Drosophila larven zijn in staat om geur stimuli associëren met smaak beloning. Hier beschrijven we een eenvoudige gedragsmatige paradigma dat de analyse van appetitieve associatief olfactorische leren mogelijk maakt.
In het volgende beschrijven we de methodologische details van appetitieve associatief olfactorische leren in Drosophila larven. De opstelling in combinatie met genetische storingen is een handvat om de neuronale en moleculaire grondslagen van specifiek associatief leren analyseren in eenvoudige larvale hersenen.
Organismen kunnen gebruiken ervaringen uit het verleden aan de huidige gedrag aan te passen. Deze verwerving van potentiële gedrag kan worden gedefinieerd als leren en de fysieke bases van deze mogelijkheden als geheugen sporen 1-4. Neurowetenschappers te begrijpen hoe deze processen zijn georganiseerd in termen van moleculaire en neuronale veranderingen in de hersenen door verschillende methoden in modelorganismen variërend van insecten tot 5,6 vertebraten. Voor deze inspanningen is het handig om te gebruiken modelsystemen die eenvoudig en experimenteel toegankelijk. De Drosophila larve bleek deze eisen voldoen gebaseerd opde beschikbaarheid van krachtige gedrag assays, het bestaan van verschillende transgene technieken en de elementaire organisatie van het zenuwstelsel die slechts ongeveer 10.000 neuronen (met enige voordelen: cognitieve beperkingen, weinig gedragsalternatieven en rijke ervaring bedenkelijk) 7-10 .
Drosophila larven kunnen vormen associaties tussen geuren en appetitieve smaak versterking zoals suiker 11-14. In een standaard assay, die in het lab van B. Gerber krijgen de dieren twee geur wederzijdse training: Een eerste groep van larven wordt blootgesteld aan een geur A samen met een smaak bekrachtiger (suiker beloning) en vervolgens blootgesteld aan een geur B zonder wapening 9. Inmiddels is er een tweede groep van larven krijgt wederzijdse opleiding, terwijl het ervaren van geur A zonder wapening en vervolgens worden blootgesteld aan geur B met versterking (suiker beloning). In de volgende twee groepen tested voor hun voorkeur tussen de twee geuren. Relatief hogere voorkeuren voor de beloonde geur weerspiegelen associatief leren – gepresenteerd als een prestatie-index (PI). De conclusie met betrekking tot de associatieve aard van de prestatie-index is dwingend, want afgezien van de contingentie tussen geuren en tastants, andere parameters, zoals geur en beloning blootstelling, verstrijken van de tijd en de behandeling verschilt niet tussen de twee groepen 9.
De beschreven opstelling in Drosophila larven maakt voor het onderzoek naar associatieve olfactorische leren in een relatief lagere hersenen. De aanpak is eenvoudig, goedkoop, eenvoudig vast te stellen in een lab en vereist geen high-tech apparatuur 9. Wij presenteren een versie van het experiment om begerend associatief leren versterkt door fructose beloning 11 bestuderen. De beschreven opstelling is gebaseerd op een reeks parametrische studies die uitvoerig onderzocht variaties in …
The authors have nothing to disclose.
We willen vooral de leden van de Gerber lab bedanken voor technische instructies op hun experimentele opstelling en commentaar op het manuscript. We danken ook Lyubov Pankevych voor fly-verzorging en het onderhoud van het wild-type kantons voorraad. Dit werk wordt ondersteund door de DFG subsidie TH1584/1-1, de SNF subsidie 31003A_132812 / 1 en de Zukunftskolleg van de Universiteit van Konstanz (alle tot AST).
Name of the reagent | Company | Catalogue number | CAS number |
Fructose | Sigma | 47740 | 57-48-7 |
NaCl | Fluka | 71350 | 7647-14-5 |
Agarose | Sigma | A5093 | 9012-36-6 |
1-octanol | Sigma | 12012 | 111-87-5 |
Amylacetate | Sigma | 46022 | 628-63-7 |
Paraffin oil | Sigma | 18512 | 8012-95-1 |