Name: גירוי Optogenetic של התנהגות בריחה ב דרוזופילה melanogaster (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-25T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 3 s
Description: למדו שיטת גירוי אופטוגנטי להפעלת נוירונים ספציפיים ב-Drosophila melanogaster לבחינת התנהגות בריחה. טכניקה זו מאפשרת ניתוח התנהגותי לא פולשני במערכת העצבים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו מומנה על ידי מלגת הדיקן של אוניברסיטת סטנפורד (SEJdV), מכונים לאומיים פרס פיוניר מנהל בריאות (TRC DP0035350), פרס קרן מק &#39;נייט של Scholar (TRC) וR01 EY022638 (TRC).

1. צור זבובי Channelrhodopsin <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צלב-ChR2 כטב&quot;מ זבובים עם Gal4 נהג על פי בחירתך, אנו משתמשים G105-Gal4, המתבטא בנוירונים-1 Foma באונה האופטית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לשלול את האפשרות של תגובה חזותית לאור הגירוי הכחול, שני הקווים, הזבוב נמצאים בaw + רקע norpA. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תוצאת סיום: w + norpA; G105-Gal4/UAS-ChR2 + </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מבוגר זבובי eclose, לשים נקבות נבחרו על מזון טרי, בתוספת 10 מיקרומטר כל טרנס רשתית (שיתוף גורם נדרש לChR2) ומוגנים מפני אור, במשך 3 ימים לפני ביצוע הבדיקה התנהגותית. </li></ol> 2. הפוך 10 מזון משופר-All-טרנס רשתית מיקרומטר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להמס 100 מ&quot;ג כל טרנס הרשתית ב17.6 מ&quot;ל של אתנול 95% כדי 20 מ&quot;מ רשתית. ממשיך כל טרנס הרשתית מוגנת מפני אור בכל העת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממס אוכל זבוב קמח תירס רגיל במיקרוגל, ומצנן עד חמים למגע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבב 50 μl של 20 מ&quot;מכל טרנס רשתית לבקבוקונים של 10 מ&quot;ל של אוכל לטוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בואו בקבוקונים לצנן ולשמור מוגנים מפני אור. </li></ol> 3. ציוד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפי Pipet: 1000 טיפי pipet μl סטנדרטיים הם חתכו ליד הקצה, יצירת קוטר נקבובי של ~ 2.25 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פלטפורמה (ראה תרשים 1). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסיס Delrin, 17 סנטימטרי X 25 סנטימטר, נבנה עם חורי הברגה בכל פינה כדי להתאים ¼ &quot;מחברי צינור קירור NPT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעל אנכי, עשוי מDelrin, מחובר למרכז הבסיס. המידות הכוללות הן 25 מ&quot;מ X 40 מ&quot;מ X 65 מ&quot;מ (רוחב X עומק X גובה). חריץ רחב 10 מ&quot;מ לכל האורך של המחזיק, עם בורג אגודל בתחתית. פלטפורמה מחוברת לראשו של הבעל, 25 מ&quot;מ X 40 מ&quot;מ X 10 מ&quot;מ, עם חור בקוטר 3.5 מ&quot;מ מיושר עם החריץ במחזיק. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערכי LED (ראה תרשים 1). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ארבע זרועות של צינור נוזל קירור, ארוך ~ 18 סנטימטרים, הם מודבקים לפלטפורמת basדואר משתמש במחבר צינור נוזל הקירור. צינור נוזל קירור משמש רק כתמיכה מבנית ואינו משמש למטרות קירור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חריצים כראוי רווח נחתכים לחלק האחרון של נוזל קירור שטיפה של כל זרוע להדביק גוף קירור לסוף כל זרוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רבל LED כחול Tri-כוכבים הוא רכוב לכל גוף קירור באמצעות דבק תרמי חתוך מראש. Carclo 18 ° Tri-עדשה מודבקת לכל כוכב Tri-. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Tri-כוכבי LED מחווטים לנהגי BuckPuck DC ואספקת חשמל כפי שצוינה. יש לנו ההגדרה מסודרת שלנו עם כל BuckPuck powering 2 Tri-כוכבים בסדרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאורה של כל הארבעה LED-כוכבי Tri ב700 mA הניב קרינה של 713 ואט / מ 2 בפלטפורמה שלנו. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצלמה: המצלמה היא רכובה על חצובה קטנה והתמקדה בחלקו העליון של המצע. </li></ol> 4. Assay התנהגות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקצרה לטשטש את זבובים על קרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח זבובים בודדים בטיפי pipet, באמצעות קלטת כדי לסגורשני קצוות של הקצה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שהתעוררו והזבובים פעילים בוחנים את קצה pipet, להסיר את הסרט ואת מקום pipet בחריץ בבעל אנכי. הבורג משמש כדי לאבטח את קצה pipet במקום ולסגור את החלק התחתון של הקצה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כמו הזבוב בוחן את קצה pipet (בדרך כלל 30-60 שניות), להתחיל בהקלטת המצלמה ממש לפני שעולה לטוס מהקצה על גבי הפלטפורמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי הזבוב התפתח על גבי הפלטפורמה, לחכות 1-2 סקו, ולהדליק נוריות הכחולות. השתמש בטיימר ידני כדי למדוד את הזמן עד הזבוב יוזם טיסה. </li></ol>

<ol><li>Venken, K., Simpson, J., Bellen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+manipulations+of+genes+and+cells+in+the+nervous+system+of+the+fruit+fly%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Genetic manipulations of genes and cells in the nervous system of the fruit fly.</a> Neuron. 72, 202-230 (2011).</li>
<li>Gordon, M., Scott, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+control+in+a+Drosophila+taste+circuit%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Motor control in a Drosophila taste circuit.</a> Neuron. 61, 373-384 (2009).</li>
<li>Suh, G. S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+activation+of+an+innate+olfactory+avoidance+response+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Light activation of an innate olfactory avoidance response in Drosophila.</a> Current Biology. 17, 905-908 (2007).</li>
<li>Zhang, W., Ge, W., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+toolbox+for+light+control+of+Drosophila+behaviors+through+Channelrhodopsin+2-mediated+photoactivation+of+targeted+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A toolbox for light control of Drosophila behaviors through Channelrhodopsin 2-mediated photoactivation of targeted neurons.</a> European Journal of Neuroscience. 26, 2405-2416 (2007).</li>
<li>Nagel, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Channelrhodopsin-2%2C+a+directly+light-gated+cation-selective+membrane+channel%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Science%22%5BJournal%5D)">Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel.</a> Proceedings of the National Academy of Science. 100, 13940-13945 (2003).</li>
<li>de Vries, S., Clandinin, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Loom-sensitive+neurons+link+computation+to+action+in+the+Drosophila+visual+system%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Loom-sensitive neurons link computation to action in the Drosophila visual system.</a> Current Biology. 22, 353-362 (2012).</li>
<li>Card, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Escape+behaviors+in+insects%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Escape behaviors in insects.</a> Current Opinion in Neurobiology. 22, 1-7 (2012).</li>
<li>Card, G., Dickinson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visually+mediated+motor+planning+in+the+escape+response+of+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Visually mediated motor planning in the escape response of Drosophila.</a> Current Biology. 18, 1300-1307 (2008).</li>
<li>Fotowat, H., Fayyazuddin, A., Bellen, H. J., Gabbiani, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+neuronal+pathway+for+visually+guided+escape+in+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">A novel neuronal pathway for visually guided escape in Drosophila melanogaster.</a> Journal of Neurophysiology. 102, 875-885 (2009).</li>
<li>Card, G., Dickinson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+trade-offs+in+the+flight+initiation+of+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Performance trade-offs in the flight initiation of Drosophila melanogaster.</a> The Journal of Experimental Biology. 211, 341-353 (2008).</li>
<li>Hammond, S., O'Shea, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Escape+flight+initiation+in+the+fly%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Phsyiology+A%22%5BJournal%5D)">Escape flight initiation in the fly.</a> Journal of Comparative Phsyiology A. 193, 471-476 (2007).</li>
<li>Benzer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+mutants+of+Drosophila+isolated+by+countercurrent+distribution%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">Behavioral mutants of Drosophila isolated by countercurrent distribution.</a> PNAS. 58, 1112-1119 (1967).</li>
<li>Bloomquist, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+of+a+putative+phospholipase+C+gene+of+Drosophila%2C+norpA%2C+and+its+role+in+phototransduction%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Isolation of a putative phospholipase C gene of Drosophila, norpA, and its role in phototransduction.</a> Cell. 54, 723-733 (1988).</li>
<li>Gohl, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+versatile+in+vivo+system+for+directed+dissection+of+gene+expression+patterns%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">A versatile in vivo system for directed dissection of gene expression patterns.</a> Nature Methods. 8, 231-237 (2011).</li>
<li>Zhang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Red-shifted+optogenetic+excitation%3A+a+tool+for+fast+neural+control+derived+from+Volvox+cateri%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Red-shifted optogenetic excitation: a tool for fast neural control derived from Volvox cateri.</a> Nature Neuroscience. 11, 631-633 (2008).</li>
</ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

<html> אנחנו הוכחנו גירוי optogenetic של התנהגויות בריחה ידי רחיצת הליכת זבובים באור כחול בהיר באופן חופשי. גישה זו ניתן להתאים בקלות כדי לבחון התנהגויות אחרות בזבובי חופשיות הליכה, וניתן לשנותם לפלטפורמות גדולות יותר, פשוט על ידי ריצוף את מערכי LED ששמשנו אותנו על פני שטח גדול יותר. שימוש או המצלמה היקרה שאנו מתארים, או מערכות מצלמה זמינות אחרות, המשתמש יכול להתאים את קצב הפריימים והרזולוציה מרחבית של התמונות שנרכשו כדי להתאים את ההתנהגות של עניין. בנוסף, ההדמיה שלנו מוגבלת לזמן ל...

ארסנל גובר של כלים גנטיים מקודדים פותח כדי לתפעל פעילות עצבית בתאים ספציפיים בדרוזופילה melanogaster 1. כלים אלה מאפשרים הפעלה או השתקה לא פולשנית של תאי עצב מסוימים בחיים השלמים ונעו בחופשיות. בין אלה, Channelrhodopsin2 (ChR2), ערוץ קטיון אור פעיל, מציע יתרונות חשובים, שכן הוא יכול להיות נשלט באופן זמני ומושרה במהירות. כאשר נוירונים ההמפורש ChR2 נחשפים לאור בהיר כחול (470 ננומטר) שהם במהירות depolarize ולהציג שיעורי ירי גבוה 3-5. הפעלה ממוקדת כגון תאי עצב ספציפי בבעלי חיים שנעו בחופשיות חשפה את התלות של נוירונים מסוימים להתנהגויות כגון הימנעות 2 CO 3, חוטם 2,4 הארכה, ותגובות בהלה בתיווך ענקי בסיבי 4. עם זאת, כמקורות האור החזקים הדרושים כדי לעורר ChR2 גם לעורר photoreceptors, החלת אופטכניקות togenetic למערכת הראייה היו מוגבלות. על ידי שילוב של גישת optogenetic עם מוטציה הפוגעת phototransduction, אנו מראים כי הפעלה של אשכול ספציפי של תאי עצב באונה האופטית של הזבוב יכולה לנהוג התנהגות הבריחה המשמשת למניעת התנגשות 6. רוב, אם לא כל, חיות חזותיות מפגינות התנהגות בריחה כדי למנוע התנגשויות עם אובייקטים מתקרבים. הליכה או נייח זבובים, כאשר הציגו עם התנגשות ממשמשת ובאה, המראה לטיסה, הרחק מההתנגשות המתקרבת 7-9. המראות אלו מאופיינים בכנפיים לפני ההמראה ומסלול טיסה יציבה 10,11 שהועלו. תגובה זו שונה מהתגובה ענקית בסיבי תיווך הלה, הקפיצות שלא קדמו להם כנפיים שהועלו, ובדרך כלל תוצאה של נפילה בנפילה חופשיה-4,9. לאחר זיהה אשכול ספציפי של תאי עצב רגיש נול באונה האופטית, Foma-1 נוירונים, שהם uniquאיליי מכוון כדי לקודד אובייקטים מתקרבים, בקשו לחקור את מעורבותם בהתנהגות בריחת נולו של הזבוב. כאן אנו מדגימים את שימוש optogenetics סלקטיבי להפעלת הנוירונים האלה וגרם להתנהגות בריחתו של הזבוב. אנו משתמשים במערכת activator תעתיק Gal4-כטב&quot;מ לנהוג ביטוי של ChR2 בנוירונים Foma-1. ChR2 דורש cofactor כל טרנס הרשתית וזה נמצא ברמות נמוכות במערכת העצבים המרכזית תסיסנית יש להשלימו בתזונה של הזבובים. 3,4 כאור בהיר משמש להפעלת ChR2 וזבובים מפגינים התנהגויות phototactic חזקות 12, שבקשנו לשלול את האפשרות של תגובה לגירוי ויזואלי. כדי לעשות זאת, השתמש בעלי חיים שהיו מוטצית הומוזיגוטים לאלל ריק של גן norpA, אשר מקודד מרכיב קריטי של מפל phototransduction, C-β פוספוליפאז. קולטני אור בזבובים מוטנטיים כאלה אינם מסוגלים responד להדליק 13. כדי לבדוק את גירוי optogenetic של תגובת הבריחה, אנחנו צריכים לבודד זבוב אחד ולשטוף אותו באור כחול בהיר. כדי לעשות זאת, אנו שמים זבובים בודדים בטיפי pipet. טיפ pipet אחד ממוקם בבעל מותאם אישית, כגון שזבוב geotactically יצעד טיפ ויצא על גבי פלטפורמה מלבנית. הזבוב הוא מסוגל ללכת בחופשיות על גבי פלטפורמה זו. הפלטפורמה היא מוקפת בארבעה מערכים LED כחולים, כל 3 נוריות המכילות, התמקדו בחלק העליון של הפלטפורמה. אחרי הזבוב הוא על הרציף, הנוריות מוארות, ותגובתו של הזבוב נרשמת באמצעות מצלמה במהירות גבוהה 6.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td> מגיב </td></tr><tr><td> כל טרנס הרשתית </td><td> התקדמות מדעית והכימית Inc </td><td> R3041 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> ציוד </td></tr><tr><td> מפזר חום 9.2 C / W </td><td> Luxeonstar </td><td> LPD30-30B </td><td> 30 המ&quot;מ X 30 מ&quot;מימ מרובעים גבוהים </td></tr><tr><td> Carclo 18 ° Tri-עדשה </td><td> Luxeonstar </td><td> 10507 </td><td></td></tr><tr><td> רבל LED הכחול על בסיס Tri-Star </td><td> Luxeonstar </td><td> MR-B0030-20T </td><td> 470 ננומטר, 174 lm @ 700 אמפר. </td></tr><tr><td> 700 Driver mA BuckPuck DC </td><td> Luxeonstar </td><td> 3021-DE-700 </td><td></td></tr><tr><td> לרתום חיווט למנהל BuckPuck </td><td> Luxeonstar </td><td> 3021-HE </td><td></td></tr><tr><td> דבק תרמי חתוך מראש </td><td> Luxeonstar </td><td> LXT-S-12 </td><td> מאגר הקס 20 מ&quot;מ </td></tr><tr><td> צינור נוזל הקירור snap-Loc, ¼ &quot;מזהה </td><td> מקמאסטר-קאר </td><td> 5307K49 </td><td></td></tr><tr><td> מחבר צינור נוזל קירור snap-Loc </td><td> מקמאסטר-קאר </td><td> 5307K39 </td><td> ¼ &quot;זכר NPT </td></tr><tr><td> אספקת מעבדת כיתת החלפת מצב תכנות כוח DC </td><td> BK Precision </td><td> 1698 </td><td></td></tr><tr><td> Exilim מצלמה </td><td> קאסיו </td><td> EX-FH20 </td><td></td></tr></tbody></table>

גירוי optogenetic של התנהגות בריחה ב<em&gt; דרוזופילה melanogaster</em

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

מספר הולך וגדל של כלים גנטיים מקודדים הופכים זמין המאפשר מניפולציה לא פולשנית של הפעילות העצבית של הנוירונים ספציפיים בדרוזופילה melanogaster 1. ראשי בין אלה הם כלי optogenetic, המאפשרים הפעלה או ההשתקה של תאי עצב מסוים בחיים השלמים ונעו בחופשיות באמצעות אור בהיר. Channelrhodopsin (ChR2) הוא ערוץ קטיון אור פעיל, שכאשר מופעלים על ידי אור כחול, גורם לאובדן קיטוב של נוירונים שמבטאים אותו. ChR2 היה יעיל לזיהוי תאי עצב קריטיים להתנהגויות ספציפיות, כגון הימנעות 2 CO, סיומת חוטם ותגובה בהלה תיווך ענקי בסיבי 2-4. עם זאת, כמקורות האור החזקים המשמשים כדי לעורר ChR2 גם לעורר photoreceptors, טכניקות optogenetic אלה לא עודכנה בעבר בשימוש במערכת הראייה. כאן, אנו משלבים גישת optogenetic עם מוטציה הפוגעת phototransduction להדגמהnstrate כי הפעלת מקבץ של נוירונים נול רגישים באונה האופטית של הזבוב, Foma-1 נוירונים, יכול לנהוג התנהגות בריחה המשמשת למניעת התנגשות. אנחנו השתמשנו אלל ריק של רכיב חיוני של מפל phototransduction, פוספוליפאז C-β, מקודד על ידי גן norpA, כדי להבהיר את הזבובים עיוורים וגם להשתמש במערכת activator תעתיק Gal4-כטב&quot;מ לנהוג ביטוי של ChR2 בפומה-1 הנוירונים. זבובים בודדים מונחים על משטח קטן המוקפים נוריות כחולות. כאשר הנוריות מוארות, עף במהירות המראה לטיסה, באופן דומה להתנהגות מונעת חזותי נול-בריחה. אנו מאמינים כי טכניקה זו ניתן להתאים בקלות כדי לבחון התנהגויות אחרות בהעברת זבובים בחופשיות.

עיוור או זבובים להביע ChR2 או G105 הנהג לבד מצביע על שיעור נמוך של ההמראה בעקבות ההארה שלהם עם אור כחול בהיר. עיוור זבובים הציגו שיעור הזהה של המראה ללא קשר לתאורה (איור 2), המצביע על כך המראות-אלה היו ספונטניות ולא בשל תאורה עם אור כחול. כאשר ChR2 מתבטאת בFoma1 נוירונים, לעומת זאת, תאורה עם אור כחול מעוררת את תגובת הבריחה. מעל 50% מהזבובים שנבדקו המריאו בתוך 1 שניות של הארה, ו75% בתוך 5 שניות (איור 2). לעומת זאת, רק 10% מזבובי בקרה המריאו בתוך 1 ...

כלי optogenetic מקודד גנטי מאפשרים מניפולציה לא פולשנית של תאי עצב ספציפיים ב<em&gt; דרוזופילה</em&gt; מוח. כלים כאלה יכולים לזהות נוירונים הפעלה שדי בכך כדי לעורר או לדכא התנהגויות מסוימות. כאן אנו מציגים שיטה להפעלת Channelrhodopsin2 המתבטאת בתאי עצב ממוקדים בזבובי חופשיות הליכה.

גירוי Optogenetic של התנהגות בריחה ב<em&gt; דרוזופילה melanogaster</em

A  growing number of genetically encoded tools are becoming available that allow non-invasive  manipulation of the neural activity of specific neurons in ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא להשתמש בגירוי אופטוגנטי כדי להפעיל נוירונים ספציפיים בזבובים ההולכים בחופשיות כדי לבחון את מעורבותם בתגובת הבריחה של הזבובים. זה מושג על ידי התחלה עם זבובים מהגנוטיפ המתאים שגודלו על מזון בתוספת כל הרשתית הטרנס. השלב השני הוא למקם זבוב בודד בקצה פיפטה.לאחר מכן, קצה הפיפטה מונח בתוך מחזיק שנבנה בהתאמה אישית מוקף בנורות LED. לבסוף, כאשר הזבוב מגיח לפלטפורמה, האירו את נוריות ה-LED הכחולות שבסופו של דבר מתעדות. זמן ההמראה מראה שתאי עצב רגישים לנול באונה האופטית של הזבוב מספיקים להתנהגות הבריחה של הזבוב.היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות אופטוגנטיות קיימות הוא בכך שהיא מאפשרת שימוש באופטוגנטיקה במערכת הראייה של הזבוב על ידי ביטול התגובות החזותיות לאור כחול. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי התנהגות בריחה והתחלת טיסה, ניתן ליישם אותה גם על התנהגויות אחרות בזבוב ההולך בחופשיות. התחל בהמסת קמח תירס רגיל, הטיס אוכל במיקרוגל והניח להתקרר עד שהוא חם למגע.פעם נקרא מעורבב 50 מיקרוליטר של 20 מילימולר שהוכנו בעבר כל הטרנס לכל בקבוקון. לאחר מכן הניחו לבקבוקונים להתקרר ושמרו מפני אור עד לצורך. ראשית חוצה תעלת כטב"מים נופלת לזבובים עם ארבע ה-GAL המתאים.נהג G 1 0 5. GAL 4 שימש כאן לביטוי בתאי עצב fomo one באונה האופטית. שני הקווים צריכים להיות מרקע לבן פלוס ולא לשל

optogenetic-stimulation-of-escape-behavior-in-drosophila-melanogaster

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

אופטוגנטיקה מאפשרת שימוש באור כדי לתמרן תאי עצב מהונדסים גנטית לבטא אופסינים ספציפיים – חלבונים רגישים לאור שהפעלת האור שלהם מעוררת שינוי במצב תא העצב. כאן אנו מתארים גישה אופטוגנטית בדרוזופילה באמצעות אופסין צ'אנלרודופסין2. הפרוטוקול לדוגמה כולל בדיקת אופטוגנטיקה שנועדה לחקור את המעגלים העצביים מאחורי התנהגות הבריחה של הזבוב.

דרוזופילה אופטוגנטיקה: שיטה למניפולציה של מעגלים עצביים

סרטון זה מדגים מחקר על התנהגות הניווט של זחלי דרוזופילה בתגובה לגירוי אופטוגנטי של נוירונים חושי ריח (ORN). זחלי דרוזופילה טרנסגניים המבטאים תעלות יונים רגישות לאור ב-ORN ממוקמים על אגרוז בתוך זירת התנהגות. גירוי אופטוגנטי עם אור פותח את הערוצים, גורם לזרם קטיון שמפעיל את העברת האות למוח, והתנהגות הניווט נרשמת.

התנהגות ניווט של זחלי דרוזופילה בתגובה לגירוי אופטוגנטי של נוירוני חוש הריח

כאן אנו מתארים פרוטוקול עבור המניפולציה optogenetic פעילות motoneuronal תוך מעקב אחר שינויים בתפוקת מנוע (התכווצות שרירים) בחצי ללא...

הפרעות optogenetic של פעילות עצבית עם תאורת לייזר בחצי ללא פגע<em&gt; דרוזופילה</em&gt; זחלים בתנועה

במאמר זה וידאו, אנו מתארים assay אוטומטי כדי למדוד את ההשפעה של רעב או שובע על התנהגות חיפוש מזון תלויה בריח הפירות המבוגרים לעוף melanogaster דרוזופילה.

יחיד לטוס Assay עבור התנהגות שיחור מזון ב דרוזופילה

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לכימות ההימנעות של אנשים לחוצים. פרדיגמה זו היא עוצמתית אך ידידותית למשתמש וניתן להשתמש בה כדי להעריך את ההשפעה של גנים וסביבה על סוג אחד של אינטראקציה חברתית ב-Drosophila melanogaster.

Assay הפשוט לכימות חברתיות הימנעות ב Melanogaster דרוזופילה

Flywalk מערכת מעקב האוטומטי משמש לכימות ברזולוציה גבוהה של מודרך ריח התנהגות בmelanogaster תסיסנית.

כימות ברזולוציה גבוהה של התנהגות מודרכת ריח<em&gt; תסיסנית melanogaster</em&gt; שימוש ב<em&gt; Flywalk</em&gt; פרדיגמה

פרוטוקול זה מנתח התנהגות ניווט של זחל דרוזופילה בתגובה optogenetic בו זמנית גירוי של נוירונים חוש הריח שלו. אור של 630 ננומטר אורך גל משמש כדי להפעיל את חוש הריח נוירונים בודדים לבטא של אופסין # רודופסין אדום-העביר ערוץ. תנועת הזחל מתבצע בו זמנית, רשמה דיגיטלית, נותחה באמצעות תוכנה מותאמת אישית-נכתב.

מעקב אחר התנהגות זחל דרוזופילה בתגובה Optogenetic גירוי של חוש הריח נוירונים

פרוטוקול זה מציג שיטה בעלת מקום קל לחקור התנהגות של דרוזוהילה זחל פוטוטקטיקה. בשיטה זו, נקודת אור נוצרת כגירוי קל, והתהליך של התחמקות מאור הזחל נרשם על-ידי מערכת הדמיה מבוססת אור אינפרא-אדום.

שיטת האור המבוססת על ספוט לניתוח דרוזופילה זחל פוטומוניות

עבודה זו מתארת פרדיגמה התנהגותית פשוטה המאפשרת ניתוח של למידה אסוציאטיבית מרתיעה בזבובי פירות בוגרים. השיטה מבוססת על דיכוי ההתנהגות הגיאוטקסית השלילית המולדת בשל הקשר שנוצר בין הקשר סביבתי מסוים להלם חשמלי.

דרוסופילה התנהגות הימנעות פסיבית כפרדיגמה חדשה לחקר למידה אסוציאטיבית מרתיעה

מאמר זה מציג שיטות למניפולציה אופטוגנטית ב-Drosophila melanogaster, תוך שימוש ב-CsChrimson ו-GtACR2 כדי להפעיל ולהשתיק נוירונים ספציפיים. ארבעה ניסויים מתוארים לשימוש באופטוגנטיקה כדי לחקור התנהגויות תרמוטקטיות וטעמיות, ומספקים תובנות לגבי המנגנונים העצביים הבסיסיים השולטים בתהליכים אלה.

מבחנים התנהגותיים למניפולציה אופטוגנטית של מעגלים עצביים בדרוזופילה מלנוגסטר

למדו שיטת גירוי אופטוגנטי להפעלת נוירונים ספציפיים ב-Drosophila melanogaster לבחינת התנהגות בריחה. טכניקה זו מאפשרת ניתוח התנהגותי לא פולשני במערכת העצבים.

גירוי Optogenetic של התנהגות בריחה ב

גלה סרטונים נוספים