Name: למידה אופרנטית של תסיסנית במד מומנט (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-06-16T23:19:00.000+00:00
Duration: 17 min 31 s
Description: למד שיטות למדידת תסיסנית ב-Drosophila באמצעות מד מומנט לחקר התנהגות ולמידה. פרוטוקול זה מאפשר בקרה על גיל ותזונה לתוצאות אמינות במחקר נוירוביולוגי.

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

העיצוב המקורי של מפצה מומנט מקורו עם קארל גץ. ההתקנה מסוים במצגת זו היא במידה רבה על ההלוואה פותחה במקור על ידי מרטין הייזנברג ריינהרד וולף. אני אסיר תודה במיוחד אלה שני אנשים על המשך עידוד התמיכה שלהן, ומומחיות.

טוס בינוני הרכב המזון לטוס הוא קריטי עבור למידה (גואו et al, 1996.) <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מים 1000 מ&quot;ל </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 180 גרם קמח תירס </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 10 גרם סויה </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 18.5 גרם שמרים </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 7.5 גרם אגר </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 40 גרם מולסה </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סירופ (סלק סוכר) 40 גרם </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Nipagin 2.5 גרם </li></ul> כל בקבוקון מסופק עם טיפה של משחה, שמרים טריים חיים פיסת נייר לסנן כדי לספק משטח נוסף זבובים גלמים. טוס רבייה ובימוי ההליך הבא מתבצע כל יום, מה שמוביל בדיוק מבוים חיות גדל בצפיפות המתאימה. זבובים כל ecclosed החדש מאז הניתוח שעבר ביום הקודם נאספים לגידול וניסויים. צלוחיות הבכורה ללא גלמים כל החיים הנותרים מבוטלים. ארבעה זבובים יום ישנים מתווספים בקבוקון טרי בתצהיר ביצה לילה. צפיפות של זבובים הנשי צריך להיות כ 20 עבור כל בקבוקון, מותאם לגודל הבקבוקון ומתח בשימוש. צפיפות האידיאלי הוא אחד כי הוא גבוה מספיק עבור המדיום לטוס לנזל בשלבי הזחל נמוך מספיק כך הזחלים לכולם יש pupated לפני ecclose הזבובים הראשון. ההטלה זבובים מן היום הקודם יוסרו מבוטלים. טוס הכנה זבובים נשמרים בינוני קמח תירס / מולסה סטנדרטי כמתואר לעיל במהירות של 25 ° C ו 60% לחות עם משטר light/12hr 12hr כהה. לאחר זמן קצר לשתק 24-48h זבובים ישנים על ידי קר הרדמה, הזבובים מודבקים (דבק מגע דבק UV זכוכית, 505127A, הפייסר טכנולוגיה, Cucamonga, Ca., ארה&quot;ב) עם הראש על החזה וו בצורת משולש נחושת (בקוטר 0.05mm ) יום לפני הניסוי. בעלי חיים נשמרים בנפרד אז לילה בתאי לח קטן המכיל כמה גרגרי סוכרוז. מנגנון המכשיר הליבה של עד שנקבע הוא מפצה מומנט (מד מומנט) (גץ, 1964). הוא מודד את התנע הזוויתי של לטוס סביב ציר אנכי הגוף שלה, הנגרמת על ידי תמרונים הטיסה המיועד. הזבוב, דבוק הקרס כפי שתואר לעיל, מצורף מד מומנט באמצעות מלחציים להשיג טיסה נייח במרכז פנורמה גלילי (בזירה, בקוטר 58mm), אשר מואר הומוגנית מאחור. מקור האור הוא 100W, נורת 12V טונגסטן, יוד. עבור תאורה ירוק וכחול של הזירה, האור עובר דרך מונוכרומטי רחב הלהקה קודאק מסננים Wratten ג&#39;לטין (# 47 ו # 99, בהתאמה). מסננים ניתן להחליף ע&quot;י סולנואיד מהיר בתוך 0.1s. לחלופין, בזירה מואר עם &quot;אור&quot; על ידי העברתו דרך פילטר כחול ירוק (רוסקו &quot;surfblue&quot; לא 5433), או ללא מסנן כלל. קשת תמסורת של המסנן רוסקו כחול ירוק נעשה שימוש במחקר זה הוא שווה ערך לזה של BG18 המסנן (שוט, מיינץ) ומהווה ביניים בין הכחול קודאק ומסננים ירוק (Brembs ואת המפל דה איברה, 2006; ליו ואח&#39; ., 1999). בזירה ניתן לסובב סביב לטוס באמצעות מנוע חשמלי מבוקרת מחשב. בכל מצב כזה &quot;סימולטור טיסה&quot;, את המהירות הזוויתית של הזירה הוא יחסי, אבל כנגד מומנט לסבסב של הזבוב (צימוד גורם K =- 11 ° / s • 10-10nm). זה מאפשר לטוס לייצב את פנורמה ולשלוט אוריינטציה הזוויתי שלו. &quot;כיוון טיסה&quot; זה וירטואלי (כלומר, העמדה בזירה) נרשם באופן רציף באמצעות potentiometer מעגלית (Novotechnik, A4102a306). אנלוגי לכרטיס ממיר דיגיטלי (PCL812; אדוונטק ושות&#39;) מאכיל את עמדת הזירה האות מומנט לסבסב למחשב אשר מאחסן את עקבות (דגימה בתדר 20Hz) לצורך ניתוח מאוחר יותר. ענישה מושגת על ידי הפעלת חום לייזר אינפרא אדום מתכווננת (825 ננומטר, 150 mW), בבימויו מאחור לעיל על ראשו של זבוב בית החזה. קרן הלייזר היא פעמו (כ 200ms רוחב הדופק ~ 4Hz) ואת עוצמתו מופחת כדי להבטיח את ההישרדות של הזבוב. ניסויים תבנית הלמידה לצורך ניסוי דפוס למידה מסורתיים (דיל של הייזנברג, 1995; שמיר ואח&#39;, 1993, 1995;. ליו et al, 2006;. ליו et al, 1998;. ליו et al, 1999;. וולף הייזנברג, 1991) ארבעה שחור, בצורת האות T דפוסי התמצאות לסירוגין (כלומר, שני זקוף ושתי הפוך) הם מחולקת באופן שווה על הקיר בזירה (דפוס רוחב ψ = 40 °, גובה θ = 40 °, רוחב של ברים = 14 °, כפי שניתן לראות מתוך עמדה של זבוב). תוכנית מחשב מחלק את 360 מעלות של הזירה תוך 4 וירטואלי הרביעים 90 °, מרכזי של אשר כונה על ידי דפוסי. הזבובים לשלוט על המיקום הזוויתי של דפוסי עם מומנט לסבסב שלה (סימולטור מצב טיסה). במהלך האימונים, עונש חום עשוי רציף עם הופעתו של אחד אוריינטציות דפוס בשדה הראייה חזיתית. חיזוק של כל דפוסהוא השווה תמיד בתוך קבוצות. במהלך הבדיקה, החום מופעלת כבויים והעדפה דפוס של הזבוב מוקלט. צבע למידה למידה צבע מבוצעת כמתואר לפני (Brembs ו הייזנברג, 2000; Brembs ואת המפל דה איברה, 2006; Brembs ו וינר, 2006; וולף הייזנברג, 1997). הזירה מחולק לארבעה וירטואלי הרביעים 90 °, המרכזים אשר מסומנים על ידי ארבעה פסים אנכיים זהים (רוחב ψ = 14 °, גובה θ = 40 °). הזבוב הוא שולט בעמדה זוויתית של ארבעה פסים עם מומנט זהה לסבסב שלה כפי שתואר על בצורת האות T דפוסי לעיל. הצבע של התאורה של הזירה כולה משתנה בכל אחד הגבולות ברבע וירטואלי עובר נקודה מול לטוס. במהלך האימונים, עונש חום עשוי מותנית באחד משני צבעים. במהלך הבדיקה, החום מופעלת כבויים והעדפות הצבע של הזבוב מוקלט. כמובן, הצבעים ניתן לשלב עם דפוסי למיזוג המתחם (Brembs ו הייזנברג, 2001). יא למידה מומנט למידה יא מומנט מבוצעת כפי שתואר לעיל (Brembs ו הייזנברג, 2000; הייזנברג וולף, 1993). מומנט בטווח ספונטנית של זבוב לסבסב מחולק &quot;שמאל&quot; תחום &quot;נכון&quot;, המקביל בקירוב או פונה שמאלה או ימינה. אין דפוסים על הקיר בזירה. במהלך האימונים, חום מוחל בכל פעם מומנט לסבסב של הזבוב הוא תחום אחד כיבה כאשר מומנט עובר לתוך השני. בכל שלבי הבדיקה, חום מופעלת כבויים ובחירה של הזבוב של תחומים לסבסב מומנט מוקלט. Composite למידה למידה Composite הוא הרחבה של למידה מומנט לסבסב, כפי שתואר קודם לכן (Brembs ו הייזנברג, 2000). בעיקרון, למידה לסבסב מומנט ולמידה צבע משולבים ניסוי עם אופרנטית המקבילה (מומנט לסבסב) קלאסית (צבעים) מנבאים. במהלך האימונים, לטוס מחוממת בכל פעם מומנט לסבסב של הזבוב עובר לתחום הקשורים לעונש. בכל פעם לטוס בוררי תחומים לסבסב מומנט, לא רק לטמפרטורה אלא גם בזירה צבע משתנה (מירוק כחול או להיפך). לפיכך, תחום לסבסב מומנט וצבע לשמש מנבאים המקבילה של חום. בכל שלבי הבדיקה, חום מופעלת כבויים ורק בחירה של הזבוב של צבעים לסבסב מומנט תחומים / מוקלט. דיון זו ההגדרה ניסיוני המשלב שליטה מעולה על נסיבות ניסיוני עם אורגניזם מודל מתקדם גנטית. שימוש בהליכים המתוארים במצגת זו, הבסיס המולקולרי ו הנוירוביולוגי של מגוון רחב של תכונות התנהגותיות יכול להיחקר, לרבות אך לא רק, את המנגנונים של הדור התנהגות ספונטנית, התניה אופרנטית קלאסית, זיהוי תבניות, ראיית צבעים או שליטה כמובן .

<ol>
	<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>

למחברים אין הצהרות לגבי ניגודי עניינים.

זו ההגדרה ניסיוני המשלב שליטה מעולה על נסיבות ניסיוני עם אורגניזם מודל מתקדם גנטית. שימוש בהליכים המתוארים במצגת זו, הבסיס המולקולרי ו הנוירוביולוגי של מגוון רחב של תכונות התנהגותיות יכול להיחקר, לרבות אך לא רק, את המנגנונים של הדור התנהגות ספונטנית, התניה אופרנטית קלאסית, זיהוי תבניות, ראיית צבעים או שליטה כמובן .

למידה אופרנטית של תסיסנית במד מומנט

Operant Learning of Drosophila at the Torque Meter

עבור ניסויים מד מומנט, זבובים נשמרים בינוני לטוס תקן של 25 ° C ו 60% לחות עם משטר light/12hr 12hr כהה. משטר גידול סטנדרטיים מבטיחה צפיפות הזחל נכונה בגיל בהתאמה הקבוצות. הקרה הרדים זבובים מודבקים עם הראש ואת בית החזה להתחבר בצורת משולש יום לפני הניסוי. הנספחות מד מומנט באמצעות מלחציים, שנועד של הזבוב תמרונים הטיסה הם כפי שנמדד על המומנטום הזוויתי סביב ציר אנכי הגוף שלה. לטוס ממוקם במרכז פנורמה גלילי להשיג טיסה נייח. כרטיס ממיר אנלוגי דיגיטלי מזין את מומנט לסבסב האות לתוך המחשב שמאחסן את זכר לניתוח מאוחר יותר. המחשב שולט גם מגוון רחב של גירויים אשר ניתן להשתלט של הזבוב על ידי סגירת לולאת המשוב בין גירויים עקבות מומנט לסבסב. ענישה מושגת על ידי הפעלת חום לייזר אינפרא אדום מתכווננת.

מדידת מומנט לסבסב של תסיסנית קשור עם מד מומנט מאפשר שליטה הנוירולוג מעולה של המצב גירוי של החיה ניסיוני. יחד עם כלים גנטיים ייחודיים זמין זבוב הפירות, פרדיגמה זו משמשת עבור מגוון רחב של מחקר הנוירוביולוגי.

עבור ניסויים במד המומנט (torque meter), הזבובים נשמרים במצע זבובים סטנדרטי בטמפרטורה של 25&deg;C ובלחות של 60%, עם משטר של 12 שעות אור ו-12 שעות חושך. ... סטנדרטי

שלום, שמי ביאן ברימס. אני נוירוביולוג ואני עובד באוניברסיטה החופשית של ברלין בגרמניה. היום אני הולך להראות לכם איך אנחנו מכינים דרוזופילה של זבובי פירות ללמוד צבעים או דפוסים או את ההתנהגות שלהם או כל שילוב של שלושת זבובי הפירות שאולי יוכלו ללמוד, אבל הם כנראה לא חכמים כמו בעלי חיים אחרים, אז אנחנו צריכים להיות ממש נחמדים אליהם ולהתייחס אליהם יפה.שניים מהגורמים החשובים ביותר בהתחשב בלמידת זבוב הפירות הם הגיל והתזונה שלהם. עכשיו אראה לכם את משטר גידול הזבובים המיוחד שלנו. אז כדי לביים את הזבובים, אנחנו צריכים לשים זבובים חדשים על מזון, על מזון חדש בכל יום ויום.אז אלה כאן עכשיו 10 ימים של זבובים עם הזבובים הצעירים ביותר שרק מופקדים כביצים בבקבוקון הראשון והזבובים המבוגרים ביותר שזה עתה בקעו בבקבוקון האחרון. הדבר הראשון שאתה עושה הוא להסיר את כל הזבובים שבקעו מהבקבוקונים בדרך זו. אין יותר זבובים בזה, בסט הבקבוקונים הזה, ומחר כל זבוב חדש שיש לכם שם יהיה בדיוק בן אפס עד 24 שעות.כך אנו שולטים בגיל הזבובים שלנו. כעת עלינו לשלוט בצפיפות הזבוב כך שכל זבוב יקבל אספקה מספקת של מזון. על מנת לעשות זאת, אנו משליכים תחילה את הזבובים שהטילו ביצים במהלך הלילה ומכינים בקבוקון חדש עם זבובים בני ארבעה ימים המכילים כ-20 נקבות זבובים.זו הצפיפות שבה הזן המסוים הזה מייצר לפחות מספיק צאצאים אבל לא יותר מדי צאצאים כדי שלא תהיה יותר מדי תחרות על מזון בבקבוקון והצאצאים של הזבובים האלה ילמדו מצוין. ראשית, אנו זקוקים לדרך לחבר את הזבובים למכשיר המדידה שלנו, מד המומנט. לשם כך אנו מדביקים את הזבובים לווי נחושת משולשים קטנים ואז משתמשים במהדק כדי לתפוס את הווים שהכנסנו למד המומנט.וכך אנחנו מייצרים את הווים האלה. אנחנו פשוט עוטפים חוט נחושת, חוט נחושת סביב כלי משולש קטן, ואז פשוט חותכים צד אחד של החוט ומה שייפול בסוף הם ווי נחושת קטנים, כפי שאתה יכול לראות. כעת, אנו בוחרים אחד מהווים הללו ואז מניחים אותו במהדק, המחובר למניפולטורים מיקרו.שמנו קצת דבק ממש בקצה הקרס ממש כאן רק קצת, ואז אנחנו מניחים את הקרס במהדק ממש מתחת למיקרוסקופ הסטריאו. לכן אנו מנסים לבודד כמה שפחות נקבות זבובים. אנו משתמשים בזבובים נקבות מאחר שהן גדולות יותר מזבובים זכרים, לא בגלל הטיה מינית.זבובים זכרים לומדים בדיוק כמו נקבות זבובים, ואנו מרדימים אותם בקור גם קצרים ככל האפשר, כך שכמה שיותר קל, כמה שיותר קל, כמו הרדמה, ולפרק זמן קצר ככל האפשר, אנחנו ממקמים זבוב נקבה מתחת לקרס ומשליכים את הזבובים הנותרים כדי שהזבוב יישאר דומם. וכאשר הצד הגבי כלפי מעלה, אנו שוקלים מעט את הזבוב עד שהוא מיושר בצורה מושלמת, ואז אנו ממקמים את הקרס באמצעות המניפולטורים המיקרו בדיוק על גבי הזבוב, ממש בין הראש לבית החזה. כעת אנו מורידים את הקרס עד שטיפת הדבק יוצרת מגע עם הזבוב, ואז אנו מרפאים במהירות את הדבק באמצעות מנורת ה- UV וכדי למזער את הזמן בהרדמה קרה, אנו מרימים אותו מיד מהעטלף הקר.עוד כמה שניות של ריפוי והזבוב אמור להתעורר. ואם עכשיו נושף את הזבוב, נראה שהוא עף יפה מאוד. אז אנחנו לוקחים את הזבוב ומכניסים אותו למיכל קטן המכיל נייר פילטר וסוכרוז.כמה גרגרי סוכרוז כדי שהזבובים יוכלו לשרוד את הלילה כדי להתמחה, עלינו לספק להם מים. ולשם כך אנו מכסים את הבקבוקון, מניחים אותו במרכז, גלגל התנופה, ופותחים אותו מעט. ועכשיו יש להם נייר סינון לח וסוכרוז, כך שיש להם אוכל ומים ללילה כדי שאנחנו, הם מוכנים לניסוי מחר.מאחוריי אתם רואים את המערך שבו אנו משתמשים לניסויים שלנו. החלק המרכזי הוא מפצה המומנט שאתה יכול לראות כאן, האובייקט הגלילי, ואנחנו נשים את הזבוב מאוחר יותר ממש כאן למטה מתחת למפצה. אתם רואים במה אנחנו משתמשים כדי ליצור סביבה לזבוב.היא מורכבת מהקופסה השחורה הזו עם זירה בתוכה, והקופסה השחורה מוקפת במדריכי אור, המעבירים אור ממקור האור כאן כדי להאיר את הזירה מאחור. הנתונים שאנו רוכשים עם מפצה המומנט עוברים דרך כמה אלקטרוניקה למחשב בו הוא מאוחסן. אבל מלבד אחסון הנתונים מהתנהגות הזבוב, המחשב שולט במגוון מכשירים אחרים.אחד מהם הוא, למשל, קבוצה של פילטרים שבעזרתם אנו יכולים למות, סביבת הזבוב, ירוק או כחול, למשל. מכשיר נוסף הוא מנוע חשמלי, שמסובב את הזירה כפי שניתן לראות כאן, כך שהזבוב מקבל את הרושם שהוא בעצם טס במעין סימולטור טיסה. אתה יכול לעשות זאת, למשל, עם דפוסים חזותיים שונים כמו ה-t הזקוף וההפוך הזה.מכשיר שלישי הוא לייזר שנמצא כאן. זהו לייזר אינפרא אדום חלש למדי, שבו אנו יכולים להשתמש כדי לחמם את הזבוב, שהוא גירוי הפוך סליד. אוקיי, אז הנה הזבובים.עכשיו בואו פשוט נבחר אחד, בחר אותו ליד הוו ואז נקבל את המהדק. הניחו את הזבוב בצורה סימטרית ככל האפשר במהדק כך שיהיה מרכזי ושזווית הגוף של הזבוב תהיה בסביבות 30 עד 40 מעלות. רק וודא שהכל עובד כמו שצריך.כמובן, בדרך כלל האורות יהיו כבויים בחדר הזה ויהיה חשוך כך שלא יהיו גירויים מסיחי דעת עבור הזבוב. אבל להדגמה הזו, נשאיר את זה בצד כדי שתוכלו לראות את פרטי הניסוי. עכשיו אנחנו מורידים את הזבוב לסביבה, לזירה, פותחים את בריח האבטחה.אז עכשיו מה שאנחנו צריכים לעשות זה להתאים את היאר של הזבוב. אי אפשר למקם אותו בדיוק באמצע מכשיר המדידה, כך שטיסה ישרה לזבוב היא גם טיסה ישרה במכשיר המדידה שלנו. על מנת לפצות על הבעיה הסבירה הזו, נסובב את הזירה סביב הזבוב במהירות מסוימת כדי לעורר תנועת סיבוב, תגובת רכב, ונהפוך את התגובה המקסימלית הזו לרכב ימינה ושמאלה, תוך סיבוב אפס סימטרי, כך שבדיוק האמצע בין שתי התגובות המקסימליות הללו יתאים לטיסה ישר קדימה.לכן המשימה האחרונה שנותרה לפני שנוכל להתחיל את הניסוי שלנו היא להתאים את העונש, הלייזר שבו אנו משתמשים כדי לחמם את הזבובים. לשם כך, אני משתמש בחתיכה קטנה של מסנן אינפרא אדום שמסנן מספיק חום כדי שהזבוב לא באמת ירגיש הרבה ממנו, אבל אני עדיין יכול לראות את זה על הצג שלי כאן. אז יש לי מצלמה קטנה, מצלמת אינפרא אדום שמנטרת את הזבוב ושאני יכול להשתמש בה כדי לכוון את הלייזר עד שהוא ממוקד בראש הזבוב.ואז, מכיוון שיש לנו כאן צילינדר מפוספס לתגובת הרכב, אנו מחליפים אותו בזירה המועדפת עלינו. במקרה זה, זירה ריקה שפשוט מובילה לסביבה לבנה לחלוטין עבור הזבוב. אתם יכולים לראות שהסביבה של הזבוב לבנה לחלוטין.אין גירוי אחר. בעיקרון, מכיוון שהוא סגור מאוד, אין גירוי ריח. יש מעט מאוד גירויים אחרים שהזבוב יכול לתפוס.זה טס נייח. שום דבר לא באמת משתנה בסביבת הזבוב, אך עדיין הוא מייצר התנהגות משתנה מאוד שנעה בין פנייה שמאלה לימין, פנייה ושונות גם בשני התחומים הללו. אוקיי, ועכשיו אני הולך להראות לכם את הרבגוניות של המערך הזה ואיך אתם יכולים להשתמש בו כדי לאמן את הזבובים.ברגע שהם נמצאים בסימולטור, אחד הדברים שאתה יכול לעשות הוא פשוט עכשיו כשלזבובים יש את הזירה הלבנה הריקה הזו, עכשיו אתה יכול לומר, אוקיי, בכל פעם שאתה פונה ימינה, אנחנו נחמם אותך. זה משהו שאנחנו יכולים להגדיר בקלות רבה. כפי שראיתם, דיבור חיובי בחצר פירושו חום על דיבור שלילי בחצר, למשל, פירושו כיבוי חום.בנוסף, מה שאנחנו יכולים לעשות, אנחנו יכולים לעזור לזבובים על ידי כך שנראה להם מה נכון ומה שמאל על ידי צביעת הזירה בירוק או כחול כשהם פונים ימינה או שמאלה. אז זה מה שאנחנו עושים כאן עכשיו. אז עכשיו הזבוב מייצר סיבוב ימינה של הלפיד שלך.כפי שראיתם, הצבע השתנה מירוק לכחול, אבל עכשיו הוא חוזר אחורה. אז עכשיו אתם רואים שהזבוב מייצר לפיד חצר ב-un, במקרה הזה לא נענש בתחום הפנייה ימינה, וברגע שהוא צולל לתחום הענישה, החום נדלק והזבוב מתרחק מהר מאוד מהחום. כפי שאתה יכול לראות, הוא מווסת את מומנט החצר שלו מהר מאוד כדי לצאת מהחום.ברגע שהוא שם לב זה נהיה חם. באותו הזמן, הוא עדיין ינסה לייצר התנהגות בטווח התנועה המלא, שאותה אנו מונעים על ידי חימום הזבוב. אז זו בערך הדרך שבה אתם יכולים ללמד את הזבובים ללמוד את הצבעים או את ההתנהגות שלהם שהם שמאלה, ימינה, מסתובבים, או שניהם יחד.עם זאת, באופן מסורתי יותר, מערך זה משמש כבר כ-15 או 20 שנה כדי ללמד את הזבובים להבחין בין דפוסים חזותיים שונים. אנחנו יכולים לעשות את זה בקלות רבה. אנחנו פשוט מוציאים את מסנן הצבע, עוצרים את התוכנית הזו ומחליפים את הזירה שהייתה ריקה קודם.עכשיו עם הזירה הזו עם T זקוף והפוך, ואז אנחנו צריכים לשנות את התוכנית ולהתחיל את התוכנית ללמידת הדפוס הזה. מה שאתם יכולים לראות עכשיו הוא שהזבוב, שהוא העקבה כאן באמצע, שולט. זהו הנתיב השני, הוא שליטה במיקום הזירה.בהיסטוגרמות האלה שאתם רואים כאן, אתם רואים את משך הזמן שהזבוב מבלה לעבר ארבעת התבניות השונות. אז בירוק אתם רואים את התבניות שמאוחר יותר יתחממו ובצהוב את התבניות שאינן נענשות. אז בשלב הזה עכשיו, הפעלנו את העונש, ובכל פעם שהעקבה הזו כאן, עכשיו שהיא ירוקה, נמצאת בחלק העליון והתחתון או באזור המרכזי, הזבוב מתחמם.אז מה שאתם רואים זה שהזבוב, ברגע שהוא נכנס לאזורים האלה, הוא מתרחק מהם. אז זה משנה את כיוון הטיסה הרחק מהחום. אתם יכולים לראות זאת שוב בהיסטוגרמות שבהן עכשיו מוצגים כאן הטי-שירטים הנענשים, ושברגע שהטיסה נכנסת לכאן, היא נענשת ומתרחקת במהירות מהחום שהיא מנסה מדי פעם לנוע לעבר התבנית האחרת, אבל מהר מאוד נעה לעבר התבנית הלא מחוממת.זו הדרך המסורתית שבה בשנות ה-90 אנשים התחילו להתנות זבובים, וזו המסורת שבה אני נמצא. המערך כולו לא פותח על ידי, בחלקו על ידי, אבל רוב העיצוב הזה מקורו בשנות ה-60 בגוטן עם קארל גוטס, ואז עבר לבורג במעבדה של מרטין הייזנברג וריינהרד וולף. שני האנשים האלה במיוחד היו אלה שעמדו מאחורי הפיתוח של למידת דפוסים בסיטואציה הזו של סימולטור טיסה שראית זה עתה, עשיתי את הדוקטורט שלי עם מרטין הייזנברג בספר פנימי, והוא היה כל כך נחמד להשאיל לי את ההגדרה הזו לניסויים שלי כאן בברלין.

operant-learning-of-drosophila-at-the-torque-meter

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

המחקר של התנהגות של תנועה...

וידאו ברזולוציה גבוהה של מעקב אחר תנועה של מבוגרים תסיסנית melanogaster

זחלי תסיסנית מסוגלים לשייך גירויי ריח בתגמול בטעם. כאן אנו מתארים הפרדיגמה התנהגות פשוטה המאפשרת הניתוח של למידה אסוציאטיבית אפטטיבית הרחה.

למידה אסוציאטיבית הרחה באפטטיבית<em&gt; דרוזופילה</em&gt; זחלים

סרטון זה מתאר כיצד לעקוב אחר זבובים ההולכים בחופשיות כדי להעריך את יכולת התנועה הכללית שלהם. הפרוטוקול המוצג מדגים את הגדרת הבדיקה וניתוח הנתונים באמצעות תוכנת מעקב וידאו.

מעקב אחר זבובים מהלכים בחופשיות: שיטה להערכת תנועה בדרוזופילה

סרטון וידאו זה מתאר את מערכת ניטור פעילות דרוזופילה (DAM) המשמשת למעקב אחר פעילות לוקומוטורית. חוקרים משתמשים בנתוני פעילות שנאספו מה-DAM כדי לחקור את השעון הביולוגי בזבובי פירות. סרטון הפרוטוקול המוצג מראה כיצד לטעון זבובים במכשיר ולתעד נתוני פעילות עבור ניסויים צירקדיים.

דרוזופילה מוניטור פעילות (DAM): שיטה למדידת פעילות מוטורית בזבובים

דוח זה מתאר שיטה למדידת פעילות הזחלים של דרוזופילה באמצעות מוניטור פעילות הדרוזופילה TriKinetics. המכשיר משתמש בקרני אינפרא אדום כדי לזהות תנועות של עד 16 בעלי חיים בודדים. ניתן לנתח נתונים כדי לייצג פרמטרי תנועה כולל קצבים ומיקומי בעלי החיים בתוך תאי הבדיקה.

מדידה של הזחל פעילות ב<em&gt; דרוזופילה</em&gt; צג פעילות

אנו מתארים כאן הגדרה התנהגותית ושיטת ניתוח נתונים לבדיקת תגובות הריח של עד 100 זבובי חומץ (Drosophila melanogaster). ניתן להשתמש במערכת זו עם גירוי ריח יחיד או מרובה, וניתנת להתאמה להפעלה אופטוגנטית או להשתקה של תת-קבוצות עצביות.

התנהגויות חוש הריח assayed ידי מעקב ממוחשב של<em&gt; תסיסנית</em&gt; בתוך אולפקטומטר ארבעה-רביע

סיבוב תרגיל כימות מערכת (REQS) יכול לגרום תרגיל דרוזופילה melanogaster באמצעות סיבוב בעוד בו-זמנית מדידת כמות הפעילות המבוצעת על ידי בעלי החיים. כאן, אנו מציגים את פרוטוקול נקודה-מאת-נקודת המפרט כיצד למדוד רמות הפעילות של חיות חווה תרגיל סיבובי טיפולים באמצעות את REQS.

מדידת רמות פעילות גופנית ב- דרוזופילה melanogaster באמצעות מערכת כימות בתרגיל סיבוב (REQS)

TreadWheel משתמשת תנועה סיבובית לזירוז תרגיל למבוגרים דרוזופילה melanogaster בעדינות על ידי ניצול geotaxis של הזבובים מולדת, שלילי. היא מאפשרת ניתוח של אינטראקציות בין פעילות גופנית לבין גורמים, כגון גנוטיפ, סקס, תזונה, ועל השפעתם על מבחני מולקולרית, פיזיולוגיים להערכת הבריאות המטבולית.

TreadWheel: מרווח אימון פרוטוקול בעדינות המושרה תרגיל דרוזופילה melanogaster

הפרוטוקול הנוכחי מעריך את הפעילות המוטורית של דרוזופילה על ידי מעקב וניתוח תנועת הזבובים בזירה בעבודת יד באמצעות תוכנת קוד פתוח פיג'י, התואמת לתוספים לפלח פיקסלים של כל פריים בהתבסס על הקלטת וידאו בחדות גבוהה כדי לחשב פרמטרים של מהירות, מרחק וכו '.

טכניקה פשוטה להערכת פעילות לוקומוטורית בדרוזופילה

מטרת פרוטוקול זה היא לספק תרגיל טיסה לזבוב הפירות דרוזופילה. תוצאות מייצגות מראות כי אימוני טיסה מביאים ליכולת אירובית מוגברת ועמידות לתזונה עתירת שומן.

FLEX: פרוטוקול אימון טיסה לדרוזופילה זבוב הפירות

למד שיטות למדידת תסיסנית ב-Drosophila באמצעות מד מומנט לחקר התנהגות ולמידה. פרוטוקול זה מאפשר בקרה על גיל ותזונה לתוצאות אמינות במחקר נוירוביולוגי.

למידה אופרנטית של תסיסנית במד מומנט

גלה סרטונים נוספים