30 décembre 2015
Au cours de la mouche des fruits combats, les comportements observés, combattre la dynamique, et l'apprentissage et la mémoire associée sont influencés par les conditions expérimentales. Le protocole présenté ici décrit une nouvelle procédure qui élimine entièrement la manipulation des mouches pendant les expériences. Cela améliore la dynamique de combat et permet la formation d'effets de «perdant» forts.
L'objectif général de cette méthode est de présenter la mise en place des effets de perdant et de gagnant chez Drosophila melanogaster en éliminant la manipulation des mouches au cours de la procédure comportementale. La plupart des études comportementales animales réalisées en laboratoire impliquent une manipulation des animaux. Or, cette manipulation induit généralement un stress chez les animaux, lequel peut interférer avec les études comportementales que l'on cherche à mener. L'objectif est donc de supprimer la manipulation stressante des animaux.
Nous avons mis au point une nouvelle chambre pour nos études sur l'agressivité chez les mouches à fruits, éliminant totalement la manipulation des animaux avant, pendant ou après les expériences. Grâce à ces nouvelles chambres, tous les paramètres comportementaux que nous avons mesurés se sont révélés meilleurs. En utilisant cette méthode, nous minimisons la variabilité comportementale entre les individus.
Nous réduisons le temps nécessaire pour établir une relation de dominance claire, et nous avons pu induire des mentalités fortes de perdant et de gagnant. Ces chambres sont faciles à utiliser et peuvent servir à étudier différents comportements de drosophiles. Pour commencer l'expérience, élevez et maintenez les souches de mouches dans un incubateur avec un cycle lumineux de 12 heures d'obscurité et 12 heures de lumière, à 25 degrés Celsius et à 50 % d'humidité relative.
Ensuite, préparez des vials d'isolement en chauffant du milieu frais pour drosophiles jusqu'à ce qu'il soit fondu. À l'aide d'une pipette Pasteur, transférez environ 1,5 millilitre de milieu fondu dans des tubes à essai en verre vides individuels et laissez le milieu durcir à l’aide d’un pinceau fin. Retirez délicatement une nymphe mâle en stade avancé du flacon stock et placez-la sur la paroi d’un tube à essai contenant du milieu fraîchement préparé.
Fermer les flacons d'isolement avec du coton et placer les flacons dans l'incubateur. Après l'isolement, les mouches sont prêtes à être peintes. Anesthésier la mouche au dioxyde de carbone, puis à l’aide d’un cure-dent fin.
Placez un petit point de peinture acrylique sur le thorax en évitant de peindre la tête, les ailes, l'abdomen ou les pattes. Laissez sécher la peinture environ 10 secondes, puis transférez délicatement les mouches dans leurs flacons d'isolement d'origine. Replacez les flacons d'isolement dans l'incubateur.
Continuez la préparation du matériel en chauffant un nouveau milieu pour mouches jusqu'à ce qu'il soit fondu. Utilisez une pipette postérieure pour transférer 0,8 millilitre de milieu dans le couvercle du flacon à bouchon vissé, puis laissez le milieu refroidir. Une fois le milieu refroidi.
Appliquez une petite goutte de pâte fraîche de levure au centre de la surface du godet alimentaire. Lavez l'appareil et les chambres de combat individuelles à l'eau avant chaque utilisation et séchez-les avec un essuie-tout. Ensuite, appliquez une goutte de pâte adhésive sur le godet alimentaire et placez-le au centre de chaque chambre de combat.
Couvrez les compartiments de combat avec le couvercle de l'appareil. Placez l'appareil couvert sous une source lumineuse et installez une caméra vidéo au-dessus de la structure. Commencez les expériences comportementales en insérant des séparateurs en plastique dans chaque compartiment de combat.
Retirez le bouchon de coton du tube d'isolement et placez le tube sous un trou ouvert sur le côté de l'appareil. Laissez la mouche entrer dans la chambre de combat par axe géotaxique négatif. Fermez ensuite la paroi coulissante une fois que la mouche est entrée dans la chambre. Répétez la procédure pour introduire la seconde mouche dans la chambre de combat située de l'autre côté de l'appareil.
Ensuite, remettez l'appareil en place dans la position éclairée pour l'enregistrement vidéo. Commencez l'enregistrement vidéo et retirez la cloison en plastique pour permettre aux mouches d'interagir dans le cadre d'expériences sur l'effet du perdant. Enregistrez les premiers combats pendant 20 minutes afin de garantir l'établissement de relations de dominance solides.
Après 20 minutes, remettez délicatement le séparateur en plastique dans les chambres de combat pour séparer les mouches et arrêter l'enregistrement vidéo. Afin d'induire un fort état d'esprit de perdant, veillez à ce que les mouches établissent et maintiennent une relation de dominance pendant le premier combat, puis minimisez toute perturbation des animaux lors de l'insertion des séparateurs pour les isoler. Après une période de repos de 10 minutes, commencez l'enregistrement et retirez délicatement le séparateur en plastique.
Laisser les mouches interagir pendant 20 minutes supplémentaires. Arrêter l'enregistrement au bout de 20 minutes pour conclure l'expérience. Retirer les mouches des chambres comportementales par axe géo négatif en inversant la procédure décrite avant que la nouvelle méthode soit utilisée pour observer les premiers combats.
En moyenne, la première rencontre est observée après deux minutes. Le premier élan vers l'avant a lieu après quatre minutes, et les mouches établissent une relation de dominance après huit minutes. Pendant les 12 minutes restantes, la relation de dominance est renforcée.
Alors que les gagnants s'élancent de plus en plus et que les perdants battent en retraite de plus en plus. La nouvelle approche a été utilisée pour quantifier l'effet de perdant, à savoir le pourcentage de perdants qui perdent les seconds combats pendant ces seconds combats. Un effet significatif est observé lorsque les perdants précédents étaient appariés avec des gagnants familiers ou avec des gagnants non familiers pour leurs seconds combats.
Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de se rappeler d'effectuer le test d'agressivité avec des mouches mâles âgées de six à sept jours, élevées en isolement social. Une fois maîtrisées, ces chambres permettent une introduction facile, une surveillance, des interactions et une séparation des mouches sans manipulation aucune, ce qui induit un fort effet de perdant. L'utilisation de séparateurs pour isoler les mouches après le premier combat permet des variations dans le protocole expérimental.
Nous pouvons conserver les gagnants et les appairer à un adversaire différent lors d'un second combat afin d'induire un effet de victoire. Avec de légers ajustements, les mêmes enceintes peuvent être utilisées pour étudier le comportement de cour, la locomotion et d'autres comportements sociaux de la drosophile. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'effectuer des tests d'agression et de provoquer un effet de perdant, sans manipulation des mouches avant ni pendant les expériences.
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Cette étude présente une méthode novatrice pour l'analyse de l'agressivité chez les mouches à fruits, éliminant la manipulation manuelle afin de réduire le stress et d'améliorer les résultats comportementaux. La nouvelle conception de la chambre améliore la fiabilité des mesures des effets de gagnant et de perdant chez Drosophila melanogaster.
Cette méthode répond à un défi clé en neurosciences comportementales : réduire au minimum les biais expérimentaux introduits par la manipulation des animaux. En éliminant l'intervention manuelle, cette approche améliore la fiabilité des données pour l'étude des changements comportementaux dépendant de l'expérience, tels que les effets de perdant et de gagnant. Cela permet une validation plus précise des cibles dans les voies de découverte neurocomportementale où les mesures comportementales orientent les hypothèses mécanistiques.
La méthode s'intègre aux flux de travail de la phase de découverte précoce, où les phénotypes comportementaux sont utilisés pour valider des cibles influant sur la fonction des circuits neuronaux et la régulation comportementale. Elle permet un phénotypage cohérent avant de passer à des études d'intervention mécanistiques ou thérapeutiques.