Name: Lapprentissage opérant de la drosophile à la couplemètre (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-06-16T23:19:00.000+00:00
Duration: 17 min 31 s
Description: Découvrez l'apprentissage opérant chez Drosophila melanogaster à l'aide d'un couplemètre. Cette méthode permet d'étudier les comportements d'apprentissage en contrôlant l'âge et l'alimentation des mouches.

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La conception originale du compensateur de couple originaire avec Karl Goetz. La configuration particulière de cette présentation est dans une large mesure sur le prêt et a été initialement développé par Martin Heisenberg et Reinhard Wolf. Je suis particulièrement redevable à ces deux personnes pour leur soutien, encouragement et d&#39;expertise.

Fly moyennes La composition de la nourriture volée est critique pour l&#39;apprentissage (Guo et al, 1996.) <ul><li> Eau 1000 ml </li><li> 180 g de semoule de maïs </li><li> 10 g de soja </li><li> 18,5 g de levure </li><li> Agar 7,5 g </li><li> La mélasse 40 g </li><li> Sirop (betterave à sucre) 40 g </li><li> Nipagin 2,5 g </li></ul> Chaque flacon est fourni avec une noisette de frais, pâte de levure vivante et un morceau de papier filtre pour fournir une surface supplémentaire pour les mouches et les nymphes. Fly reproduction et de repos La procédure suivante est effectuée chaque jour, conduisant à justement mis en scène des animaux cultivés à la densité appropriée. Toutes les mouches nouvellement ecclosed depuis la dernière procédure le jour précédent sont collectées pour l&#39;élevage et des expériences. Le plus vieux flacons sans aucune pupes vivantes restant sont éliminés. Quatre mouches jours anciens sont ajoutés à un flacon de frais pour la ponte durant la nuit. La densité des mouches femelles devrait être d&#39;environ 20 pour chaque flacon, ajusté pour la taille du flacon et la souche utilisée. La densité idéale est celle qui est suffisamment élevée pour le milieu de volée pour liquéfier au cours des stades larvaires et suffisamment bas pour que toutes les larves ont pupated avant la ecclose premières mouches. Les mouches de ponte de la journée précédente sont enlevés et jetés. Volez la préparation Les mouches sont conservés sur le standard de semoule de maïs / mélasse moyennes comme décrit plus haut à 25 ° C et une humidité de 60% avec un régime light/12hr 12h sombre. Après avoir brièvement immobilisant 24-48h mouches anciennes par le froid-anesthésie, les mouches sont collés (superglue verre anti UV adhésif, 505127A, Pacer technologie, Cucamonga, en Californie., USA) avec la tête et le thorax à un crochet en cuivre en forme de triangle (diamètre de 0,05 mm ) le jour avant l&#39;expérience. Les animaux sont ensuite maintenues individuellement pendant la nuit dans de petites chambres humides contenant quelques grains de saccharose. Un appareil Le dispositif de base de la mise en place est le compensateur de couple (mètre de couple) (Götz, 1964). Il mesure le moment angulaire d&#39;une mouche autour de son axe vertical du corps, causées par des manoeuvres de vol prévu. La mouche, collé à l&#39;hameçon comme décrit ci-dessus, est joint à l&#39;appareil via un couple de serrage pour accomplir vol stationnaire au centre d&#39;un panorama cylindrique (aréna, diamètre 58mm), ce qui est homogène éclairées par l&#39;arrière. La source lumineuse est une 100W, 12V de tungstène-iode ampoule. Pour l&#39;éclairage vert et bleu de l&#39;arène, la lumière passe à travers des filtres monochromatiques large bande de gélatine Wratten Kodak (# 47 et # 99, respectivement). Les filtres peuvent être échangés par un solénoïde rapide au sein de 0.1s. Sinon, l&#39;arène est éclairé par &quot;jour&quot; en passant à travers un filtre bleu-vert (Rosco &quot;surfblue&quot; n ° 5433), ou sans filtre à tous. Le spectre de transmission du Rosco bleu-vert filtre utilisé dans cette étude est équivalente à celle d&#39;un filtre BG18 (Schott, Mayence) et constitue un intermédiaire entre le bleu de Kodak et de filtres verts (Brembs et Hempel de Ibarra, 2006; Liu et al ., 1999). L&#39;arène peut être tourné autour de la volée en utilisant un moteur électrique commandé par ordinateur. Dans un tel «simulateur de vol&quot; la situation, la vitesse angulaire de l&#39;arène est proportionnelle à, mais dirigée contre le couple de lacet de la mouche (coefficient de couplage K =- 11 ° / s • 10-10nm). Cela permet à la volée afin de stabiliser le panorama et de contrôler son orientation angulaire. Cette «direction de vol&quot; virtuels (ie, la position de l&#39;aréna) est enregistrée en continu via un potentiomètre circulaire (Novotechnik, A4102a306). Un convertisseur analogique-numérique de la carte (PCL812; Advantech Co.) alimente le poste arène et le signal de couple de lacet dans un ordinateur qui stocke les traces (fréquence d&#39;échantillonnage de 20Hz) pour une analyse ultérieure. La punition est obtenu par application de chaleur à partir d&#39;un laser infrarouge ajustable (825 nm, 150 mW), dirigé par derrière et au-dessus sur la tête de la mouche et le thorax. Le faisceau laser est pulsé (largeur d&#39;impulsion environ 200ms à ~ 4 Hz) et son intensité réduite pour assurer la survie de la mouche. Expériences Motif d&#39;apprentissage Pour le traditionnel modèle d&#39;apprentissage expérience (Dill et Heisenberg, 1995; Dill et al, 1993, 1995;. Liu et al, 2006;. Liu et al, 1998;. Liu et al, 1999;. Wolf et Heisenberg, 1991) , quatre noires, en forme de T schémas d&#39;orientation en alternance (ie, deux debout et deux inversée) sont régulièrement espacés sur le mur arène (Width Pattern ψ = 40 °, hauteur θ = 40 °, la largeur des barres = 14 °, comme on le voit partir de la position de la mouche). Un programme informatique divise les 360 ° de l&#39;arène en quadrants virtuel 4 ° 90, dont les centres sont désignés par les modèles. Les mouches de contrôler la position angulaire des modes avec son couple de lacet (situation simulateur de vol). Pendant la formation, la punition la chaleur se fait contigus avec l&#39;apparition de l&#39;une des orientations modèle dans le champ visuel frontal. Renforcement de chaque motifest toujours égalisé au sein des groupes. Lors du test, la chaleur est définitivement éteint et la préférence modèle de la mouche enregistrées. L&#39;apprentissage Couleur L&#39;apprentissage des couleurs est réalisée comme décrit précédemment (Brembs et Heisenberg, 2000; Brembs et Hempel de Ibarra, 2006; Brembs et Wiener, 2006; Wolf et Heisenberg, 1997). L&#39;arène est divisée en quadrants virtuels quatre ° 90, dont les centres sont notées par quatre bandes verticales identiques (largeur ψ = 14 °, hauteur θ = 40 °). La mouche est de contrôler la position angulaire des quatre bandes identiques avec son couple de lacet comme décrit pour les modèles en forme de T ci-dessus. La couleur de l&#39;éclairage de la scène entière est changé chaque fois que l&#39;une des frontières virtuelles quadrant passe un point en face de la volée. Pendant la formation, la punition la chaleur est subordonné à l&#39;une des deux couleurs. Pendant le test, la chaleur est définitivement éteint et préférences de couleur de la mouche enregistrées. Bien sûr, les couleurs peuvent être combinées avec des modèles pour le conditionnement composé (Brembs et Heisenberg, 2001). L&#39;apprentissage couple de lacet L&#39;apprentissage couple de lacet est réalisée comme décrit précédemment (Brembs et Heisenberg, 2000; Heisenberg et Wolf, 1993). Spontanée de la mouche plage de couple de lacet est divisé en une «gauche» et «droite» du domaine, correspondant approximativement à deux virages à gauche ou à droite. Il n&#39;y a pas des motifs sur le mur arène. Pendant la formation, la chaleur est appliquée à chaque couple de lacet de la mouche est dans un domaine et éteint quand le couple passe dans l&#39;autre. Dans les phases de test, la chaleur est définitivement éteint et le choix de la mouche des domaines couple de lacet est enregistrée. Composite de l&#39;apprentissage Composite de l&#39;apprentissage est une extension de l&#39;apprentissage couple de lacet, comme décrit précédemment (Brembs et Heisenberg, 2000). Fondamentalement, l&#39;apprentissage du couple de lacet et l&#39;apprentissage des couleurs sont combinées dans une expérience avec opérant équivalente (couple de lacet) et classiques (couleurs) prédicteurs. Pendant la formation, la mouche est chauffé à chaque couple de lacet de la mouche passe dans le domaine associé à la punition. Quand la volée commutateurs domaines couple de lacet, non seulement la température mais aussi la coloration arène est changé (du vert au bleu ou vice versa). Ainsi, le domaine du couple de lacet et de couleurs servent de prédicteurs équivalent de la chaleur. Dans les phases de test, la chaleur est définitivement éteinte et que la mouche choix des couleurs couple de lacet domaines / est enregistrée. Discussion Ce dispositif expérimental combine superbe contrôle sur les circonstances expérimentales avec un organisme modèle génétique de pointe. En utilisant les procédures décrites dans cette présentation, les fondements moléculaires et neurobiologiques d&#39;une variété de traits comportementaux peuvent être étudiés, y compris, mais sans s&#39;y limiter, les mécanismes de génération de comportements spontanés, conditionnement opérant et classique, la reconnaissance des formes, la vision des couleurs ou le contrôle bien sûr .

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	<li>Guo, A., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+visual+flight+orientation+in+Drosophila;+Dependence+on+age,+practice+and+diet.">Conditioned visual flight orientation in Drosophila; Dependence on age, practice and diet.</a> Learn. Mem.. 3, 49-59 (1996).</li><li>Goetz, K. G. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optomotorische+Untersuchung+des+visuellen+Systems+einiger+Augenmutanten+der+Fruchtfliege+Drosophila.">Optomotorische Untersuchung des visuellen Systems einiger Augenmutanten der Fruchtfliege Drosophila.</a> Kybernetik. 2, 77-92 (1964).</li><li>Liu, L., Wolf, R., Ernst, R., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Context+generalization+in+Drosophila+visual+learning+requires+the+mushroom+bodies.">Context generalization in Drosophila visual learning requires the mushroom bodies.</a> Nature. 400, 753-756 (1999).</li><li>Brembs, B., Hempel de Ibarra, N. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+parameters+support+generalization+and+discrimination+learning+in+Drosophila+at+the+flight+simulator.">Different parameters support generalization and discrimination learning in Drosophila at the flight simulator.</a> Learn. Mem. 13, 629-637 (2006).</li><li>Liu, G., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+memory+traces+for+two+visual+features+in+the+Drosophila+brain.">Distinct memory traces for two visual features in the Drosophila brain.</a> Nature. 439, 551-556 (2006).</li><li>Wolf, R., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+organization+of+operant+behavior+as+revealed+in+Drosophila+flight+orientation.">Basic organization of operant behavior as revealed in Drosophila flight orientation.</a> J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sens. Neural. Behav. Physiol. 169, 699-705 (1991).</li><li>Liu, L., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+visual+flight+orientation+in+Drosophila+melanogaster+abolished+by+benzaldehyde.">Conditioned visual flight orientation in Drosophila melanogaster abolished by benzaldehyde.</a> Pharmacol Biochem Behav. 61, 349-355 (1998).</li><li>Dill, M., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+pattern+memory+without+shape+recognition.">Visual pattern memory without shape recognition.</a> Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 349, 143-152 (1995).</li><li>Dill, M., Wolf, R., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+pattern+recognition+in+Drosophila+involves+retinotopic+matching.">Visual pattern recognition in Drosophila involves retinotopic matching.</a> Nature. 365, 751-753 (1993).</li><li>Dill, M., Wolf, R., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+analysis+of+Drosophila+landmark+learning+in+the+flight+simulator.">Behavioral analysis of Drosophila landmark learning in the flight simulator.</a> Learn. Mem. 2, 152-160 (1995).</li><li>Wolf, R., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+Space+from+Visual+Motion:+Turn+Integration+in+Tethered+Flying+Drosophila.">Visual Space from Visual Motion: Turn Integration in Tethered Flying Drosophila.</a> Learn. Mem. 4, 318-327 (1997).</li><li>Brembs, B., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+operant+and+the+classical+in+conditioned+orientation+in+Drosophila+melanogaster+at+the+flight+simulator.">The operant and the classical in conditioned orientation in Drosophila melanogaster at the flight simulator.</a> Learn. Mem. 7, 104-115 (2000).</li><li>Brembs, B., Wiener, J. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Context+generalization+and+occasion+setting+in+Drosophila+visual+learning.">Context generalization and occasion setting in Drosophila visual learning.</a> Learn. Mem. 13, 618-628 (2006).</li><li>Brembs, B., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioning+with+compound+stimuli+in+Drosophila+melanogaster+in+the+flight+simulator.">Conditioning with compound stimuli in Drosophila melanogaster in the flight simulator.</a> J Exp Biol. 204, 2849-2859 (2001).</li><li>Heisenberg, M., Wolf, R. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+sensory-motor+link+in+motion-dependent+flight+control+of+flies.">The sensory-motor link in motion-dependent flight control of flies.</a> Rev. Oculomot. Res. 5, 265-283 (1993).</li></ol>

Les auteurs n'ont rien à divulguer.

Ce dispositif expérimental combine superbe contrôle sur les circonstances expérimentales avec un organisme modèle génétique de pointe. En utilisant les procédures décrites dans cette présentation, les fondements moléculaires et neurobiologiques d&#39;une variété de traits comportementaux peuvent être étudiés, y compris, mais sans s&#39;y limiter, les mécanismes de génération de comportements spontanés, conditionnement opérant et classique, la reconnaissance des formes, la vision des couleurs ou le contrôle bien sûr .

l&#39;apprentissage opérant de la drosophile à la couplemètre

Operant Learning of Drosophila at the Torque Meter

Pour les expériences sur le compteur de couple, les mouches sont conservés sur support volée standard à 25 ° C et une humidité de 60% avec un régime light/12hr 12h sombre. Un régime d&#39;élevage standardisées assure bonne densité des larves et appariés selon l&#39;âge des cohortes. Cold-anesthésiés mouches sont collés avec la tête et le thorax à un crochet en forme de triangle de la journée avant l&#39;expérience. Rattaché à l&#39;indicateur de couple par l&#39;intermédiaire d&#39;une pince, des manœuvres de la mouche vol prévu sont mesurés comme le moment angulaire autour de son axe vertical du corps. La mouche est placé au centre d&#39;un panorama cylindrique pour accomplir le vol stationnaire. Une carte de l&#39;analogique au convertisseur numérique alimente le signal de couple de lacet dans un ordinateur qui stocke la trace pour une analyse ultérieure. L&#39;ordinateur contrôle également une variété de stimuli qui peut être mise sous contrôle de la mouche en fermant la boucle de rétroaction entre ces stimuli et la trace du couple de lacet. La punition est obtenu par application de chaleur à partir d&#39;un laser infrarouge ajustable.

Mesure du couple de lacet de la drosophile attachés avec le compteur de couple permet le contrôle neuroscientifique exquis de la situation de relance de l&#39;animal expérimental. Ensemble, avec les outils de génétique unique disponible dans la mouche des fruits, ce paradigme est utilisé pour une grande variété de recherches en neurobiologie.

L&#39;apprentissage opérant de la drosophile à la couplemètre

Pour les expériences au dynamomètre, les mouches sont maintenues sur un milieu de culture standard pour drosophiles à 25 °C et 60 % d'humidité, avec un régime d'éclairement de 12 h de lumière et 12 h d'obscurité. Un ... standardisé

Bonjour, je m’appelle Bian Brims. Je suis neurobiologiste et je travaille à l’Université libre de Berlin en Allemagne. Aujourd’hui, je vais vous montrer comment nous préparons les mouches des fruits drosophile à apprendre à apprendre les couleurs ou les motifs ou leur propre comportement ou toute combinaison des trois mouches à fruits peut être capable d’apprendre, mais ils ne sont probablement pas aussi intelligents que les autres animaux, nous devons donc être vraiment gentils avec eux et bien les traiter.Deux des facteurs les plus importants concernant l’apprentissage des mouches des fruits sont leur âge et leur régime alimentaire. Maintenant, je vais vous montrer notre régime spécial d’élevage des mouches. Donc, pour mettre en scène les mouches, nous devons mettre de nouvelles mouches sur la nourriture, sur de la nouvelle nourriture chaque jour.Cela fait maintenant 10 jours de mouches, les plus jeunes mouches étant déposées sous forme d’œufs sur la première dans la première fiole et les plus anciennes qui viennent d’éclore dans la dernière fiole. La première chose que vous faites est d’enlever toutes les mouches qui ont éclos des flacons de cette manière. Il n’y a plus de mouches dans ce coffre-d’eau, dans cet ensemble de flacons, et demain, chaque nouvelle mouche que vous avez là-dedans aura exactement entre zéro et 24 heures.C’est ainsi que nous contrôlons l’âge de nos mouches. Maintenant, nous devons contrôler la densité de la mouche afin que chaque mouche reçoive un approvisionnement suffisant en nourriture. Pour ce faire, nous jetons d’abord les mouches qui ont pondu des œufs pendant la nuit et préparons un nouveau flacon avec des mouches de quatre jours qui contiennent environ 20 mouches femelles.C’est la densité à laquelle cette souche particulière produit au moins assez, mais pas trop, de progéniture pour qu’il n’y ait pas trop de concurrence pour la nourriture dans la fiole et que la progéniture de ces mouches apprenne bien. Tout d’abord, nous avons besoin d’un moyen de fixer les mouches à notre appareil de mesure, le couplemètre. Pour cela, nous collons les mouches sur de petits crochets triangulaires en cuivre, puis nous utilisons une pince pour saisir ces crochets que nous mettons dans le couplemètre.Et c’est ainsi que nous fabriquons ces crochets. Il suffit d’enrouler un fil de cuivre, un fil de cuivre autour d’un petit outil triangulaire, puis de couper un côté du fil et ce qui tombera à la fin, ce sont de petits crochets en cuivre, comme vous pouvez le voir. Maintenant, nous choisissons l’un de ces crochets, puis le plaçons dans une pince, qui est attachée à des micromanipulateurs.Nous mettons un peu de colle à l’extrémité du crochet ici, puis nous plaçons le crochet dans la pince juste sous le stéréomicroscope. Nous essayons donc d’isoler le moins de mouches femelles possible. Nous utilisons des mouches femelles parce qu’elles sont plus grosses que les mouches mâles, et non à cause d’un préjugé sexuel.Les mouches mâles apprennent aussi bien que les mouches femelles, et nous les anesthésions froidement aussi brièvement que possible, de manière à ce qu’elles soient aussi légères que possible, aussi légères, aussi anesthésiques que possible, et pendant un laps de temps aussi court que possible, nous plaçons une mouche femelle sous l’hameçon et jetons les mouches restantes afin que la mouche reste immobile. Et avec le côté dorsal vers le haut, nous pesons légèrement la mouche jusqu’à ce qu’elle soit parfaitement alignée, puis nous positionnons l’hameçon à l’aide des micromanipulateurs exactement sur le dessus de la mouche, juste entre la tête et le thorax. Maintenant, nous abaissons le crochet jusqu’à ce que la goutte de colle entre en contact avec la mouche, puis nous durcissons rapidement la colle à l’aide de la lampe UV et pour minimiser le temps sous anesthésie froide, nous la soulevons immédiatement de la chauve-souris froide.Encore quelques secondes de durcissement et la mouche devrait se réveiller. Et si nous soufflons maintenant sur la mouche, nous verrons qu’elle vole très bien. Nous prenons donc la mouche et la mettons dans un petit récipient contenant du papier filtre et du saccharose.Quelques grains de saccharose pour que les mouches puissent survivre la nuit à pro, il faut leur fournir de l’eau. Et pour cela, nous couvrons le flacon, le plaçons au centre, le volant, et l’ouvrons juste un peu. Et maintenant, ils ont du papier filtre qui est humide et du saccharose, donc ils ont de la nourriture et de l’eau pour la nuit afin que nous, ils soient prêts pour l’expérience de demain.Derrière moi, vous voyez la configuration que nous utilisons pour nos expériences. La pièce maîtresse est le compensateur de couple que vous pouvez voir ici, l’objet cylindrique, et nous placerons la braguette plus tard ici juste en dessous du compensateur. Vous voyez ce que nous utilisons pour générer un environnement pour la mouche.Il est composé de cette boîte noire avec une arène à l’intérieur, et la boîte noire est entourée de guides de lumière, qui transmettent la lumière de la source lumineuse ici pour éclairer l’arène par l’arrière. Les données que nous acquérons avec le compensateur de couple passent par quelques composants électroniques dans l’ordinateur où elles sont stockées. Mais en plus de stocker les données du comportement de la mouche, l’ordinateur contrôle une variété d’autres instruments.L’un d’eux est, par exemple ici, un ensemble de filtres avec lesquels on peut mourir, l’environnement de la mouche, qu’il soit vert ou bleu, par exemple. Un autre dispositif est un moteur électrique, qui fait tourner l’arène comme vous pouvez le voir ici, de sorte que la mouche a l’impression qu’elle vole réellement dans une sorte de situation de simulateur de vol. Vous pouvez le faire, par exemple, avec différents motifs visuels tels que ces t verticaux et inversés.Un troisième appareil est un laser qui se trouve ici. Il s’agit d’un laser infrarouge assez faible, que nous pouvons utiliser pour chauffer la mouche, qui est opposée au stimulus versif. D’accord, alors voici les mouches.Maintenant, choisissons-en un, choisissons-le par le crochet, puis récupérons la pince. Placez la mouche aussi symétriquement que possible dans la pince de manière à ce qu’elle soit centrale et que l’angle du corps de la mouche soit d’environ 30 à 40 degrés. Assurez-vous simplement que tout fonctionne correctement.Bien sûr, les lumières seront généralement éteintes dans cette pièce et il fera sombre afin qu’il n’y ait pas de stimuli distrayants pour la mouche. Mais pour cette démonstration, nous allons laisser cela de côté afin que vous puissiez voir les détails de l’expérience. Maintenant, nous abaissons le double toit dans l’environnement, dans l’arène, nous ouvrons le loquet de sécurité.Alors maintenant, ce que nous devons faire, c’est ajuster le yar de la mouche. Il est impossible de le placer exactement au milieu de l’appareil de mesure, de sorte que le vol rectiligne pour la mouche est également un vol droit dans notre appareil de mesure. Afin de compenser ce problème probable, nous allons faire tourner l’arène autour de la mouche à une certaine vitesse pour provoquer un mouvement de rotation, une réponse automobile, et faire cette réponse automobile maximale à gauche et à droite, en tournant à zéro symétrique, de sorte que exactement le milieu entre ces deux réponses automobiles maximales corresponde à un vol droit devant.Donc, la dernière tâche restante avant de pouvoir commencer notre expérience est d’ajuster la punition, le laser que nous utilisons pour chauffer les mouches. Pour cela, j’utilise un petit morceau de filtre infrarouge qui filtre juste assez de chaleur pour que la mouche n’en ressente pas vraiment beaucoup, mais je peux toujours le voir sur mon moniteur ici. J’ai donc une petite caméra, une caméra infrarouge qui surveille la mouche et que je peux utiliser pour ajuster le laser jusqu’à ce qu’il soit focalisé sur la tête de la mouche.Et puis, parce que nous avons un cylindre rayé ici pour la réponse automobile, nous le remplaçons par l’arène de notre choix. Dans ce cas, une arène vide qui mène simplement à un environnement complètement blanc pour la mouche. Vous pouvez voir que l’environnement pour la mouche est complètement blanc.Il n’y a pas d’autre stimulation. Il y a en gros, puisqu’il est très fermé, il n’y a pas de stimulation olfactive. Il y a très peu d’autres stimulations que la mouche pourrait percevoir.Il vole à l’arrêt. Rien ne change vraiment dans l’environnement de la mouche, mais elle produit un comportement très variable qui va du virage à gauche à la droite, en passant par le virage et la variabilité dans ces deux domaines également. D’accord, et maintenant je vais vous montrer la polyvalence de cette configuration et comment vous pouvez l’utiliser pour entraîner les mouches.Une fois qu’elles sont dans le simulateur, l’une des choses que vous pouvez faire, c’est simplement que maintenant que les mouches ont cette arène blanche vide, vous pouvez maintenant dire, d’accord, chaque fois que vous tournez à droite, nous vous chaufferons. C’est quelque chose que nous pouvons mettre en place très facilement. Comme vous l’avez vu, un discours positif sur la cour signifie une chaleur sur un discours négatif, par exemple, signifie une chaleur éteinte.De plus, ce que nous pouvons faire, nous pouvons aider les mouches en leur montrant ce qui est juste et ce qui est gauche en colorant l’arène en vert ou en bleu lorsqu’elles tournent à droite ou à gauche. C’est donc ce que nous faisons ici maintenant. Alors maintenant, la mouche produit à droite en tournant votre tork.Comme vous l’avez vu, la couleur est passée du vert au bleu, mais maintenant elle revient. Alors maintenant, vous voyez que la mouche produit une tork de cour dans le domaine de virage à droite non puni, et dès qu’elle plonge dans le domaine punitif, la chaleur monte et la mouche s’éloigne très rapidement de la chaleur. Comme vous pouvez le voir, il module très rapidement sa torque de jardin pour se mettre à l’abri de la chaleur.Dès qu’il s’en aperçoit, il fait chaud. Dans le même temps, il essaiera toujours de produire un comportement dans toute l’amplitude de mouvement, ce que nous empêchons en chauffant la mouche. C’est donc à peu près ainsi que vous pouvez apprendre aux mouches à apprendre soit les couleurs, soit leur comportement qui sont à gauche, à droite, qui tournent ou les deux ensemble.Plus traditionnellement, cependant, cette configuration est utilisée depuis environ 15, 20 ans maintenant pour apprendre aux mouches à distinguer entre différents motifs visuels. Nous pouvons le faire très facilement. Il suffit de retirer le filtre de couleur, d’arrêter ce programme et de remplacer l’arène qui était vide auparavant.Maintenant, avec cette arène avec des T droits et inversés, nous devons ensuite changer le programme et démarrer le programme pour cet apprentissage de motifs. Ce que vous pouvez voir maintenant, c’est que la mouche, qui est la trace ici au milieu, contrôle. C’est la deuxième trace, c’est le contrôle de la position de l’arène.Dans ces histogrammes que vous voyez ici, vous voyez le temps que la mouche passe à voler vers les quatre modèles différents. Ainsi, en vert, vous voyez les motifs qui seront ensuite chauffés et en jaune les motifs qui ne sont pas punis. Donc, dans cette phase, nous avons activé la punition, et chaque fois que cette trace ici, maintenant qui est verte, est en haut et en bas ou dans la zone centrale, la mouche est chauffée.Donc, ce que vous voyez, c’est que la mouche, dès qu’elle entre dans ces zones, elle s’en éloigne. Il change donc de direction de vol pour s’éloigner de la chaleur. Vous pouvez également le voir à nouveau dans les histogrammes où les tees punis sont maintenant montrés ici, et que dès que le vol entre ici, il est puni et s’éloigne rapidement de la chaleur, il essaie de temps en temps de se déplacer vers l’autre modèle, mais se déplace très rapidement vers le motif non chauffé.C’est la façon traditionnelle dont dans les années 1990, les gens ont commencé à conditionner les mouches, et c’est la tradition dans laquelle je suis. L’ensemble de la configuration n’a pas été développé par moi, en partie par moi, mais la majeure partie de cette conception a vu le jour dans les années 1960 à Guten avec Carl Guts, puis a été déplacée à burg dans le laboratoire de Martin Heisenberg et Reinhard Wolf. Ces deux personnes en particulier étaient celles qui étaient à l’origine du développement de l’apprentissage des formes dans cette situation de simulateur de vol que vous venez de voir, j’ai fait mon doctorat avec le livre sur l’intérieur de Martin Heisenberg, et il a eu la gentillesse de me prêter cette configuration pour mes expériences ici à Berlin.

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Le présent protocole évalue l’activité locomotrice de la drosophile en suivant et en analysant le mouvement des mouches dans une arène faite à la main à l’aide du logiciel open source Fiji, compatible avec des plugins pour segmenter les pixels de chaque image sur la base d’un enregistrement vidéo haute définition pour calculer des paramètres de vitesse, de distance, etc.

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L’objectif de ce protocole est de fournir un exercice de vol à la drosophile des fruits. Des résultats représentatifs montrent que l’entraînement aux exercices en vol entraîne une augmentation de la capacité aérobie et de la résistance à un régime riche en graisses.

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