התנהגויות חוש הריח assayed ידי מעקב ממוחשב של תסיסנית בתוך אולפקטומטר ארבעה-רביע

המטרה הכוללת של מערך זה היא לבחון התנהגויות ריח של זבובים באולפקטומטר של ארבעה רבעים באמצעות סקריפט תוכנה אוטומטי למעקב אחר זבובים. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח הנוגעות לאופן שבו מערכות עצביות של חוש הריח מזהות את העולם החיצוני, וכיצד המוח מפענח ומכוון החלטות התנהגותיות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא רב-תכליתית וחזקה, ומאפשרת בדיקה חוזרת של תגובות הריח על ידי אוכלוסיית זבובים בזירה ניסויית גדולה.

עבור פרוטוקול זה, הכינו חמישה תאי ריח המורכבים ממיכל חיצוני מפלסטיק, מיכל פנימי מזכוכית ותוספת מכסה PTFE בהתאמה אישית. התוספת היא מכסה מיכל מקורי עם החלק המרכזי הוסר, ושני שסתומים חד כיווניים מחוברים. השתמש בארבעה מתאי הריח לבקרת ממס, ובתא אחד לריח בדיקה.

ודא שכל תא נקי, ולאחר מכן טען מיכל ריח עם מיליליטר אחד של ממס או דילול ריח. לאחר מכן, בדוק את מיקום המיכל בתא הפלסטיק, וודא שלא נשפך נוזל. אבטח את המכסה באמצעות הבורג וטבעת O על תוספת ה-PTFE כדי למנוע נזילות.

מגדלים את הזבובים על מדיום קמח תירס רגיל. בבקבוק רגיל, הניחו 30 זכרים ו-30 נקבות, ואפשרו להטיל ביצים במשך חמישה ימים בטמפרטורת החדר. מבקבוקים כאלה, אספו זבובים שזה עתה נסגרו.

עבור כל קבוצת ניסוי, אספו 25 זכרים ו-25 נקבות זבובים תחת הרדמה קצרה של פחמן דו חמצני ותנו לקבוצה להזדקן על מדיום זבוב רגיל במשך יומיים עד ארבעה ימים. 40 עד 42 שעות לפני הניסוי, העבירו את העוקבה לבקבוקון עם כ-10 מיליליטר של ג'ל אגרוז אחוז אחד ללחות ללא מזון. רעב עוזר להגביר את התנועה כולה, ויותר מ-90% מהזבובים אמורים לשרוד את תהליך הרעב.

אם יותר מ-10% מתים, מה שיכול לקרות בגנוטיפ חלש, נסו להשתמש ברעב של יום אחד לכל הזבובים בניסוי. לפחות חמש דקות מראש, הפעל את בקר הטמפרטורה והגדר אותו ל -25 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, חבר את תאי הריח לזירה באמצעות צינור פלסטיק.

בדוק את קצב זרימת האוויר בכל רבעון של הזירה באמצעות מד זרימה אלקטרוני. ודא שזרמי האוויר הבקרה והריח פועלים שניהם במהירות של 100 מיליליטר לדקה. זבובים רגישים מאוד לזרימת אוויר, וזה קריטי שזרימת האוויר עבור כל רביע תאומת לפני כל ניסוי.

כעת, נקו את הזירה ואת צלחות הזכוכית באמצעות 70% אתנול. נגב את כל החלקים פעמיים-שלוש, ואפשר להם להתייבש לחלוטין באוויר לפני שתמשיך. לאחר מכן, מהדקים את לוחות הזכוכית לזירה.

לאחר מכן, העבירו את הזבובים לזירה ללא הרדמה. בעזרת כוח הכבידה, הניחו להם להיכנס דרך החור באחת מלוחות הזכוכית, ואז כסו את החור ברשת עגולה. כעת, הנח את הזירה העמוסה בזבובים בתא האטום לאור.

לאחר מכן, חבר את ארבעת זרמי האוויר הבקרה לכל פינת זירה. סגור את דלת החדר ותן לזבובים להתאקלם בסביבה החדשה למשך 10 עד 15 דקות. לאחר תקופת ההתאקלמות, ערכו ניסוי בקרה של חמש עד 10 דקות שבו זבובים נחשפים לארבעה זרמי אוויר בקרה.

כעת חיוני לנתח את הנתונים באופן מיידי. אם הזבובים אינם מפוזרים באופן שווה בזירה, יש לאפס את הזירה. זה קריטי לבדוק את התנהגות זבובי הביקורת רק לאוויר נקי.

פעולה זו תוודא במהירות שכל תנאי הרקע תקינים. אור דולף, חוסר איזון בטמפרטורה, זירה מוטה או זיהום ריח עלולים לגרום לבעיות. במידת הצורך, השליכו את הזבובים ונקו שוב את הזירה.

אם יש חשד לזיהום ריח, החלף את כל הצינורות. המשך לחזור על מבחן הביקורת עם קבוצות חדשות עד שבעלי החיים לא יראו העדפה לאף אחד מארבעת הרבעים. לאחר מכן, חבר את תא הריח לבדיקה להתקנה באמצעות שסתום תלת-כיווני, או חבר מחדש את הצינור והפעל ניסוי בדיקה למשך חמש עד 10 דקות.

להקלטות ניסיוניות ארוכות יותר, עצור במהירות והפעל מחדש את תוכנית המעקב כל 20 דקות, אחרת קבצי הנתונים יהיו גדולים מדי. בין הבדיקות, השליכו את הזבובים, נקו את הזירה ואת לוחות הזכוכית עם אתנול 70% והחליפו את צינורות המחבר. שמור על זרימת האוויר היבשה כדי לשטוף את המערכת ללא הרף.

ליעילות, טוב שיהיו שתי זירות כדי שניתן יהיה לבצע ניקוי במהלך הריצה. אם מספר ניסויים שגויים באותו יום, הקפד מאוד לוודא שלא יישאר ריח במערכת מריצה קודמת. בדרך כלל זו לא בעיה עם ריכוזים נמוכים של ריח או עם CO2, אך עבור גירויים מרוכזים מאוד, ייתכן שיהיה צורך במרווח של עד 24 שעות בין ריצות הניסוי.

לניתוח הנתונים, השתמש בשגרת Matlab המותאמת אישית שסופקה כדי להמיר את הנתונים לפורמט Matlab. טען את קובץ הנתונים הגולמי שנוצר בזמן אמת על ידי תוכנת המעקב, וצור מסיכה מרחבית העוקבת אחר קווי המתאר של הזירה. החל את המסכה על הנתונים הגולמיים כדי להסיר את כל נקודות הנתונים הנופלות מחוץ לזירה, מכיוון שהן מייצגות רעש.

לאחר מכן, הסר את כל נקודות הנתונים שנעות במהירות של פחות מ- 0.163 סנטימטרים לשנייה למשך יותר משלוש שניות. סביר להניח שנתונים אלה הם רעש, או זבובים שאינם זזים. כעת, דמיין את נקודות הנתונים הנותרות על ידי התוויית כולן לאורך תקופות ההקלטה.

ניתן לראות את הנתונים גם כמסלולים בודדים. ניתן להעריך במהירות את גבולות הריח על סמך נתוני התנהגות הזבובים. לאחר מכן, חשב את מדד המשיכה, ובצע בדיקות סטטיסטיות כמתואר בפרוטוקול הטקסט.

25 זכרים ו-25 נקבות זבובים נבדקו במנגנון ההתנהגותי. בתגובה לאוויר יבש, זבובים חקרו את הזירה כולה ללא העדפה לרבע כלשהו. הקו מראה את המסלול של זבוב אחד.

כאשר חומץ תפוחים הוכנס לזרם האוויר ברביע השמאלי העליון, רוב הזבובים נמשכו לרביע הריח הזה. כאשר הוצג ריח דוחה, 10% אתיל פרופיונט, ברביע השמאלי העליון, הרביע הזה נמנע. המדד האטרקטיבי של רביע זה קיבל ציון של 0.68.

מדד אטרקטיבי הוא המדד הנפוץ ביותר במדידת תגובת ריח. ערך מעל או מתחת לאפס מצביע על משיכה או דחייה. התסריט פיצה על שינויים קלים במיקום הזירה בין הניסיונות.

נקודות נתונים שהיו עשויות להיות רעש או זבובים לא זזים הוסרו. בעוד שניתן להריץ את הבדיקה לכל משך זמן, מעניין לראות את השינויים בתנועות הקבוצה על פני פחים של 10 שניות כדי להעריך הרגלת ריח ותופעות אחרות. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להפעיל ולנתח ביעילות התנהגויות ריח בבדיקת ארבעה שדות.

לאחר השליטה, ניתן להשלים כל ניסוי ריח תוך כשעה, ואנו מריצים באופן שגרתי ארבעה עד שישה ניסויים במהלך יום אחד.