בדיקת חום מקומית: שיטה להערכת נוסיספטציה של טמפרטורות גבוהות בזחלי דרוזופילה

תקציר

מקור: Chattopadhyay, A., et al. שיטות מקומיות וגלובליות להערכת Nociception תרמי בזחלי דרוזופילה. J. Vis. Exp. (2012).

לזחלי דרוזופילה יש נוירונים חושיים ייעודיים – nociceptors – שתגובתם לגירויים תרמיים שעלולים להיות מזיקים מעוררת התנהגויות מרתיעות – או מה שמכונה "nocifensive" – אצל החיה. סרטון זה מתאר שיטה להערכת נוסיספטציה תרמית על ידי רישום התנהגות הזחל בתגובה ליישום מקומי של בדיקת חום על הקוטיקולה. שיטה זו נקראת, אם כן, בדיקת חום מקומית.

פרוטוקול

פרוטוקול זה הוא קטע מתוך Chattopadhyay et al., שיטות מקומיות וגלובליות להערכת Nociception תרמי בזחלי דרוזופילה, J. Vis. Exp. (2012).

1. בדיקת חום מקומית

אנו מספקים גירוי תרמי מזיק למקטע גוף זחל בודד באמצעות בדיקה תרמית מותאמת אישית המיוצרת על ידי Pro-Dev Engineering (ראה טבלת חומרים). למרות בדיקה זו יש תכונות עיצוב אופטימלי (קצה מתכת קטן של ~ .07 מ"מ² שטח ואת היכולת לשמור במדויק על טמפרטורת נקודה להגדיר מ 23 ° C ל 65 ° C), באופן עקרוני כל כלי עם קצה קטן שניתן לחמם לטמפרטורה מוגדרת לתקופה של עד 20 שניות צריך להספיק. קצה הגשושית משמש לגירוי זחלי כוכב 3^{מוקדמים} בדיוק על קו האמצע הגבי במקטע הבטן A4 (ראו <מחלקה חזקה="xfig">איור 1). בתגובה לגירוי תרמי זה, הזחלים יציגו בדרך כלל התנהגות נסיגה מרתיעה של גלגול רוחבי ב-360 מעלות או יותר. התנהגות זו נבדלת מתגובת המגע הקל שלהם לגשושית מתכת לא מזיקה בטמפרטורת החדר, הכוללת בדרך כלל הפסקה קצרה בפעילות המוטורית שלהם.

פרוטוקול לבדיקת חום:

1. הגדר מראש את הטמפרטורה של הבדיקה התרמית לנקודת ההגדרה הרצויה.
2. השתמשו במכחול או במלקחיים כדי להעביר בעדינות זחל בודד על משטח שטוח (בדרך כלל אנו משתמשים בחתיכה קטנה של ויניל שנחתכה מקלסרים) שעליה יעוררו הזחלים לאחר מכן. הזחל צריך להיות מכוסה על ידי סרט דק של מים לפני מגע עם הבדיקה התרמית. סרט המים המכסה את הזחל צריך להיות מעט ככל האפשר ולכסות לחלוטין את הזחל, תוך הקפדה על כך שהזחל אינו יבש כאשר נוגעים בוויניל.
3. לחצו בעדינות על קצה הגשושית כנגד הזחל בקטע A4, תוך הפעלת לחץ קל כשהקצה נמצא בזווית של כ-45° בין הגשושית לפני השטח של הזחל (ראו איור 1). הלחץ אמור לגרום לשקע קל על פני הזחל ובדרך כלל יספיק למניעת תנועה. אם הזחל ממשיך לנוע, הפעילו מעט יותר לחץ והוא בדרך כלל יפסיק. אין לתעד נתונים מזחלים הנעים מעבר לשדה הראייה או שלא ניתן להשיג עבורם מגע קבוע של הגשושית עד לתגובה או לחיתוך של 20 שניות.
4. המשיכו לגרות את הזחל עד להופעת תגובת נסיגה או עד להגעה לניתוק של 20 שניות, המוקדם מביניהם. הזחלים המגיבים בדרך כלל מראים תחילה התנהגות ראשונית של הרמת הראש והזנב. זה בדרך כלל ואחריו התנהגות נסיגה של מתגלגל לפחות 360 מעלות. רק גלגול שלם של 360 מעלות מחושב כהתנהגות נוציפנסיבית (הרמת הראש או הזנב הראשונית לא).
5. לאחר הפעלת התנהגות המשיכה, שחרר קשר עם הגשושית ורשום את זמן ההשהיה או הזמן לנסיגה. אם לא נצפתה התנהגות נסיגה תוך 20 שניות, הזחל אינו מגיב. ניתן לחלק את המגיבים לשתי קטגוריות. אם התנהגות הנסיגה מוצגת תוך 5 שניות, הזחל מגיב במהירות. אם התנהגות הנסיגה מוצגת בין 5-20 שניות, אז הזחל מגיב לאט (ראו איור 1 ב-Babcock et al., Curr. Biol. (2009)).

תוצאות

איור 1: מערך ניסויי עבור בדיקת חום מקומית. בדיקת החום נשלטת על ידי יחידת בקרה תרמית המשמשת לקביעת ושמירה על טמפרטורת הבדיקה. הגשושית מוחזקת בניצב לציר הקדמי ומשמשת לגירוי הזחל בזווית של 45° לאופקית. מגע הבדיקה נעשה במיוחד בקטע הבטן A4 כפי שמוצג. על המשתמש לשמור על מגע זה בלחץ עדין עד לניתוק של 20 שניות או עד לתחילת התנהגות הגלגול. אם הטמפרטורה נתפסת כמזיקה, הזחל יציג התנהגות נסיגה מרתיעה המאופיינת בגליל אחד לפחות של 360 ...

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
בדיקה תרמית	הנדסת Pro-Dev	נבנה בהתאמה אישית לפי דרישה	ניתן לספק פרטי יצירת קשר על פי בקשה
מצלמת צבע Leica DFC290 12v/400mA	לייקה מיקרוסיסטמס	12730080	כל מצלמה מקבילה תעשה.
מיקרוסקופ Leica MZ6	לייקה מיקרוסיסטמס	מספר החלק של גוף זום MZ6 (ספק אופטיקה) הוא 10445614
יחידת מודולאמפ Schott Ace	שוט AG	A20500
Schott צוואר אווז כפול 23 אינץ 'סיב אופטי מדריך אור	שוט AG	שוט A08575
יחידת בקרה תרמית	חברת TSCI	נבנה בהתאמה אישית	ניתן לספק פרטים על פי בקשה
מיקרוסקופ Zeiss Stemi 2000	Carl Zeiss, Inc.	NT55-605	כל מיקרוסקופ מקביל יעשה.
מלקחיים	כלים מדעיים משובחים	FS-1670
מכחול	בליק חומרי אמנות	06762-1002
צלחת פטרי פוליסטירן 35 X 10 מ"מ	פלקון BD	351008	לא בדקנו מנות חלופיות.
חתיכת ויניל	אופיס דיפו	480009