의 컴퓨터 추적하여있는 분석 후각 행동 초파리 네 사분면의 후각에

이 설정의 전반적인 목표는 제공된 자동 비행 추적 소프트웨어 스크립트를 사용하여 4개의 사분면 후각계에서 파리의 후각 행동을 분석하는 것입니다. 이 방법은 후각 신경계가 외부 세계를 감지하는 방법과 뇌가 행동 결정을 해독하고 지시하는 방법에 대한 주요 질문을 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 다재다능하고 견고하며 대규모 실험 분야에서 파리 개체군에 의한 후각 반응을 반복적으로 테스트할 수 있다는 것입니다.

이 프로토콜의 경우 플라스틱 외부 용기, 유리 내부 용기 및 맞춤형 PTFE 뚜껑 인서트로 구성된 5개의 착취 챔버를 준비합니다. 인서트는 중앙 부분이 제거된 원래 용기 뚜껑과 두 개의 부착된 단방향 밸브입니다. 4개의 부취제 챔버는 용매 제어를 위해 사용하고 1개의 챔버는 테스트 부취제를 위해 사용합니다.

각 챔버가 깨끗한지 확인한 다음 냄새 용기에 1ml의 용매 또는 냄새 희석액을 넣으십시오. 그런 다음 플라스틱 챔버 내 용기의 위치를 확인하고 액체를 흘리지 않았는지 확인하십시오. 누출을 방지하기 위해 PTFE 인서트의 나사 상단과 O-링을 사용하여 뚜껑을 고정합니다.

표준 옥수수 가루 배지에서 파리를 기르십시오. 표준 병에 수컷 30마리와 암컷 30마리를 넣고 실온에서 5일 동안 알을 낳습니다. 그러한 병에서 새로 닫힌 파리를 수집하십시오.

각 실험 코호트에 대해 간단한 이산화탄소 마취 하에 25마리의 수컷 파리와 25마리의 암컷 파리를 수집하고 코호트가 2-4일 동안 표준 비행 배지에서 노화되도록 합니다.실험 40-42시간 전에 코호트를 음식 없이 습도를 위해 약 10ml의 1% 아가로스 젤이 있는 바이알로 옮깁니다. 굶주림은 전체 움직임을 증가시키는 데 도움이 되며 파리의 90% 이상이 굶주림 과정에서 살아남아야 합니다.

약한 유전자형에서 발생할 수 있는 10% 이상이 죽으면 실험에 참여한 모든 파리에 대해 하루 동안 굶주림을 사용해 보십시오. 최소 5분 전에 온도 조절기를 켜고 섭씨 25도로 설정하십시오. 그런 다음 플라스틱 튜브를 통해 냄새 챔버를 경기장에 연결합니다.

전자 유량계를 사용하여 경기장의 각 사분면의 공기 흐름 속도를 확인하십시오. 제어 및 냄새 나는 공기 흐름이 모두 분당 100밀리리터로 작동하는지 확인하십시오. 파리는 공기 흐름에 매우 민감하므로 각 실험 전에 각 사분면의 공기 흐름을 확인하는 것이 중요합니다.

이제 70% 에탄올을 사용하여 경기장과 유리판을 청소하십시오. 모든 부품을 두세 번 닦고 진행하기 전에 완전히 자연 건조시키십시오. 다음으로 유리판을 경기장에 고정합니다.

그런 다음 마취 없이 파리를 경기장으로 옮깁니다. 중력을 사용하여 유리판 중 하나의 구멍을 통해 들어가게 한 다음 구멍을 원형 메쉬로 덮습니다. 이제 파리가 장전된 투기장을 빛이 새지 않는 방에 놓습니다.

그런 다음 4개의 제어 공기 흐름을 각 경기장 모서리에 연결합니다. 챔버의 문을 닫고 파리가 10-15 분 동안 새로운 환경에 적응하도록합니다. 적응 기간이 끝나면 파리를 4개의 제어 공기 흐름에 노출시키는 5-10분 대조 실험을 실행합니다.

이제 데이터를 즉시 분석하는 것이 중요합니다. 투기장에 파리가 고르게 분포되어 있지 않으면 투기장을 재설정해야 합니다. 공기를 정화하기 위해 방제 파리의 행동을 테스트하는 것이 중요합니다.

이렇게 하면 모든 배경 조건이 정상인지 빠르게 확인할 수 있습니다. 누출되는 빛, 온도 불균형, 기울어진 경기장 또는 냄새 오염은 모두 문제를 일으킬 수 있습니다. 필요한 경우 파리를 버리고 경기장을 다시 청소하십시오.

냄새 오염이 의심되는 경우 모든 튜브를 교체하십시오. 동물이 4개의 사분면 중 어느 것도 선호하지 않을 때까지 새로운 코호트로 대조군 테스트를 계속 반복합니다. 그런 다음 3방향 밸브를 사용하여 테스트 부취제 챔버를 설정에 연결하거나 튜브를 다시 연결하고 5-10분 동안 테스트 실험을 실행합니다.

더 긴 실험 기록의 경우 20분마다 추적 프로그램을 빠르게 중지하고 다시 시작하지 않으면 데이터 파일이 너무 커집니다. 테스트 사이에 파리를 버리고 경기장과 유리판을 70% 에탄올로 청소하고 커넥터 튜브를 교체하십시오. 건조한 공기 흐름을 유지하여 시스템을 지속적으로 세척합니다.

효율성을 위해 실행 중에 청소를 할 수 있도록 두 개의 경기장을 갖는 것이 좋습니다. 같은 날에 여러 실험이 잘못된 경우 이전 실행으로 인한 냄새가 시스템에 남아 있지 않도록 각별히 주의하십시오. 이는 일반적으로 저농도의 냄새 물질이나 CO2에서는 문제가 되지 않지만, 고농도 자극의 경우 실험 실행 사이에 최대 24시간의 간격이 필요할 수 있습니다.

데이터 분석을 위해 제공된 맞춤형 Matlab 루틴을 사용하여 데이터를 Matlab 형식으로 변환합니다. 추적 소프트웨어에 의해 실시간으로 만들어진 원시 데이터 파일을 로드하고 경기장의 윤곽을 따르는 공간 마스크를 만듭니다. 원시 데이터에 마스크를 적용하여 경기장 밖에 있는 모든 데이터 포인트는 노이즈를 나타내므로 제거합니다.

그런 다음 초당 0.163cm 미만의 속도로 3초 이상 이동하는 모든 데이터 점을 제거합니다. 이 데이터는 노이즈 또는 움직이지 않는 파리일 가능성이 높습니다. 이제 기록 기간 동안 모든 데이터 포인트를 플로팅하여 나머지 데이터 포인트를 시각화합니다.

데이터는 단일 궤적으로 볼 수도 있습니다. 냄새 경계는 파리 행동 데이터를 기반으로 빠르게 추정할 수 있습니다. 그런 다음 매력 지수를 계산하고 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 통계 테스트를 수행합니다.

25마리의 수컷 파리와 25마리의 암컷 파리가 행동 장치에서 테스트되었습니다. 건조한 공기에 대한 반응으로, 파리는 어떤 사분면도 선호하지 않고 전체 경기장을 탐험했습니다. 선은 한 파리의 추적된 궤적을 보여줍니다.

사과 사이다 식초가 왼쪽 상단 사분면 공기 흐름에 도입되었을 때 대부분의 파리는 그 냄새 사분면에 끌렸습니다. 혐오제 냄새 물질인 10%에틸 프로피오네이트가 왼쪽 상단 사분면에 도입되었을 때 해당 사분면은 피했습니다. 해당 사분면의 매력적인 지수는 0.68점을 기록했습니다.

매력적인 지수는 후각 반응 측정에서 가장 널리 사용되는 지수입니다. 0보다 크거나 낮은 값은 인력 또는 반발을 나타냅니다. 이 스크립트는 시험 사이에 경기장 위치의 약간의 변화를 보상했습니다.

노이즈 또는 움직이지 않는 파리일 수 있는 데이터 포인트는 제거되었습니다. 테스트는 모든 기간 동안 실행할 수 있지만 냄새 습관화 및 기타 현상을 평가하기 위해 10초 빈에 걸쳐 코호트의 움직임 변화를 보는 것은 흥미롭습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 4개 필드 분석에서 후각 행동을 효과적으로 실행하고 분석하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.

일단 숙달되면 각 후각 실험은 약 한 시간 안에 완료할 수 있으며, 우리는 보통 하루에 4-6개의 실험을 실행합니다.