ミバエの戦いの間に、行動パターンが見られ、ダイナミクスを戦うし、学習や記憶が実験条件によって影響される関連します。ここで紹介するプロトコルは、完全に実験中にハエの取り扱いがなくなり新たな手順を説明します。これは戦いのダイナミクスを向上させ、強力な「敗者」の効果を形成することができます。
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ミバエの戦いの間に、行動パターンが見られ、ダイナミクスを戦うし、学習や記憶が実験条件によって影響される関連します。ここで紹介するプロトコルは、完全に実験中にハエの取り扱いがなくなり新たな手順を説明します。これは戦いのダイナミクスを向上させ、強力な「敗者」の効果を形成することができます。
キイロショウジョウバエでの積極的な行動はステレオタイプの行動パターンの連続的な表現で構成されている(分析のための1を参照)。この複雑な挙動は、遺伝子、ホルモン、および環境因子によって影響されます。多くの生物のように、前回の戦いの経験は、ハエの戦いの戦略とそれ以降のコンテストの結果に影響を与える:戦いを失うことは可能性が学習と記憶2-4を伴う 「敗者」の効果を明らかにし、後でコンテストを失う確率が高くなります。侵略のような複雑な社会的行動の発現を伴う学習と記憶は、動物5,6のテスト前の取り扱いに敏感です。多くの実験手順は、侵略7-9を研究するために別の研究室で使用されている、ハエの取り扱いを除外しかし、日常的に使用されるプロトコルは、現在入手可能です。ここでは、insteaを使用して、ハエの取り扱いがなくなり、新しい行動の装置を報告D彼らの生来の負の走地性の応答は、にや戦闘室の外に動物を移動します。このプロトコルでは、食品のカップを含む小さな円形の戦いアリーナ前ハエの導入に取り外し可能なプラスチック製のスライダーによって2等分されています。ハエは、チャンバドアと走地性をスライドを経由して自宅分離バイアルからチャンバーを入力してください。プラスチックスライダーを除去すると、ハエが相互に作用するのは自由です。指定された期間の後、ハエは、その後の実験のためのスライダによって再び分離されています。このすべては、個々のハエの取扱いことなく、容易に行われます。この装置は、ハエの戦いで「敗者」効果の形成を含む侵略と関連する学習や記憶を研究するための新しいアプローチを提供しています。また、この新しい汎用行動装置は、ハエの他の社会的行動を研究するために使用することができると、一般的には、基本的な行動プロセスの経験に関連した変化を調査するための関心を持たれるべきものです。
動物系での攻撃が強く、食品、領土や仲間のような資源の獲得と保持に関連しています。これは、個人の適応に果たす重要な役割を考えると、それは侵略は動物界全体で進化してきたことは驚くべきことではありません。直接個人に利益をもたらす適応形質として、強力な学習と記憶コンポーネントは、攻撃に関連している。社会的地位のための競争では、前回の戦いの経験が、後にコンテストの結果に影響を与えます。一般に、従来負け経験が増加し、そして勝利経験が減少し、後コンテストを失う確率は、(「敗者」と「勝者」効果と呼ばれます)。 「敗者」の効果は、種の広い範囲で観察されている、といくつかの報告は、「勝者」の効果は、通常より短い期間2,10,11のものでありながら、これらは数日間続く ことができることを示唆しています。
攻撃的な行動の最初の報告ショウジョウバエ(D. ampelophila)で性別認識や性別の選択12に関する論文で1915年にスタートバントによるものでした。半世紀後、男性の果物のより完全な検査は侵略を飛ぶミバエの戦いの間に観察された行動パターンのほとんどが記載されている、行われました。これらの実験は主に13-15時間にわたって観察オスとメスのハエの小グループで行いました。最近では、強力な遺伝子ツール、ダイアディック同性の戦いのセットアップと観察、Dの短い時間を加えましたショウジョウバエは侵略1,16の生物学の研究のための重要なモデル系として浮上しています。男性と女性のハエの同性ペア間の戦いの分析は、侵略は、その統計的に信頼できる方法1,17で一方から他方への移行ステレオタイプの行動パターンを伴うことが示されました。他の人が戦いで観察しながら観察行動パターンの中には、性別固有のものです男女ともsです。男の戦いは、女性の戦いよりも高い強度レベルに移動し、明確な「勝者」と「敗者」との支配関係の形成をもたらします。現在では、多くの研究室は、生化学18、神経7,19-21、および攻撃性の遺伝的基盤22を調査し始めています。残念ながら、戦いのダイナミクスと支配関係の形成と維持への洞察を得るための研究のメタ分析は、異なる実験室で実験手順を多数の使用に問題があります。基本的に文献に記載された技術のすべては、競技場の外にハエを転送するために競技場19,23,24へと行動実験3,4の間にそれらを導入するハエの取り扱いと操作を伴います。ジェントル吸引がハエ3,4,23-25 を操作するための最も一般的な方法ですが、寒さやCO 2麻酔にもかかわらず、P、9,26をも使用されていますrevious研究はすでにこれらの手順は、ハエの行動27,28に有害な影響を持っていることを報告しています。少なくとも24時間の期間は、動作29,30への影響を最小限にするために任意の麻酔薬の使用後に推奨されます。
ハエは、前の戦いの経験から学び、学習と記憶が同行し、アゴニストの出会いの結果であることを示唆し、新しい状況で彼らの行動パターンの使用量を変更します。その意味で、戦いは戦略が働いていることを学び、その後の遭遇の間にますます頻繁にそれを使用飛ぶいるオペラント条件付け学習状況に似て飛びます。支配関係が受賞者はますますと敗者少なくを突進して、戦いの間に確立された後、ハエは、彼らの戦いの戦略を変更します。分離の期間の後、以前の敗者は、はるかに従順行動を示し、ナイーブFLと対になったときに2 番目の戦いを失う可能性が高いですIESまたは以前の受賞者3,4。しかし、ハエの取り扱いを除外実験手順が存在しないことは、困難な「敗者」の効果の詳細な検討を行いました。最近の研究では、日常の取り扱いがなくなり新しいプロシージャに対する行動室にハエを導入する研究室(吸引及び冷麻酔)で使用される2つの実験手順を比較しました。結果はコールド麻酔が吸引よりも攻撃性にはるかに大きな負の影響があったが、あっても吸引がハエによって攻撃性のレベルを減少させることを示しました。吸引は、しかし、攻撃性を伴う学習と記憶に非常に重大な影響を与えるでした。ハエの取り扱いが実験手順5,6から除去されたときに、2つの実験手順(吸引なしの取り扱い)、強固な「敗者」効果と同一のプロトコルに続いてのみ観察されました。
理想的には、ラボでのショウジョウバエの侵略の研究ratoriesは通常、(リソースの競合、領土防衛するとスペースが脱出するために)野生で遭遇飛ぶ環境の状況を含める必要があります。また、実験条件は確実に(麻酔薬としてのCO 2の使用を制限、動物の取扱いを最小限に抑えるようにしてください、と実験手順を標準化)、誘導検査中の行動を観察し、解釈するために最適化する必要があります。ほとんどまたはこれらの問題のすべてを解決しようとすると、我々は中と行動アリーナにそれらを導入した後、前にハエの取り扱いがなくなり、新しい行動の装置を設計しました。これらの装置では、ハエがにとの戦い室の外に移動して転送するために彼らの生得的な負の走地性を使用しています。ハエの処理を排除することによって、プロトコルはを目指して:(a)は、個人間での行動変動性を減少させます。ハエが相互作用し、明確な支配関係(オス)を生成するための(b)に必要な時間を短縮します。 (c)確実に十分に強いbehavioを誘導RAL変化は、「敗者」効果の形成を可能にします。
このプロトコルは、新しい実験装置と侵略を分析すると Dに強い「敗者」効果の形成を可能にするためにステップの手順を追って説明しますメラノ。我々は、この行動の装置は簡単にミバエが示す他の社会的行動の研究のために適合させることができることを期待しています。
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注:以下は、私たちは男性ミバエ(キイロショウジョウバエ)のペア間の侵略の信頼性の高いトリガを可能にするために使用する実験プロトコールのステップバイステップの説明です。この手順は、「敗者」効果の形成を誘導します。このプロトコルを使用して、短期的な「勝者」効果も最近5,6を報告されている。 図1は、行動実験のタイムラインを示しています。

攻撃実験の1タイムライン図 。 1日目に、(翼が黒くなる)後期のオス蛹は、新たに調製した分離バイアル中に分離されています。大人として浮上した後、5日目に、4日齢の雄のハエを CO 2で麻酔し、識別目的のために、異なる色で塗装。 7日目に、食品のカップや戦闘室があります行動実験を設定するために用意しました。二6-7日齢の成人男性は、チャンバー内にロードし、対話することができますされている。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
1. 1日目:蛹の社会的孤立

図2.社会的孤立。ワン後期オス蛹は、新たに調製し、分離バイアル側に配置されています。蛹を含む分離バイアルを25℃、相対湿度50%で12時間の明/ 12時間暗インキュベーターに入れている。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
2. 5日目:個体識別の目的のためにハエを絵画

図3.個人識別。CO 2でハエを麻酔した後、アクリル絵の具の小滴は、胸部に適用されます。個体識別の目的のために、異なる色の(白ここ青)が使用されます。この段階でのCO 2の使用に関する以下の説明を参照してください。 このfiguの拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください再。
3. 7日目:装置の準備

食品カップの準備図4。食品カップ、新鮮なフライ食品を用いて調製されます。食品固化した後、酵母ペーストのドットは、食品カップ面の中央に配置されている。Vにはこちらをクリックしてくださいこの図の拡大版をIEW。

図5.個々の戦闘室を準備。表面上の酵母ペーストのドットと新たに調製された食品カップを洗浄し、個々 Fi接続に固定されていますチャンバーをghting。チェンバースは、個々の戦闘室に不透明なプラスチック分配器の挿入を可能ツーピースカバーで閉じられている。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
4. 7日目:行動実験
5.行動分析
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このセクションでは、行動室の設計と侵略と「敗者」効果の形成を測定する上述のプロトコルを、以下の行動実験の典型的なセットの分析を提示します。また、この装置を用いて測定することができる他の行動のサンプルが示されています。
図6は、新たな装置の概略図を示します。戦闘室のとおりです。装置は、3つの円筒形のウェル(22.86ミリメートル直径17ミリメートル、高さ寸法)で構成されています。ツーピースカバーは上部の戦闘室を閉じて、2つの等しい部分にチャンバーを分割薄い不透明なプラスチックの分周器を挿入することができます。装置の各側には、3つの穴(15.88ミリメートルの直径)で壁をスライドすると、それらの単離バイアルから直接負の走地性により戦闘室にハエの読み込みを可能にします。ハエが戦闘室を入力した後、スライド壁が使用されていますdは全てのチャンバの側面を閉じます。この時点では、2つのハエは戦いアリーナ内にあるが、分周器による対話することはできません。これらを除去することにより、ハエが相互に作用して自由であり、その後の行動パターンを観察し、記録することができま...
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侵略の研究のためのモデル生物としての強力な遺伝的方法とショウジョウバエを用いて、現代の時代には、信頼性の高い戦闘行動はハエ1,7の単一ペアを得ることができた新規な実験アリーナの導入により、十数年ほど前始まりました8,17,19。これらのアリーナは、所望のリソース(食品カップ、潜在的な仲間)と敗者のためのスペースがに撤退を飛ぶが含まれています。これらのアリーナで得られた結果は、ミバエの戦いの行動についての予備知識に加えられた場合には、 キイロショウジョウバエは、しっかりと攻撃性のような複雑な挙動を調べるための非常に望ましいモデル系として設立され、多くの研究室で使用されています。 (a)は食料資源、仲間にアクセスするためのまたは地域14,15の防衛のために競争の中で展示侵略を飛ぶ;得加算結果は、ことを明らかにしました(B)の戦いは、ステレオタイプの行動パターン1の連続的な一連の構成されています。 (c)は男性と女性のハエは、(いくつかのパターンが特定の男性で、いくつかは、特定の女性であり、一部は男...
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著者らは開示するものは何もない。
この研究は、資金提供者は、研究デザイン、データ収集と分析、公開することを決定、または原稿の準備で何の役割を持っていたEAKする総合医科学研究所(GM099883とGM074675)からの助成金によってサポートされていました。 (:接触私達は行動装置の設計のためのハーバード大学医学部での私たちのマシンショップの人に感謝http://mikesmachine.com)。
著者の貢献:STは、BCは行動の装置を設計しました。 STは、実験プロトコルを設計し、最適化されています。 STとBCは実験を行ったと分析しました。 ST、EAKとBCは、紙を書きました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ショウジョウバエ メラノガスター 蛹 | ブルーミントンストックセンター | ||
| スタンダードフライフード | 自社で製造. | ||
| ビヘイビアチャンバー | マイクマシン | 社内で製造。直接 詳細については、会社にお問い合わせください。 | |
| ホウケイ酸ガラスバイアルVWR | インターナショナル | 47729-576 | 16 x 10 mm |
| コットン | フィッシャーブランド | 22-456-881 | どのブランドでも使用できます |
| パスツールピペット | VWR インターナショナル | 53300-567 | |
| 絵筆 | ブリックアート素材 | 06157-7030 | ラウンド、サイズ3/0 |
| つまようじ | N / A | N / A | 任意のブランドを使用できます |
| アクリル塗料(青/白) | ブリックアート素材 | 01637-5172 / 01637-1022 | ブランドを使用できます |
| 乾燥活性酵母 | シグマ | YSC2-500G | |
| スルーキャップチューブ | VWRインターナショナル | 10011-394 | 直径15mm、高さ10mm |
| エッペンドルフ | VWRインターナショナル | ||
| テープ | N/A | N/ | A 任意のブランドが使用可能 |
| プラスチックスライス | 電子顕微鏡科学 | 70329-40 22 | x 40 x 0.25 mm 厚さ |
| 光源(電球) | VWR International | 500003-418 | 任意のブランドを使用できます |
| タイマーVWRインターナショナル | 62344-641 | 任意のブランドを | |
| 使用することができます インキュベータ | ーパーシバル | 詳細については、コンストラクタに直接お問い合わせください。 | |
| 二酸化炭素ドライ(CO2) | Medical-Technical Gases, Inc | 14H31 | |
| 双眼鏡 | ニコン | SMZ-745 | どのブランドでも使用可能 |
| カメラ(ソニーハンディカム HDR-CX330) | B&H | SOHDRCX330B | 任意のブランドを使用することができます |
| コンピュータ | 1.4 Ghz 以上のプロセッサを搭載し、Microsoft Windows または Machintosh HD | ||
| ClipWrap | をオンラインで | 任意のインポート ソフトウェアを使用することができます | |
| QuickTime Player | オンライン | 任意の読み取りソフトウェアを使用できます | |
| GraphPad ソフトウェア | オンライン | 任意の統計ソフトウェアを使用できます |
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