pasando al grupo de recompensa, agregue una hembra virgen a cada vial.

Observe los encuentros de apareamiento para asegurarse de que los machos que interactúan con las hembras vírgenes se aparean con éxito dentro de la primera hora. Y que los machos que interactúan con las hembras previamente apareadas no se aparean. Es esencial observar cuidadosamente, para asegurarse de que la cohorte apareada realmente se somete al apareamiento, y que la cohorte rechazada no logra aparearse.

Después de una hora, retire del experimento a los machos de la cohorte rechazada que lograron aparearse y a los machos de la cohorte apareada que no terminaron apareándose al final de la primera sesión de entrenamiento. Concluya la sesión de acondicionamiento aspirando a las hembras previamente apareadas de la condición no gratificante, guardando estos individuos para pruebas posteriores. Finalmente, retire y deseche las hembras del grupo de machos apareados.

Deje que las moscas descansen durante una hora y luego repita el ensayo de acondicionamiento de una hora de duración dos veces más con una hora de descanso en el medio. Estas sesiones de entrenamiento deben repetirse nuevamente cada día durante tres días más. Después de la sesión de acondicionamiento final en el cuarto día, aspire los machos solteros y colóquelos en grupos de seis a ocho en los viales de alimentación capilar, manteniendo juntas a las moscas en el mismo grupo de recompensa.

Use un tapón suave para mantener a los machos en su lugar durante la transferencia. Una vez que todas las moscas estén insertadas, reemplace el tapón blando con el tapón del alimentador capilar. Humedece los tapones añadiendo suavemente cinco mililitros de agua en la parte superior de cada tapón, evitando derrames en el vial.

Prepare las soluciones alimenticias de etanol y agua, y luego coloque cinco gotas de microlitros de estas en una tira de película de laboratorio. Deje que la solución llene el capilar hasta que alcance la marca de cinco microlitros. Y luego golpéelos suavemente en la tira para colocar la solución exactamente en la línea premarcada.

Sella los extremos de los capilares sumergiéndolos en pequeñas gotas de aceite mineral. Finalmente, inserte los dos capilares que contienen etanol y los que no contienen etanol en los adaptadores del enchufe. Los lados expuestos deben sobresalir un milímetro o menos de la superficie del tapón.

Mantener la abertura de los capilares cerca del tapón húmedo reduce la evaporación y permite un fácil acceso a los alimentos, ya que las moscas normalmente se posan en los tapones y bajan por el capilar expuesto para alimentarse. Además, prepare un frasco simulado sin moscas, que se utilizará como control para evaluar la evaporación natural. Por último, registre la posición relativa del líquido en cada uno de los capilares de los viales con respecto a la línea negra en milímetros.

Coloque los viales en la incubadora experimental durante 24 horas. Mida y registre los niveles del líquido en cada capilar eliminado con respecto a la línea negra. Una vez que el experimento esté en progreso, reemplace el capilar a una hora determinada, todos los días.

Vuelva a humedecer los tapones con dos mililitros de agua y luego vuelva a colocar los viales en la incubadora. Las moscas macho de la fruta de la cepa Cantón S de tipo silvestre, recolectadas tras la eclosión y envejecidas hasta los cuatro días de edad, se analizaron en el transcurso de cuatro días para determinar su preferencia innata por el consumo de alcohol. El análisis de los volúmenes consumidos de soluciones con etanol y sin etanol muestra que las moscas mostraron una preferencia significativa por la fuente de alimento con etanol al 15%.

El experimento CAFE se repitió con machos apareados frente a machos rechazados. Ambos grupos habían sido previamente alojados individualmente y expuestos a hembras que aceptaban o rechazaban el apareamiento. Al introducirse en grupos a los viales CAFE, el grupo rechazado consumió más de los capilares de etanol.

Esto sugirió que la falta percibida de recompensa condujo a un aumento en el comportamiento de búsqueda de recompensa. Por el contrario, el apareamiento exitoso aumenta los niveles internos de recompensa, lo que a su vez reduce el consumo de etanol. Al intentar este procedimiento, es importante mantener un ambiente bien humidificado durante todo el experimento, con especial énfasis en la parte de consumo, regar los tapones todos los días y mantener los extremos capilares muy cerca de los tapones húmedos.