에서 냄새 유도 행동의 고해상도 정량화 초파리 Flywalk 패러다임

Summary

자동화 추적 시스템 Flywalk는 초파리에서 냄새 유도 행동 고해상도 정량화를 위해 사용된다.

Abstract

그들의 자연 환경에서, 이러한 식초와 같은 곤충은 화학적으로 서로 다른 냄새 물질의 거대한 양의 포격 초파리 melanogaster의 비행. 더욱 문제를 복잡하게하기 위해, 곤충 신경계에 의해 검출 된 냄새는 일반적 조성과 농도 비율 변화 단일 화합물 그러나 혼합물은 없습니다. 이는 신경계에 의해 평가되어야 할 다른 후각 자극의 거의 무한한 양 리드.

냄새 자극의 측면 플라이하여 평가를 결정하는 이해하기 위해서는 많은 효율적 취기 및 악취 냄새 혼합물 향해 유도 거동을 조사하는 것이 바람직하다. 직접 연결 활동에 행동의 상관 관계, 동작은 비교 기간과 신경 생리 학적 실험에서와 같이 동일한 자극 조건에서 정량화되어야​​한다. 그러나, 초파리 neuroethology 많은 현재 사용 후각 생물 검정은 특수 목적 오히려있다효율성으로 또는 해결을 향해하게 안정적.

Flywalk, 자동화 냄새 전달 및 추적 시스템은, 효율 및 분해능을 절충. 이는 악취 패킷이 자유롭게 걸어 플라이를 자극하고 animal's에게 동적 행동 반응을 정확하게 결정할 때의 판정을 허용한다.

Introduction

어떤 neuroethological 연구의 목표는 하나의 지배적 인 신경 또는 신경 회로의 활동 상태 및 유기체의 거동과 인과 관계를 확립하는 것이다. 이 목표의 연결 작업을 달성하기 위해 행동 동일한 자극 조건에서 모니터링해야하고 이러한 자극 조건이 이상적으로 사람들의 이해 진화 조사에서 신경계 비슷해야합니다. 이 행동 생물 검정에 관해서 특히 때, 이러한 요구 사항이 역사적으로 초파리에 매우 까다로운 입증은 후각 neuroethology을 melanogaster의.

소스에서 해제되면, 냄새 깃털이 빠르게 공기 이동이 냄새 분배 ^(1)의 주요 결정 요인 인에 의한 난류 확산으로 얇은 필라멘트로 헤어. 그 결과, 악취 소스를 향해 이동 곤충은 청정 공기의 가변 간격으로 산재 냄새 패키지 간헐적 자극을 경험한다. 양자 모두산책과 곤충 비행 - 초파리를 포함하는 - ^{5 -} 냄새 ^2의 부재에서 크로스 바람 이동 주로 깃털 만남에 맞바람 급증에 의해 탐색이 간헐적 인 자극 정권을 악용 입증되었다. 이러한 트랩 분석 등의 초파리 neuroethology에 사용되는 ^11, 많은 행동 생물 검정 ^-

Protocol

Flywalk의 구성 및 기술 정보 ^(26)가 다른 장소 (MK로부터 획득 될 수 있으며,이 설정 정보를 설정하는 임의의 문제가있는 경우에) 기술되어있다. 여기에서 우리는 신뢰할 수있는 결과를 얻는 데 도움이 될 것입니다 패러다임의 취급에 대한 자세한 지침에 초점을 맞 춥니 다.

1. 플라이 처리

1. 12 시간 빛 : 23 ~ 25 ° C와 70 %의 상대 습도에서 어두운 정권 후면 12 시간에서 음식 매체 ^(27)에 중간 밀도 문화에 저에 날아간 다. 이를 위해, 20 ~ 30, 새롭게 등장 성인 후, 1 주에 대한 큰 식품 유리 병에 재생 성인 파리를 버리고 등장하는 자식을 기다리는 날아 수 있습니다.
2. 30-40 새롭게 등장 (나이 <24 시간) 성인 파리를 수집 3-5 일 동안 음식 매체 ^(27)를 포함하는 새로운 유리 병에서 그들을에 나이.
3. 스물 네 시간 행동 실험을 시작하기 전에 : 이동 모든 30 ~ 40 이전에 수집 된 3-5 D 이전 (2.2 참조) 새 VI (으)로 운항하는 항공사Al을 촉촉한 고무 발포체 플러그 또는 흡입기를 사용하여 습윤 티슈를 포함.
   참고 : CO _2를

Results

초파리는 일정 속도로 유리관을 통해 악취 펄스 및 냄새 펄스 이동간에 그들의 유리관 내에 자유롭게 분배 할 수 있기 때문에 파리 자극 시점의 x 방향의 위치에 따라 서로 다른 시간에 악취가 발생. 그 결과, 에틸 아세테이트 매력적인 ^10-3 희석액 500 밀리 초 펄스에 의해 유발 된 맞바람 궤적의 온셋은 가까이 앉아 파리에 비해 그들의 유리관의 풍하 끝에 파리 약 1 초 지연 20cm / sec로 20cm 유리 튜브 길이 (도 2a)의 풍속에서 등진 끝. 냄새 프리젠 테이션시의 X-위치에 따라 각 개인에 대한 악취 발생의 시간적 차이를 보정하기 에틸 아세테이트 대한 응답 지연이 개인 (그림 2B)에 걸쳐 일관성이 있음을 알 수있다.

O에 대한 보정없이 대응하여, 평균 맞바람 궤도DOR 여행은 보정 평균 궤적에 비해 약 0.5 초만큼 지연된다 (도 2C, 냄새 모두의.......

Discussion

Flywalk 시스템이 언뜻보기에 다소 복잡한 것처럼 보이지만, 한 번 설정하고 그것을 실행하는 사용하기 쉽고 매우 강력한 결과를 얻을 수 있습니다. 생물 분석으로 산출 된 결과의 일관성을 강조하는 것이 여기에 도시 된 대표적인 결과는 약 2 년 새 추적 소프트웨어와 광원을 사용하여 변형 된 설치와 이전 연구 ^29에 도시 된 결과의 일부 후의 있다고 말할 수있다. 그럼에도 불구하고, 유인 응답은 - 이전에 자신의 역학에 관한 출판과 매우 유사 - 약간 높은 응답 진폭에도 불구하고.

Flywalk를 이용하여 높은 품질의 결과를 얻기 위해서는, 특히 고려해야 할 중요한 몇 가지 측면이있다. 중요한 것은, 습도는 실험 과정에서 60 % 이하로 떨어지면 안된다. 전형적인 실험 세션은 약 8 시간 동안 지속됩니다. 합리적인 크기의 여성 CS 야생형 파리는 전 전 24 시간 절식쉽게 실험 장치 제공 습도에서 최소 12 시간 동안 생존 periment 충분히 높다. 그.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Flywalk 설정	사용자 정의		세부 정보 제공
자극 장치	요청 시 사용자 정의		세부 정보 사용
LED 클러스터	요청 시 사용자 정의
Pro Webcam C920	Logitech, Lausanne, Switzerland
2 컴퓨터
Flywalk 재장전된 v1.0 소프트웨어	Electricidade Em Pó (electricidadeempo.net)
Labview 11.0 소프트웨어	National Instruments, 텍사스
표준 플라이 식품	사용자 정의
표준 플라이 바이알	Greiner bio-one GmbH, 프리켄하우젠, 독일
표준 플라이 바이알	Greiner bio-one GmbH, 프리켄하우젠, 독일
흡인기	사용자 정의
미네랄 오일	Sigma-Aldrich (www.sigmaaldrich.com)
냄새	Sigma-Aldrich (www.sigmaaldrich.com)
200 µ l PCR 반응 튜브	Biozym Scientific GmbH, 올덴도르프, 독일