Методическая статья

Обонятельные Поведения, испытываемых Computer Отслеживание Drosophila В четырехквадрантном одориметра

DOI:

10.3791/54346

⸱

20 августа 2016 г.

 ,  , 
1The Solomon H. Snyder Department of Neuroscience, Center for Sensory Biology, Johns Hopkins University School of Medicine, 2MRC Clinical Sciences Center, Imperial College London

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы описываем здесь поведенческую установку и метод анализа данных для анализа обонятельных реакций до 100 уксусных мух (Drosophila melanogaster). Эта система может быть использована с одним или несколькими обонятельными стимулами и адаптирована для оптогенетической активации или подавления нейрональных субпопуляций.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Основной проблемой в нейробиологии, чтобы понять , как нейронные цепи функционируют , чтобы направлять соответствующее поведение животных. Дрозофилы является отличной моделью системы для таких исследований из - за его сложного поведения, мощных генетических методов и компактной нервной системы. Лабораторные анализы поведения уже давно используются с дрозофилы для моделирования свойств природной среды и изучение нейронных механизмов , лежащих в основе соответствующих навыков поведения (например , фототаксис, хемотаксис, сенсорное обучение и память) 1-3. С недавнего наличия больших коллекций трансгенных линий дрозофилы , которые маркируют специфические нейронные подмножества, поведенческие тесты взяли на себя заметную роль связать нейроны с поведением 4-11. Универсальность и воспроизводимые парадигм, вместе с основной вычислительной процедуры для анализа данных, необходимы для быстрых испытаний кандидатов летать линий с различными genotypэс. Особенно полезными являются расстановок, которые являются гибкими в количестве подопытных животных, продолжительность эксперимента и природы, представленных раздражителей. Анализ выбора также должен генерировать воспроизводимые данные, которые легко приобрести и анализировать. Здесь мы представляем подробное описание системы и протокола для опробования поведенческие реакции дрозофилы в большом четыре поля арене. Установка используется здесь для анализа ответов мух одного обонятельного стимула; Тем не менее, та же установка может быть изменен, чтобы проверить несколько обонятельные, зрительные или оптогенетика стимулы, или их комбинацию. Установка Ольфактометр регистрирует активность популяций мух реагирующих на запахи, и вычислительные методы анализа применяются для количественной оценки поведения мух. Собранные данные анализируются, чтобы получить быстрый считывание экспериментального пробега, что имеет важное значение для эффективного сбора данных и оптимизации условий эксперимента.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Способность адаптироваться и реагировать на них внешней среды имеет решающее значение для выживания всех животных. Животное нуждается, чтобы избежать опасностей, искать еду и найти товарищей, и извлечь уроки из предыдущего опыта. Сенсорные системы функционируют, чтобы получить множество стимулов, таких, как визуальный, химической и механосенсорных, и передать эти сигналы в центральную нервную систему, чтобы быть истолковано и декодируется. Мозг затем направляет соответствующее поведение двигателя на основе воспринимаемой среды, такие как поисках пищи или спасаясь от хищника. Понимание того, как сенсорные системы обнаружения внешний мир, и как мозг декодирует и направляет решения, является одной из основных задач в нейробиологии.

Дрозофилы это мощная системная модель для исследования поведения нейронных хау схемы направляющих. Помимо того , простой и недорогой в обслуживании, Drosophila демонстрируют много разнообразных и сложных стереотипное поведение, но сделать это с COMPACт нервной системы приблизительно 100000 нейронов. Существуют мощные генетические методы для манипулирования геном дрозофилы, и тысячи трансгенных линий были сформированы , которые селективно и воспроизводимо маркировать те же подмножества нейронов 10-13. Эти трансгенные линии могут быть использованы для селективного манипулирования активность меченых нейронов (активировать или ингибировать), и эти манипуляции могут быть использованы, чтобы исследовать, как нейронные поведение функции направляющих.

Многократные поведенческие тесты были разработаны для изучения различных поведения дрозофилы. Drosophila, как и многие животные, используют свое обоняние для направления много поведенческих вариантов, таких как поиск пищи, находить товарищей, и избежать опасности. Поэтому Обоняние является хорошим сенсорная система для исследования, как внешние стимулы обнаруживаются и интерпретируются нервной системы животного, чтобы вести правильный выбор. Таким образом, целый ряд анализов, которые были разработаны для Investigaтин личинками и взрослых обонятельные поведения. Традиционно, обонятельные поведения у дрозофилы анализировали с помощью двух выбора парадигмы Т-лабиринтом, который может быть использован для опробования врожденный и узнал обонятельные поведения 3. В этом анализе, около 50 мух дают выбор между двумя трубками: одна трубка содержит запах о котором идет речь, а другой содержит контрольный одоранта (обычно запах растворителя). Мухи дают определенный период времени, чтобы сделать выбор, а затем количество мух, которые находятся в разных камерах подсчитываются. Хотя Т-лабиринте это простой тест для многих экспериментов, существует несколько ограничений. Например, обонятельные поведения измеряются только в одной временной точке, а также различные выборы, сделанные до этого момента времени отбрасываются. Аналогичным образом, отдельные модели поведения мух в популяции пренебрегают. Кроме того, Т-лабиринтом требует ручного подсчета мух, которые могут привести к ошибкам. Наконец, так как есть только два варианта измеренных, этоснижает статистическую мощность часто требуется, чтобы обнаружить тонкие изменения в поведении. Альтернатива два выбора T-лабиринт является четырехквадрантная (четыре поля) Ольфактометр 14-18. В этом анализе животных исследовать арену, в которой каждый из четырех углов арены наполнен потенциальным источником одоризованный воздуха. Арена имеет сморщенный форму звезды, чтобы максимизировать образование четырех экспериментально определенных квадранта запаха. Если запах подается в одном из углов то она содержится только в этом одном квадранте. Поведение животных можно отследить, как они входят и выходят из запах квадрант, и легко по сравнению с их поведением в трех квадрантах управления. Таким образом Ольфактометр анализа четырехквадрантная записи пространственной и временной поведенческой реакции на раздражители запах над большой экспериментальной арене.

Четырехквадрантная Ольфактометр была впервые разработана Петерсон и др. 15 и Vet и др. 17 , чтобы исследовать олаЗаводские поведенческие реакции индивидуального паразитических перепончатокрылых. Faucher и др. 18 и Semmelhack и Ван 16 приспособлены установки для контроля обонятельные реакции индивидуального дрозофилы. Четырехквадрантная Ольфактометр одинаково чувствителен к притяжения и отталкивания ответов, что позволяет в широком диапазоне испытаний отдушек и условий. Специально написанная программа отслеживания муха, разработанная Alex Кацов 19 и в настоящее время поддерживается Джулиан Браун (подробно в разделе Материалы), были введены дополнительные преимущества для более поздних реализаций четырехквадрантном ольфактометр 14,20-23. Теперь стало возможным для анализа до 100 мух одновременно с высоким пространственным (27.5 пикселей / см) и по времени (30 кадров в секунду) разрешение, которое позволяет извлекать различные параметры, такие как положение, скорость и ускорение мух в любой момент времени. Это дает возможность исследования в динамике поведенческих реакций мух "запахов 20 . Следует отметить, однако, что идентичность отдельных мух в популяции в течение всего периода наблюдения не поддерживается. Вместо этого, каждая муха дорожка записывается так долго, как две мухи треки не пересекаются. В этот момент, новые треки назначены после того, как мухи расходятся. Объединив другие видео-захвата программное обеспечение (подробно в таблице материалов), такая же конфигурация позволяет гибкие периоды отслеживания и может быть использована для отслеживания мух до 24 часов, принимая изображения при более низкой частоте кадров. Этот вариант был использован для изучения яйцекладка поведения мух и сравнить их положение тела с ovipositional предпочтений 14. Четыре поля Ольфактометр также могут быть использованы для изучения реакции на мультимодальные (например , обонятельные и зрительные) раздражители, или сочетать оптогенетика 9 или thermogenetic 21 стимуляцию с презентациями сенсорных стимулов. Кроме того, высокое временное разрешение позволяет извлечение траекторий Foг каждая отдельная муха в ансамбле набора данных. Таким образом, метод позволяет исследовать в обонятельных наведением поведения населения, а также отдельных социальных взаимодействий. Данные, полученные с помощью данного анализа являются надежными и высокой воспроизводимостью, что обеспечивает использование четырех полевых ольфактометр поведенческих экранов.

Мы опишем здесь сборку установки для четырехквадрантном ольфактометр а. Мы также продемонстрировать его использование в опробование обонятельный привлекательность в ответ на яблочный уксус и отталкивание в ответ на высококонцентрированного этилового эфира пропионата. Наконец, мы опишем и предоставить пример кода для анализа записанных данных отслеживания муха.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Установка Сборка

  1. Изготовление звездообразного арене (19,5 см на 19,5 см на 0,7 см) из политетрафторэтилена (ПТФЭ) в соответствии с предусмотренными чертеж (дополнительные материалы, SupplementalSketch_StarShapedArena.pdf). Арена может быть изготовлена ​​путем коммерческого или пользовательского объекта.
  2. Приобретать два стеклянных пластин (20,25 см на 20,25 см с толщиной 2 мм) и просверлить отверстие (~ 0,7 см в диаметре) точно в центре одной из стеклянных пластин с использованием алмазным покрытием сверло.
  3. Производство светонепроницаемый поведения ящик для поведенческого арене. Кроме того, производство светонепроницаемый ящик камеры для инфракрасной ПЗС видеокамеры в соответствии с предоставленными чертежами (дополнительные материалы, SupplementalSketch_LightTightBox.pdf). Коробки могут быть изготовлены коммерческой или пользовательского объекта.
  4. Установите блок кондиционера на задней стенке и светодиодных массивов на боковых стенках ящика поведения. Установите датчик температурыв коробке поведения через боковое отверстие для обратной температуры в режиме реального времени и настройки (см рисунках 1 и 2 для деталей).
  5. Присоединить ИК-фильтр и круговой поляризатор на камеру, и установите сборку в коробку камеры. Коробка поведение и коробки камеры разделены стеклом для лучшего контроля температуры коробки поведения (см рисунки 1 и 2 для более подробной информации).
  6. Подключите ИК-ПЗС-камеры к адаптеру камеры. Подключите адаптер камеры к преобразователю USB. Подключите преобразователь USB к порту USB на компьютере для сбора данных.
  7. Установите драйвер для видео конвертер на компьютере в соответствии с инструкциями изготовителя. При желании, установить программное обеспечение для обработки изображений, предоставляемой производителем USB видео конвертер для получения доступа к более широкому диапазону значений параметров камеры и сбора данных.
  8. Подключение блока кондиционера (через "выход"На обратной стороне регулятора температуры) и датчиком температуры (через" термопара "на обратной стороне регулятора температуры) до регулятора температуры. Поместите зонд в поле поведения.
    Примечание: Система контроля температуры в нашем макете способна поддерживать температуру коробки от 18 ° С до 30 ° С. Более высокие или более низкие температуры окружающей среды могут быть полезны для thermogenetic (dTrpA1, TRPM8 или shibire ц) эксперименты для манипулирования нейронную активность или ингибируют синаптическую передачу. Для большинства экспериментов, температуру поддерживают на уровне 25 ° C.
  9. Собрать систему доставки запаха в следующих шагах (см Рисунок 1В подробные схемы и соединительные фитинги):
    1. Используйте регулятор давления воздуха для контроля входа воздуха из центральной воздушной системы. Подключение углерода воздушный фильтр (заполненный активированным углем) с регулятором давления для очистки воздуха от центрального аИК система.
    2. Соберите систему управления потоком данных, состоящую из нескольких каналов, регулируемых расходомера труб с высокой разрешающей способностью.
    3. Подключите выход из воздушного фильтра углерода к расходомеру труб через коллектор , как показано на рисунке 1В и 2F. Прямой выход расходомера трубок с электронным управлением через 3-ходовой электромагнитный клапаны для регулирования , если чистый воздух , выходящий из Расходомеры выбрасывается в комнату или вошел в заказных запах камер 24.
    4. Установите электромагнитный клапан регулятора в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.
  10. Установите электронный расходомер воздуха, подключив его к устройству сбора данных (DAQ) и источник питания в соответствии с инструкцией изготовителя. Установите программный интерфейс DAQ для проверки равных скоростей потока в каждом квадранте арены перед каждым экспериментом.

2. Обонятельная Стимулы Подготовка

  1. Подготовьте 5 запахмуравей камеры 24 , которые состоят из пластикового внешнего контейнера, внутренний контейнер из стекла, ПТФЭ вставка на заказ крышка, оригинальный контейнер с крышкой центральной части удалены, и два односторонние клапаны.
    Примечание: уплотнительное кольцо вокруг крышки PTFE может быть использован, чтобы предотвратить утечку воздуха из запаха камеры во время запаха перфузией. На рисунке 1 схеме и фиг.2 для фотографий камер.
  2. Используйте четыре одоранта камеры для контроля растворителя и одну камеру на тест одоранта. Заполните стеклянные контейнеры с 1000 мкл растворителя или одоранта разбавления (тест отдушки + соответствующие растворители, тщательно перемешать до экспериментов), поместите стеклянную емкость внутри соответствующей пластиковой камере (не выливаться жидкость в пластиковой камере) и затяните крышку , Убедитесь в том, чтобы всегда использовать чистую камеру для тестового контроля одоранта и растворителя.
    Примечание: Обонятельная притяжение может быть вызвано 1/16 разбавлении яблочного уксуса (5% кислотности) в масАтера. В противоположность этому, обонятельные поведение отталкивание могут быть изучены с помощью 10% разбавление этиловый эфир пропионовой кислоты в минеральном масле. стимулы управления в этих случаях запах камеры с чистым минеральным маслом.

3. Подготовка Fly

  1. Задний летит на стандартной кукурузной среде. Поместите 30 мужчин и 30 женщин родительских мух в стандартной бутылке, и пусть они откладывают яйца в течение 5 дней при 25 ° С или при комнатной температуре.
  2. Для каждого эксперимента, собирают вновь eclosed (<1 день назад) 25 мужчина и 25 самка летит под коротких CO 2 наркозом.
  3. Хранить мух во флакон со стандартной зольной среде в течение 2-4 дней.
  4. 40-42 ч до начала эксперимента, передача мух без CO 2 анестезии   во флакон с ~ 10 мл 1% -ном агарозном геле. Это будет держать мух увлажненной без пищи, что помогает увеличить их двигательную активность.
    Примечание: Более 90% мух должны пережить голод. Некоторые генотипы менее заживаюттвой и не может сделать это через 40 ч голодания. В тех случаях, короткие периоды, такие, как 24-28 ч являются приемлемыми, но должны быть одинаковыми для всех условий эксперимента и повторами.

4. Поведенческие Ответы на привлекательном и репеллента Отдушки

  1. Включите регулятор температуры и установить его на 25 ° C.
  2. Подключение одоранта камеры (контрольные и тестовые одорантов), вставив трубку к выходному отверстию одоранта камеры и толчок к подключению установки на поле поведения.
  3. Проверьте скорость потока в каждом квадранте с помощью расходомера, чтобы убедиться, что контроль и пахучие воздушные потоки равны 100 мл / мин.
  4. Очистите PTFE летучую арену и стеклянные пластины с 70% этанола в 2-3 раза и позволяет им полностью высохнуть на воздухе (~ 3-4 мин).
  5. Наклейте стеклянные пластины на арену с зажимами.
  6. Передача летит без CO 2 наркозом на арену через отверстие в одной из стеклянных пластин. в кормовой частиэр передача, поместите круглую сетку на отверстие, чтобы предотвратить мух от побега.
    Примечание: CO 2 анестезии было показано , что влияет на поведение Drosophila 25 и не должны быть использованы в течение 24 часов поведенческого эксперимента.
  7. Поместите на арену с мухами в светонепроницаемый камеру, подключить четыре воздушные потоки управления путем подключения трубки, прикрепленной к нажимной к подключению установки на поле поведения на арену углов, закройте дверцу камеры и ждать 10- 15 мин, чтобы мухи акклиматизироваться в новой среде. Если это возможно, выключать освещение в помещении, где выполняются эксперименты, чтобы избежать возможной минимальной утечки света, который может смещения экспериментальный результат.
  8. Выполнить контрольный эксперимент 5-10 мин, в котором мухи подвергаются воздействию воздушных потоков 4 управления.
  9. Анализ данных немедленно (смотрите раздел анализа данных ниже), чтобы убедиться, что мухи распределены равномерно на арене, и Аттракцион индекс близок0. Этот шаг имеет важное значение, поскольку он проверяет , что нет никаких неконтролируемых источников предпочтения или избегания внутри арены (например , свет травит снаружи, неравномерное распределение температуры, неравномерное арене, загрязнения запах и т.д.). Если мухи распределены неравномерно или их двигательную активность низка, выбросьте мух, снова очистить арену (этап 4.4) и использовать новую партию мух повторить эксперимент.
  10. Подключите тест одоранта камеру для установки путем переключения на 3-ходовые клапаны или переподключение соединительные трубки.
  11. Выполнить тестовый эксперимент в течение 5-10 мин и анализировать данные , как описано в разделе 5 ниже (также см Reference 14 и рисунок 3). Записи более 20 мин может привести к файлам данных, которые могут быть трудно вычислительно процесса. Если больше экспериментальных записи желательно, быстро остановить и повторно запустить программу отслеживания. Это приводит к втор зазор ~ 10 между экспериментальными записей.
  12. Discarг мух.
  13. Чистые арены и стеклянные пластины с 70% -ным этанолом (этап 4.4) и заменить соединительные трубки в светонепроницаемый корпус. Для ускорения экспериментов, новую чистую арена может быть использована, и грязная арена очищаются при выполнении опытов.
  14. Выполните еще один эксперимент с новой партией мух, если это требуется. Если несколько экспериментов выполняются в тот же день, принять крайнюю осторожность, чтобы гарантировать, что ни один одорант не остается в системе из предыдущего теста. Это , как правило , не является проблемой , с низкими концентрациями пахучих или с СО 2, но высококонцентрированные раздражители до зазора 24 ч между опытов могут быть необходимы. Кроме того, все трубки после того, как Проточный трубки могут быть заменены, если одоранта загрязнение подозревается в ходе контрольных экспериментов. Всегда оставляйте сухой воздух на между экспериментами непрерывно промывать систему

5. Анализ данных

Примечание: Предложенная муха Softwar приобретения отслеживанияе (подробно описано в материалах), отслеживает мух в режиме реального времени во время приобретения, а также сохраняет метку времени и координаты всех обнаруженных мух в формате * .dat. Мы разработали на заказ Matlab процедуру для преобразования данных в формат Matlab, а также для анализа данных. Примеры кода приведены в дополнительных материалов, но детали реализации будет зависеть от используемого программного обеспечения для сбора данных.

  1. Загрузите исходные данные. Создать пространственную маску , которая повторяет контуры арены и нанесите маску на необработанных данных , чтобы удалить все точки данных , которые выходят за пределы арены , поскольку они представляют собой шум (рис 4A, Дополнительный код MaskSpatialFiltering.m, Score.m, DrawCircularMask. м).
  2. Удалить все точки данных , которые движутся со скоростью ниже 0,163 см / сек дольше , чем 3 секунды, так как эти данные, вероятно, будет шум или порождена неподвижную мух (рис 4В, Дополнительный код TemporalFiltering.m).
  3. Визуализировать оставшиеся данныеточки, откладывая их все сразу или в виде отдельных траекторий (рис 3, Дополнительный код SingleTrajectoryViewer.m).
    Примечание: расположение границ запаха в четырехмерном поле, скорее всего, зависит от ряда факторов, таких как характеристики каждого одоранта и расхода воздуха используется. Например, легколетучие отдушки, скорее всего, заполнить запах квадрант более полно, чем менее летучих пахучих веществ. Таким образом, вполне вероятно, что каждый одорант может проявлять немного разные границы запаха. Использование детектора фотоионизации для измерения границ запаха может быть проблематичным, поскольку он использует вакуум, чтобы образец воздуха от определенном месте, и таким образом приводит к нарушению концентрации одоранта в этом месте. Тем не менее, границы запаха может быть быстро оценена на основе данных о поведении мух. Например, граница запаха основанный на кумулятивных лету треков в ответ на различные запахи можно ясно наблюдать на рисунках 3С и 3D.
  4. Calculate индекс привлекательности для определения контрольных экспериментов не генерируют ли никакого ответа предпочтений, а также для получения доступа к ответ на одоранта (или оптогенетика 9) раздражитель. Для вычисления притяжения Index (AI), использовать последние 5 мин контроля или записи испытаний. Для того, чтобы получить меру притяжения, которая падает между +1 (абсолютное притяжение) и -1 (абсолютная отталкивание), то используется следующая формула для расчета AI:
    figure-protocol-1
    где N тест число точек данных в тестовом квадранте, N управление среднее количество точек данных в трех квадрантах управления. Эта мера является интуитивно понятным, как никакого предпочтения не будут обозначены почти нулевыми значениями. Тем не менее, он не сможет правильно указывать долю от общего количества мух, которые расположены в одоранта квадранте. Для того, чтобы получить эту меру, может быть использовано в процентном индекс (PI):
    figure-protocol-2 где N тест число точек данных в тестовом квадранте, и N общее общее количество точек данных во всех четырех квадрантах. Эта формула дает меру , которая падает между 0 и 1, с 0,25 , соответствующий никаких поведенческих предпочтений (рис 3Е и 4С, Дополнительный код AttractionIndex.m).
  5. Выполните 5-10 повторов каждого условия эксперимента, используя новую группу мух для каждого повтора. Сравните привлекательность индексов между условиями или против управления с помощью Колмогорова-Смирнова непараметрический тест (рис 3F, kstest2 функции в Matlab).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Четырехквадрантный ольфактометра анализа записей и анализирует ходьбу деятельность многих мух на большой поведенческой пространстве. Отдушки могут быть введены в воздушные потоки, которые входят в один, два, три или все четыре квадранта. При отсутствии запахов, мухи свободно перемещаться между всех четырех квадрантах. Такое поведение имеет решающее значение для наблюдения, как это указывает на то, что Непреднамеренные уклоны не были введены в анализе. Эти смещения могут включать в себя с...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ольфактометр четыре поля , описываемого здесь является универсальным поведенческая система для изучения обонятельные реакции крупных популяций дикого типа и мутанта дрозофилы. Каждый эксперимент занимает ~ 1 час (в том числе установки, опытов и очистки), и 4-6 экспериментов можно регулярно проводится каждый день. Типичный анализ с использованием 40-50 мух в течение 5 минут генерирует около 450 000 гусеничный точек данных для анализа. Описанная конфигурация также может быть использован, с незначительными изменен...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы благодарим Терри Шелли за изготовление арены для мух и светонепроницаемого корпуса, Лиз Марр за помощь в обслуживании поголовья, а также Сяоцзин Гао и Цзюньцзе Ло за помощь с кодом Matlab, используемым для анализа данных. Мы благодарим Йохана Лундстрёма из Центра химических чувств Monell за демонстрацию его установки доставки запаха. Эта работа была поддержана грантами Фонда Уайтхолла (CJP) и NIH NIDCD (R01DC013070, CJP).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
<Сильная>Воздушная система доставки  (Необходимое количество)
>>
Термопластичные коллекторы NPT(F)Cole-Parmer, IL, СШАR-31522-311
Шестигранный редуктор  ниппель (1/4MNPT->1/8MNPT)McMaster-Carr, IL, США5232T3141
Трубка ( ID:1/8)McMaster-Carr, IL, США5108K4350-футовые
трубки (ID:1/16)McMaster-Carr, IL, США52355K41100-футовые
фитинги с заусеницамиMcMaster-Carr, IL, США5117K711 комплект
двухсоединительных фитинговMcMaster-Carr, IL, США5779K1024
фитинга с заусеницами (1/4MNPT->1/8BF)McMaster-Carr, IL, США5463K4391 шт. (10)
Фитинги с колючими трубками (1/8MNPT->1/8BF)McMaster-Carr, IL, США5463K4382 шт. в упаковке (10) 
Фитинги с колючими трубками (1/8MNPT->1/16BF)McMaster-Carr, IL, США5463K42 упаковки (10) 
Фитинги с колючей трубкой (1/4MNPT->1/4BF)McMaster-Carr, IL, США  5670K841
заглушка с шестигранной головкойMcMaster-Carr, IL, США48335K1521
регулятор давления воздуха, воздушный фильтр и расходомеры(Необходимое количество)
Установка для сушки газа LabatoryW A HAMMOND DRIERITE CO LTD, Огайо, СШАМодель: L68-NP-303; артикул #268401
Многотрубные рамы для проточных труб 150 ммCole-Parmer, IL, СШАR03215-30 1
Многотрубные рамы для проточных труб 150 ммCole-Parmer, IL, СШАR03215-761
150 мм проточные трубыCole-Parmer, IL, СШАR-03217-159-клапанный
картриджCole-Parmer, IL, СШАR-03218-729
Прецизионный регулятор воздухаMcMaster-Carr, IL, США6162K131
Электромагнитные клапаныAutomate Scientific, Berkeley, CA02-10i4
Электромагнитный регулятор клапановValveLink 8.2, Automate Scientific, Berkeley, CA01-181
Электронный расходомерHoneywellAWM3100V1
DAQ (NI USB-6009, National Instruments) и a National InstrumentsNI USB-60091
Источник питанияExtech Instruments3822001
Обонятельные камеры
банка с широким горлышком 2 унции; 60 млNalgene562118-0002Для каждого эксперимента требуется не менее 5 одорантов, но для каждого разведения каждого одоранта требуется отдельная камера. Доступно в Container Store, часть #635114)
Стеклянная камера для запаха, 0,25 унцииSunburst BottleLB4BТребуется не менее 5 штук для эксперимента 
"Входной" клапан для камеры запахаSmart Products, Inc., CA, США214224PB-0011S000-40741 из этих деталей используется для каждой камеры запаха, но они нуждаются в частой замене
Клапан "Out" для камеры запахаSmart Products, Inc., CA, США224214PB-0011S000-40741 из этих деталей используется для каждой камеры запаха, но они нуждаются в частой замене
Уплотнительное кольцоRT Dygert International, MN, СШАAS568-029 Buna-N O-R1 упаковка (100)
Fly arena, камеры и поведенческие боксы(Необходимое количество)
Материал бокса для поведения и камерыInterstate plastics, CA, СШАABS черный экструдированный (https://www.interstateplastics.com/Abs-Black-Extruded-Sheet-ABSBE~~ST.php)1803 sq inch
Тефлон для вставок для нахлыстовых арен и одоровых камер, толщина 3/8", 12" x 12"McMaster-Carr, IL, США8545K27 1
Стеклянные пластины, толщина 1/8", 9" x 9"McMaster-Carr, IL, США8476K191 2
Термоэлектрический контроллер двойного действияWAtronix Inc, CA, СШАDA12V-K-01
ИК светодиодный массивAdvanced Illumination, Рочестер, Вермонт, СШАAL4554-88024, PS24-TL2 светодиодных массива и один блок питания
Блок кондиционирования воздухаMelcor Store  MAA280T-121
Imaging system(Необходимое количество)
Cosmicar/Pentax C21211TH (12,5 мм F/1.4) C-mount LensB AND H PHOTO AND ELECTRONICS CORP, NY,PEC21211 KP1
CCXC-12P05N Соединительный кабельB AND H PHOTO AND ELECTRONICS CORP, NY, СШАSOCCXC12P05N1
адаптер для камеры DC-700B AND H PHOTO AND ELECTRONICS CORP, NY,SODC700
1 B+W 40,5 093 ИК-фильтрB AND H PHOTO AND ELECTRONICS CORP, NY,США 65-0724421
TiFFEN 40,5 мм Круговой поляризаторAmazon1
ИК видеокамераIndustrial Vision Source, FL, СШАSony XC-EI50 (SY-XC-E150)1
USB видеоконвертерThe Imagingsource, Северная Каролина, СШАDFG/USB2-It1
iFlySpy2 (программное обеспечение для слежения за мухами)Джулиан Браун, Стэнфорд, Калифорния: julianrbrown@gmail.comпрограммное обеспечение iFlySpy21
IC Capture 2.2 TheImagingsource, NC, США (http://www.theimagingsource.com/en_US/products/software/iccapture/
Miscellaneous(Необходимое количество)
Dremel вращающийся инструментDremel, Racine, WI, СШАDremel 8000-03 1
Сверла с алмазным покрытием для резки стеклаДоступны от различных поставщиков; MSC Industrial Supply Co, Мелвилл, штат Нью-Йорк906063281
Полипропиленовая США США )

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Benzer, S. Behavioral mutants of Drosophila isolated by countercurrent distribution. Proc Natl Acad Sci U S A. 58 (3), 1112-1119 (1967).
  2. Thorpe, W. H. Further studies on pre-imaginal olfactory conditioning in insects. Proc R Soc B. 127 (848), 424-433 (1939).
  3. Tully, T., Quinn, W. G. Classical conditioning and retention in normal and mutant Drosophila melanogaster. J Comp Physiol A. 157 (2), 263-277 (1985).
  4. Anholt, R. R., Mackay, T. F. Quantitative genetic analyses of complex behaviours in Drosophila. Nat Rev Genet. 5 (11), 838-849 (2004).
  5. Vosshall, L. B. Into the mind of a fly. Nature. 450 (7167), 193-197 (2007).
  6. Wu, M. N., Koh, K., Yue, Z., Joiner, W. J., Sehgal, A. A genetic screen for sleep and circadian mutants reveals mechanisms underlying regulation of sleep in Drosophila. Sleep. 31 (4), 465-472 (2008).
  7. Dankert, H., Wang, L., Hoopfer, E. D., Anderson, D. J., Perona, P. Automated monitoring and analysis of social behavior in Drosophila. Nat Methods. 6 (4), 297-303 (2009).
  8. Branson, K., Robie, A. A., Bender, J., Perona, P., Dickinson, M. H. High-throughput ethomics in large groups of Drosophila. Nat Methods. 6 (6), 451-457 (2009).
  9. Aso, Y., et al. Mushroom body output neurons encode valence and guide memory-based action selection in Drosophila. Elife. 3, e04580(2014).
  10. Pfeiffer, B. D., et al. Tools for neuroanatomy and neurogenetics in Drosophila. Proc Natl Acad Sci U S A. 105 (28), 9715-9720 (2008).
  11. Pfeiffer, B. D., et al. Refinement of tools for targeted gene expression in Drosophila. Genetics. 186 (2), 735-755 (2010).
  12. Venken, K. J., et al. Genome engineering: Drosophila melanogaster and beyond. Wiley Interdiscip Rev Dev Biol. , (2015).
  13. Diao, F., et al. Plug-and-play genetic access to drosophila cell types using exchangeable exon cassettes. Cell Rep. 10 (8), 1410-1421 (2015).
  14. Lin, C. C., Prokop-Prigge, K. A., Preti, G., Potter, C. J. Food odors trigger Drosophila males to deposit a pheromone that guides aggregation and female oviposition decisions. Elife. 4, (2015).
  15. Pettersson, J. An aphid sex attractant. Insect Systematics & Evolution. 1 (1), 63-73 (1970).
  16. Semmelhack, J. L., Wang, J. W. Select Drosophila glomeruli mediate innate olfactory attraction and aversion. Nature. 459 (7244), 218-223 (2009).
  17. Vet, L. E. M., Lenteren, J. C. V., Heymans, M., Meelis, E. An airflow olfactometer for measuring olfactory responses of hymenopterous parasitoids and other small insects. Physiological Entomology. 8 (1), 97-106 (1983).
  18. Faucher, C., Forstreuter, M., Hilker, M., de Bruyne, M. Behavioral responses of Drosophila to biogenic levels of carbon dioxide depend on life-stage, sex and olfactory context. J Exp Biol. 209 (Pt 14), 2739-2748 (2006).
  19. Katsov, A. Y., Clandinin, T. R. Motion processing streams in Drosophila are behaviorally specialized. Neuron. 59 (2), 322-335 (2008).
  20. Gao, X. J., et al. Specific kinematics and motor-related neurons for aversive chemotaxis in Drosophila. Curr Biol. 23 (13), 1163-1172 (2013).
  21. Gao, X. J., Clandinin, T. R., Luo, L. Extremely sparse olfactory inputs are sufficient to mediate innate aversion in Drosophila. PLoS One. 10 (4), e0125986(2015).
  22. Ronderos, D. S., Lin, C. C., Potter, C. J., Smith, D. P. Farnesol-detecting olfactory neurons in Drosophila. J Neurosci. 34 (11), 3959-3968 (2014).
  23. Riabinina, O., et al. Improved and expanded Q-system reagents for genetic manipulations. Nat Methods. 12 (3), 219-222 (2015).
  24. Lundstrom, J. N., Gordon, A. R., Alden, E. C., Boesveldt, S., Albrecht, J. Methods for building an inexpensive computer-controlled olfactometer for temporally-precise experiments. Int J Psychophysiol. 78 (2), 179-189 (2010).
  25. Colinet, H., Renault, D. Metabolic effects of CO2 anaesthesia in Drosophila melanogaster. Biology Letters. 8 (6), 1050-1054 (2012).
  26. Ramdya, P., et al. Mechanosensory interactions drive collective behaviour in Drosophila. Nature. 519 (7542), 233-236 (2015).
  27. Ofstad, T. A., Zuker, C. S., Reiser, M. B. Visual place learning in Drosophila melanogaster. Nature. 474 (7350), 204-207 (2011).
  28. Beshel, J., Zhong, Y. Graded encoding of food odor value in the Drosophila brain. J Neurosci. 33 (40), 15693-15704 (2013).
  29. Steck, K., et al. A high-throughput behavioral paradigm for Drosophila olfaction - The Flywalk. Sci Rep. 2, 361(2012).
  30. Thoma, M., Hansson, B. S., Knaden, M. High-resolution Quantification of Odor-guided Behavior in Drosophila melanogaster Using the Flywalk Paradigm. J. Vis. Exp. (106), (2015).
  31. Claridge-Chang, A., et al. Writing memories with light-addressable reinforcement circuitry. Cell. 139 (2), 405-415 (2009).
  32. Parnas, M., Lin, A. C., Huetteroth, W., Miesenbock, G. Odor discrimination in Drosophila: from neural population codes to behavior. Neuron. 79 (5), 932-944 (2013).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Olfactory Behavior AssayDrosophila TrackingFour quadrant OlfactometerOdorant Chamber SetupFly Population AnalysisAirflow Rate VerificationData Analysis ScriptAttraction Index CalculationOlfactory Stimulus ResponseBehavioral Data Quantification

Похожие статьи