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Neuroscience

Un ensayo de una sola mosca por el comportamiento de forrajeo en Published: November 4, 2013 doi: 10.3791/50801

Summary

En este artículo de vídeo, se describe un ensayo automatizado para medir el efecto del hambre o la saciedad en el comportamiento de búsqueda de comida dependiente olfativo en la mosca adulta fruta Drosophila melanogaster.

Abstract

Para muchos animales, el hambre promueve cambios en el sistema olfativo de una manera que facilita la búsqueda de las fuentes de alimentos apropiados. En este artículo de vídeo, se describe un ensayo automatizado para medir el efecto del hambre o la saciedad en el comportamiento de búsqueda de comida dependiente olfativo en la mosca adulta fruta Drosophila melanogaster. En una caja hermética a la luz iluminada por la luz roja que es invisible para moscas de la fruta, una cámara vinculada al software de adquisición de datos personalizadas controla la posición de las seis moscas simultáneamente. Se limita Cada mosca caminar en arenas individuales que contienen un olor de comida en el centro. Las arenas de prueba descansan sobre un suelo poroso que sirve para evitar la acumulación de olores. Latencia para localizar la fuente de olor, una medida que refleja la sensibilidad olfativa en diferentes estados fisiológicos, se determina mediante análisis de software. Aquí, vamos a discutir la mecánica críticos de la gestión de este paradigma conductual y cubrimos cuestiones específicas relativas a loadi moscang, la contaminación de olores, la temperatura de ensayo, la calidad de los datos, y el análisis estadístico.

Introduction

Estados de promover el hambre dos tipos de comportamientos del apetito: búsqueda de alimentos y consumo de alimentos 1. Este ensayo de comportamiento simple es útil para el estudio de los comportamientos asociados con la búsqueda de alimento quimiotácticos 2,3. En concreto, hace un seguimiento de la posición marcha, la velocidad al caminar y la latencia para localizar un blanco de olor de los alimentos. Latencia de hallazgo de alimentos sirve como métrica para medir los cambios en la sensibilidad del sistema de detección de olor de la mosca aguas abajo de los cambios en su estado de apetencia interna. Una versión manual de este ensayo se utilizó previamente para mostrar la señalización del receptor de GABA-B es importante para el comportamiento de olor localización en moscas adultas 3. La actual versión automatizada de la prueba fue fundamental en el estudio de cómo corto neuropéptido F (sNPF) Señalización remodela el mapa olfativa en Drosophila y las influencias apetitiva comportamientos 2.

La prueba se realiza en una habitación oscura, temperatura y humedad controladas. Digitalcámaras de vídeo que figuran por encima de las placas de prueba de acrílico claras seguimiento moscas retroiluminada por 660 nm de la iluminación LED. Información de la cámara es procesada en tiempo real por un ordenador colocado junto a la zona de pruebas. Utilizamos el software de adquisición de datos para registrar y guardar las coordenadas de las posiciones de la mosca durante el periodo de prueba.

En este paradigma, el sujeto se libera en una arena que contiene un olor del alimento en el centro; el objeto olor crea un olor gradiente de alimentos dentro de la arena que induce el comportamiento de búsqueda de comida en la mosca. Un protocolo similar de búsqueda de olores se ha aplicado hacia el estudio de chemosensation en solo larvas de Drosophila 7. Mientras que otros ensayos de comportamiento como el de cuatro campos olfatómetro 4,5 o el t-laberinto 6 evalúan olor de aversión o atracción comportamientos, este paradigma es el más adecuado para evaluar la sensibilidad y la quimiotaxis comportamientos olfativas.

Varias ventajas clave acompañan esta assaY. En primer lugar, permite la adquisición rápida de grandes conjuntos de datos, debido a la recolección y análisis de datos son en su mayoría automatizado. En segundo lugar, este ensayo aísla y mide el comportamiento de las moscas individuales, eliminando así las señales sociales olfativos que pueden influir en su comportamiento. En tercer lugar, la sencillez del protocolo y el diseño experimental sencillo hacer el ensayo eficaz y fácil de enseñar a otros.

Además, este ensayo puede ser utilizada para explorar aún más circuitos neurales que subyacen el comportamiento de búsqueda de alimentos mediante la combinación con la caja de herramientas genética extensa disposición de Drosophila melanogaster 8. Expresión dirigida de transgenes que el silencio o excitar las neuronas se pueden lograr con herramientas como el sistema GAL4-UAS, así como la ts1 UAS-shibire, UAS-tétanos-toxina, y UAS-TRPA1 (B) transgenes 9-12.

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Protocol

1. Fly Collection y el hambre

  1. Posterior a las moscas experimentales bajo condiciones de temperatura y humedad controladas (por ejemplo, 21 ° C, humedad relativa 50-60%) en un 12 hr luz / oscuridad ciclo.
  2. Recoger las moscas hembra en el día de la eclosión y colocarlos, junto con 4-5 machos, en nuevos frascos de comida (máximo 30 por vial). Edad vuela 2-5 días.
  3. Preparar las cámaras de hambre mosca.
    1. Empuje un único tejido (4,8 x 8,4 pulgadas) hasta el fondo de un frasco de plástico vacía. Completamente empape el tejido con agua destilada. Utilice un objeto para empujar hacia abajo en el tejido y apretar suavemente el exceso de agua.
    2. Invierta el frasco para desechar el exceso de agua. Debe haber suficiente agua para mantener las moscas hidratados y la cámara de la inanición húmeda, pero no lo suficiente como para ahogar a las moscas.
  4. Transfiera las moscas del frasco de comida en una cámara de la inanición y conecte el vial sobre 18-24 horas antes de que comience el experimento. Guarde elviales bajo condiciones de temperatura y humedad controladas durante la noche hasta el experimento comienza el día siguiente.

2. Preparación del olor del alimento

  1. Preparar una solución de agarosa al 1% mediante la adición de 0,1 g de agarosa de baja temperatura de fusión a 10 ml de agua destilada en un matraz de vidrio. Calentar la solución de agarosa en el microondas justo hasta que comience a hervir, pero mucho antes de que hierva de nuevo.
    1. Detener el microondas y agitar el frasco una vez. Repita este paso dos veces más hasta que la agarosa se haya disuelto completamente. Mantenga la solución de agarosa en estado líquido, manteniendo el frasco caliente sobre una placa caliente a 50 ° C.
  2. Añadir 990 l de la solución de agarosa al 1% y 10 l de vinagre de sidra de manzana a un tubo Eppendorf de 1,5 ml para obtener una solución de vinagre de sidra de manzana 1%. Vortex la solución hasta que se mezcle y coloque en una incubadora de baño seco ajustado a 50 ° C.

3. Sala de pruebas y configuración Cámara Comportamiento

    (por ejemplo, temperatura y humedad).
  1. Encienda el panel de LED (660 nm).
  2. Enjuague las cribas y placas de ensayo con agua caliente y calentar en un horno de secado hasta que toda la humedad se haya evaporado. Enfriar los tamices y los platos a la temperatura ambiente antes de la prueba los experimentos iniciales.
  3. Coloque un plato poco profundo en la parte superior de la placa difusora y llenarlo con agua para aumentar la humedad local y para enmascarar el agua de la gota de agarosa.
  4. Colocar los tamices en el plato de agua.

4. Vuela Cargando en las placas de ensayo

Diagramas con las especificaciones de las placas de prueba se pueden encontrar en la sección Archivos Suplementarios. La placa de la prueba está hecha de acrílico transparente y consta de 6 escenarios de prueba. Un sencillo control deslizante contiene cámaras de retención que permiten la carga de la mosca, la contención temporal, y la liberación simultánea de 6 moscas en sus respectivas cámaras enel inicio del experimento. Cruz filar grabadas en el centro de cada escenario en la placa indican dónde odorantes deben pipetearse.

  1. Inserte los controles deslizantes en la placa de pruebas de acrílico.
  2. Deslice suavemente el aspirador en el vial más allá del tapón de algodón y permiten unos 6 moscas a pie hasta el aspirator.it es fundamental para ser lo más suave posible en el manejo de ellos. Uno puede tomar ventaja de la conducta mosca fototácticas para inducir moscas a arrastrarse hacia el aspirador al señalar la apertura vial hacia una fuente de luz tenue. Si es necesario, también se puede aplicar una suave succión para aspirar aproximadamente 6 moscas hembras.
  3. Inserte la punta del aspirador en el primer agujero de la placa de la prueba. Permitir una sola mosca pase a la celda de detención y suavemente avanzar el cursor hacia adelante para cargar una mosca en el siguiente hoyo. Continúe hasta moscas ocupan los 6 celdas de detención de la placa.
  4. Pipetear 5 l de solución de agarosa de sidra de manzana vinagre 1% directamente sobre el centro de la CRoss-pelos en la cara interior de la placa de la prueba.

5. Colocación de la placa de pruebas

  1. Para centrar la plancha de prueba, abra el archivo llamado "Posicionamiento Tool.vi." "LabVIEW VI para la herramienta de posicionamiento. vi se pueden encontrar en la sección Archivos Suplementarios. Ejecute el archivo haciendo clic en la flecha blanca en la esquina superior izquierda de la pantalla.
  2. Coloque la placa de prueba en la parte superior del tamiz de manera que la abertura Arena enfrenta el piso de tamiz y el objetivo es el olor en el techo de la placa. Alinear el punto de mira grabadas en parte posterior de la plancha de prueba con la mira en la pantalla del monitor.
  3. Cuando la alineación se ha completado, abortar la ejecución haciendo clic en el punto rojo situado cerca de la esquina superior izquierda de la pantalla.

6. Registre el Fly Posición durante el experimento

  1. Para realizar un seguimiento y registrar las coordenadas de la marcha durante cada ensayo de búsqueda de alimentos, abra el archivo de software de adquisición "Fly seguimiento -. Seis Zones.vi "LabVIEW VIs para" Tracking Fly - Seis Zones.vi "se pueden encontrar en la sección Archivos Suplementarios Ejecute el archivo haciendo clic en la flecha blanca en la esquina superior izquierda de la pantalla. .
  2. Asigne un nombre al archivo y haga clic en "Aceptar".
  3. Avanzar en los controles deslizantes en las cámaras de prueba para liberar las moscas en las arenas de prueba. Tenga cuidado de no mover las cámaras de prueba, ya que esto dará lugar a la alineación incorrecta con coordenadas de software de análisis.
  4. Haga clic en "Start" (comienza la grabación) y asegúrese de que la única fuente de luz en la cámara de pruebas es el panel LED de 660 nm.
  5. Una vez finalizada la prueba, retire el tamiz y la cámara de comportamiento. Levante la placa de la prueba del tamiz y retire las moscas al sumergir la placa de hielo. Limpie suavemente la placa con agua caliente y eliminar los residuos de agarosa. Colocar las placas de ensayo en un horno de secado para eliminar la humedad.
  6. Ventilar la zona de pruebas mediante la activación de un small ventilador durante aproximadamente 2 min. Apague el ventilador y cargar el siguiente grupo de moscas en la placa de la prueba siguiente.

7. Análisis de datos mediante software por pedido

"Análisis de Datos para Fly seguimiento en seis zonas" se puede encontrar en la sección Archivos Suplementarios. Durante la adquisición de datos, la posición de la mosca individuo registros de software de adquisición de coordenadas de cada punto en un archivo de texto en tiempo. Una cámara digital único situado por encima de las placas de prueba adquiere imágenes a una velocidad de 0,5 Hz. El programa de software de análisis de "Análisis de datos para Fly Tracking-seis zonas" extrae la información de ese archivo de texto que a) calcular la velocidad media, b) determinar el punto de tiempo en el que una mosca se encuentra con éxito la fuente de olor, y c) crear ventanas gráficas que permitirá al usuario ver: la ubicación, la distancia de la mosca vuela desde la fuente de olor con el tiempo y la velocidad media mosca con el tiempo. También da formato a los datos para facilitar la exportación en un spreprograma adsheet. En esta macro, la búsqueda de latencia alimentaria se define como el punto en el tiempo que vuela pasar por lo menos 5 segundos dentro de un radio de 5 mm del centro de la arena.

  1. Abra el archivo de software de análisis de "Análisis de datos para el seguimiento de la mosca - seis zonas". Bajo la pestaña "Windows", haga clic en "Crear nueva tabla." Repita este paso hasta que se hayan creado seis mesas.
  2. Bajo la pestaña "Macros", haga clic en "Foodfinding." Un Panel principal debería aparecer con las siguientes opciones: Open Data Archivo sin formato para el diseño, Open Data Archivo sin formato de archivo de datos; Fly Location; Distancia, velocidad, diseño, FormatDataFile.
  3. Para ver los datos en bruto sin anexar valores a un archivo de texto, haga clic en "Abrir archivo de datos sin procesar para el diseño." Busque y seleccione el archivo de datos experimental en la ventana del navegador que aparece. Haga clic en "Abrir".
  4. Haga clic en "Fly Location" para ver la ubicación de cada marcha en cada uno de los seis escenarios (seis parcelas XY representan cada mosca 's posición con el tiempo debería aparecer en la pantalla).
  5. Haga clic en "Distance" para ver la distancia de cada mosca de la fuente de olor (seis parcelas que representan la distancia a la mosca de la fuente de olor con el tiempo deben aparecer en la pantalla). La línea horizontal en y = 5 mm indica el umbral a partir del cual se considera que la marcha que se encuentra en el origen de los alimentos.
  6. Haga clic en "Speed" para ver la velocidad media de cada mosca durante el ensayo (seis parcelas que representan la velocidad de la marcha con el tiempo deben aparecer en la pantalla).
  7. Haga clic en "Formato" para visualizar una presentación con todas las moscas ubicación, distancia, velocidad y gráficos, además de la velocidad media (durante los primeros 50 segundos) y la latencia de encontrar la fuente de olor para cada vuelo (Figura 1). Para ver correctamente el diseño, puede ser necesario ajustar los márgenes. Para hacer esto, primero haga clic en la ventana de diseño. Bajo la pestaña "Archivo", haga clic en "Configuración de página para el diseño." Cambiar los márgenes de0.2 pulgadas y haga clic en "Aceptar". Inmediatamente a la izquierda de cada parcela lugar es una pequeña mesa con los títulos "Speed" y "latencia". Los valores introducidos en cada epígrafe indican la velocidad media en mm / seg y la latencia de la búsqueda de alimentos en cuestión de segundos. Entradas en blanco bajo Latencia indican la marcha no pudo localizar la fuente del olor. Búsqueda latencia alimentaria se define como el punto de tiempo en el que las moscas pasaron al menos 5 segundos dentro de un radio de 5 mm desde el centro de la cámara.
  8. Para imprimir una presentación, haga clic en el área de disposición (layout actualizaciones de archivo actual). Haga clic en "Archivo" y luego haga clic en "Diseño de impresión".
  9. Para ver el siguiente archivo, simplemente haga clic en "Abrir archivo de datos sin procesar para el diseño." Haga clic en el siguiente archivo de datos brutos que desea ver y haga clic en "Aceptar". Haga clic en la ventana de diseño para actualizar la ventana con el nuevo archivo de datos.
  10. Los ajustes se pueden guardar en un archivo de experimento para su uso posterior.

8. Exportar datos deEl software de análisis de datos a una hoja de cálculo

  1. Para exportar datos de velocidad y latencia para cada archivo, haga clic en "Open Data Archivo sin formato de archivo de datos." Seleccione un archivo de datos experimentales y haga clic en "Abrir". Aparecerá una nueva ventana del navegador.
  2. En la nueva ventana del explorador, haga clic en "Nuevo" y luego haga clic en "Documento de texto". Nombre del nuevo documento de texto. Seleccione el archivo de texto recién nombrado y haga clic en "Abrir". Esto almacena los datos del archivo de datos brutos en el archivo de texto.
  3. Para exportar datos desde otro archivo, haga clic en "Abrir archivo de datos brutos para archivo de datos." Haga clic en otro archivo y haga clic en "Abrir". Seleccione el archivo de texto del paso 8.2). Continúe este proceso para los archivos de datos restantes que desea exportar.
  4. Una vez que todos los archivos de datos deseados se han añadido al archivo de texto, haga clic en "Formato de archivo de datos." Seleccione el documento de texto se utiliza para almacenar los datos de los pasos anteriores y haga clic en "Open" (un nuevo window se abrirá de forma automática).
  5. Cree un nuevo documento de texto en la ventana, asigne un nombre al archivo y haga clic en "Guardar". Esto crea un archivo de texto que contiene el nombre del archivo, la velocidad media, y la latencia para cada vuelan y se pueden importar en un programa de hoja de cálculo.
  6. Parcelas acumulativas se construyen a partir de datos sobre el número total de moscas alcanzar el objetivo olor del alimento como función del tiempo (Figura 3).
  7. Los conjuntos de datos experimentales se analizan para la significación estadística utilizando una prueba z para proporciones.

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Representative Results

El software de análisis de datos y el diseño, un ejemplo de que se puede ver en la Figura 1, se utilizan para evaluar el rendimiento de cada mosca durante su prueba de 10 min de acuerdo con un conjunto de criterios de análisis. Los siguientes criterios se utilizan para determinar si los datos de cada una mosca se utilizarán para el análisis de datos y están diseñados para eliminar esas moscas que son incapaces de realizar la tarea de búsqueda de los alimentos debido a una lesión, enfermedad, estrés o falta de motivación.

Las moscas que han estado inactivas por más de 300 segundos se consideran "inactivo" y son rechazados por el conjunto de datos a menos que a) ya han tenido éxito en la localización de la fuente de alimento o b) presentan una velocidad media> 10 mm / seg durante al menos 100 segundos tras el período inactivo (figuras 2a, 2b, 2c).

Moscas sanas exhiben robusto comportamiento de búsqueda inmediatamente después de la liberación de sus cámaras de retención. Por lo tanto, para seleccionar sólo aquellas moscas queexhiben velocidades sanas durante las primeras etapas de la búsqueda olor activa, sólo las moscas que se mueven dentro de un cierto rango de velocidades para los primeros 50 segundos de la prueba son aceptados para el análisis de datos. Este criterio se basa en nuestras observaciones de que a) como moscas cerca de la fuente de olor, sus velocidades disminuyen y b) cuantas moscas llegan a la meta el olor dentro de los primeros 50 segundos de la prueba. Los criterios de velocidad se determinan mediante la evaluación de las velocidades medias de al menos 100 moscas de control a una temperatura experimental dado. Los límites superior / inferior de velocidad son establecidos por la velocidad media + / - desviación estándar, respectivamente. Por ejemplo, a 21 ° C, sólo las moscas que se mueven entre 3.5 a 10.5 mm / seg en los primeros 50 segundos de la prueba se utilizan para el análisis de datos. Las excepciones a esta regla son hechas para las moscas que encuentran éxito la fuente de olor dentro de los primeros 50 segundos y son por lo tanto más lento que el límite de velocidad más bajo.

Las moscas que no se mueven a través de los cuatro cuadrantes en la arena y se dirigen directamentepara la fuente de alimentación después de que el juicio comience son rechazados (Figura 2d).

Las moscas que se tejen en acercamiento y alejamiento de la fuente de alimentación dentro de un radio de 10 mm para un mínimo de 50 segundos se considera que tienen éxito encontrado la fuente de alimento. La distancia que representa trama de la mosca de la fuente de olor con el tiempo se puede utilizar para evaluar este caso raro. Este es el único caso de una búsqueda exitosa que no es detectado automáticamente por el análisis de datos actual macro y debe detectarse manualmente (Figura 2e)

Arenas con artefactos visibles en posición de la traza mosca son rechazados. Los artefactos pueden ser creadas por cualquier caso en el que el software de adquisición de datos detecta un objeto que no sea la marcha. A menudo aparecen como líneas largas y rectas que se extienden a través de la arena o irradian desde el centro (Figura 2f).

En la Figura 3, las moscas adultas mueren de inanición 18-24 muestran una mayor osensibilidad a los olores lfactory relacionados con los alimentos que sus homólogos alimentados con 1. Una representación gráfica del porcentaje acumulado de moscas que localizar con éxito una fuente de olor de alimentos muestra un 30% de todas las moscas hambrientas tener éxito dentro de una ventana de 10 minutos, en cambio, sólo el 7% de todas las moscas alimentadas hacerlo (Figura 3). Esta respuesta de comportamiento olfativo mayor se ha demostrado previamente para requerir antenas intacta 1. No observar una clara diferencia entre las moscas de control alimentados y desnutridos en este ensayo se puede resolver mediante el examen de la cría del medio ambiente y prueba de condiciones.

Una estrategia útil para las condiciones de prueba de resolución de problemas es examinar si las moscas son atraídas a las señales adicionales que no sean el blanco de olor mediante la medición de la atracción marcha al vehículo de olores, de agarosa. Moscas Starved deben exhibir una significativamente mayor atracción a vinagre de agarosa al vehículo solo (Figura 4b). Figura 4aResultados de exposiciones de un experimento de búsqueda de comida que se lleva a cabo a 32 ° C con una humedad ambiental del 35% utilizando el tipo de moscas silvestres. En este conjunto de datos, no se detectó ninguna diferencia significativa entre la atracción mosca de vinagre y el control agarosa. Esto es probablemente debido a una atracción creciente para el agua que se encuentra en la gota de agarosa bajo temperaturas de ensayo más cálidos. Mediante el aumento de las pruebas de humedad a 50-60%, hemos sido capaces de corregir este cambio de comportamiento y restaurar la importante diferencia entre la atracción que el vinagre y el vehículo de agarosa (Figura 4b, * denota el valor de p <0,05).

Figura 1
Figura 1. Un diseño de datos de software de análisis típico ilustra posición vuela con el tiempo, la distancia vuela de fuente de olor con el tiempo, y velocidad de vuelo con el tiempo. La tabla 2 columnas en la parte superior izquierdaesquina de cada muestra Arena velocidad media (mm / seg) durante la primera 50 seg (columna 1) y la latencia de encontrar alimento en segundos (columna 2). Además, el nombre del archivo de texto abierto se anexa a la esquina inferior izquierda (ilustrado como "OZ120807_ORCODTKRi_1% _S4"). Haga clic aquí para ver más grande la figura .

Figura 2
Figura 2. Ejemplos de diferentes tipos de huellas abordadas por los criterios de análisis. A.) Fly que ha estado inactivo durante 300 seg + es rechazada. B.) Fly que ha estado inactiva después de localizar con éxito alimentos se acepta. C.) Fly que ha estado inactiva durante 300 + seg pero muestra una fuerte actividad por lo menos durante 100 segundos después del período de inactividad se acepta. D.) Vuela ª a la cabeza recta para el origen de los alimentos después de la liberación se rechaza. E.) Moscas ese tejido acercamiento y alejamiento de la fuente de alimento dentro de un radio de 10 mm para un mínimo de 50 segundos se considera que ha encontrado con éxito la fuente de alimento y son aceptadas. F .) Arenas con artefactos visibles en el diseño son rechazados. Haga clic aquí para ver más grande la figura .

Figura 3
Figura 3. Representación gráfica que muestra el porcentaje acumulativo de las moscas alimentadas y muertos de hambre que encuentran fuente de olor en el tiempo utilizando la latencia del hallazgo de los alimentos. (n = 88 a 96 moscas; * indica el valor de p <0,05, ** denota el valor de p <0,01).

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Figura 4. Condiciones de prueba de solución de problemas A) representación gráfica que muestra el porcentaje acumulativo de las moscas que encuentran vinagre 1% de agarosa o vehículo con el tiempo. No se detectaron diferencias significativas en la atracción marcha para cualquiera de los objetivos de olor cuando las condiciones de ensayo fueron a 32 ° C y 35% de humedad (n = 62-94 moscas). B) representación gráfica que muestra el porcentaje acumulativo de las moscas que encuentran vinagre 1% o vehículo de agarosa con el tiempo. Condiciones de ensayo estaban en 32 ° C y 50-60% de humedad. En estas condiciones, las moscas son significativamente más atraídos a vinagre 1% de agarosa al vehículo (n = 55-71 moscas; * denota valor de p <0,05).

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Discussion

En este protocolo, se describe un procedimiento paso a paso para el ensayo de comportamiento de búsqueda de alimento. Además de los olores relacionados con los alimentos, también se puede adaptar para el estudio de la capacidad de la mosca para localizar otros objetos de olor. Por ejemplo, se puede aplicar hacia el estudio de la yerba comportamiento localización en las moscas macho 3 Hay varias consideraciones adicionales para este protocolo que vamos a hablar aquí con respecto a este procedimiento.:

En primer lugar, la temperatura de cría determina el tiempo que las moscas experimentales deben ser mayores antes de la prueba. Se recomienda que se examine un rango de edades para determinar la edad más apropiada para el experimento. Por ejemplo, en nuestra experiencia, cuando son criados a 21 ° C, las diferencias entre las respuestas de moscas alimentados y desnutridos son más robustos después de haber sido envejecido 4-5 días.

En segundo lugar, los LED se iluminan una placa difusora de cristal que sirve para crear constante, incluso la iluminación debajo de thcámaras acrílicas e. Suficientemente incluso, iluminación constante y brillante es fundamental para el seguimiento automatizado de movimiento mosca. Iluminación desigual o parpadeante fuentes de luz pueden producir errores en el seguimiento automatizado de la mosca que, o bien causar incapacidad intermitente para detectar la posición de la marcha o que el software no confundir los artefactos de luz como la mosca. Hemos encontrado tanto una luz de fondo LED disponible en el mercado o una hecha a la medida de trabajo de matriz LED igualmente bien en la satisfacción de las necesidades de iluminación para este ensayo.

En tercer lugar, si el software detecta erróneamente pequeños cambios en la iluminación u objetos de agarosa como extra, la configuración de detección de objetos en el "Fly-Tracking seis zonas" software de adquisición puede ser ajustado para el umbral, así como el tamaño del objeto. Ajuste de la configuración de detección asegura que sólo se detecta un objeto en cada ámbito. Para ver el número de objetos que están siendo rastreados en cada campo, haga clic en la pestaña de "Umbral" de la "mosca de seguimiento-Six Zones "software de adquisición. Si se está siguiendo más de un objeto, se puede ajustar el tamaño mínimo, máximo tamaño, umbral Min o Max Threshold hasta que el artefacto detectado desaparece.

En cuarto lugar, las poblaciones de mosca utilizados en estos experimentos se deben isogenized. Actuaciones de comportamiento en este paradigma son muy sensibles a las diferencias de origen genético. Las hembras apareadas se utilizan para reducir el potencial de la variabilidad del comportamiento asociado con el estado de apareamiento o el sexo. No hay ninguna razón para creer que este ensayo no sería igualmente eficaz en el estudio del comportamiento de los machos o hembras vírgenes.

En quinto lugar, el tamiz debe suspenderse ligeramente por encima de la placa de difusor de luz para evitar la saturación de olores del gradiente de olor (la suspensión es de aproximadamente 2 cm con nuestro modelo comprado en el mercado). Utilizamos tamices disponibles comercialmente para crear un suelo poroso debajo de las placas de prueba.

Por último, con el fin de producir datos fiablesconjuntos, se requiere consistencia en condiciones experimentales de cría y pruebas. Cualquier falla para ver diferencias significativas entre las respuestas de la Fed y el hambre en las moscas de control se puede resolver mediante la comprobación para asegurarse de que 1) las moscas son criadas bajo condiciones de temperatura y humedad estables, 2) las moscas se alimentan con alimentos frescos y no se crían en condiciones de hacinamiento, 3) nueva eclosed exposición al CO 2 volar se minimiza, 4) vuela experiencia de la misma longitud de la inanición, 5) las moscas se ponen a prueba en condiciones de temperatura y humedad estables, y 6) el entorno de pruebas y las cámaras no están contaminados con los olores de los ensayos anteriores o experimentos. Además de los parámetros antes mencionados, isogenization de las poblaciones de mosca es importante como diferentes antecedentes genéticos pueden influir en el rendimiento mosca en este ensayo. Además, si el vinagre se utiliza como la fuente de olor, se debe tener cuidado para asegurar que no pierde su potencia por mantenerla firmemente cerrados y almacenados a 4 ° C.

6 o el campo de cuatro olfatómetro 4,5.

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Disclosures

Los autores declaran no tener ningún interés financiero en competencia.

Acknowledgments

Este trabajo fue apoyado por becas de investigación a JWW del Instituto Nacional de Salud (R01DK092640) y la Fundación Nacional de Ciencia (0.920.668).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Apple Cider Vinegar Spectrum commercially available
Agarose, Type VII Sigma-Aldrich A0701 low gelling temperature agarose
Acrylic Testing Plate custom Plate contains 6 arenas. Each arena is 60 mm in diameter 6 mm in height. See testing plate diagrams for specific measurements.
LabVIEW V.8.5 National Instruments 776670-09 platform for programs: PositioningTool.vi, FlyTracking--Six Zones.vi NOTE: "elapsed time.vi", "time into file.vi", and "two object detect.vi" are included subroutines that must be available in order for the main data acquisition program "FlyTracking--Six zones.vi" to run.
LabVIEW Vision 8.5
LabVIEW Vision Acquisition Software 8.5
LabVIEW Vision Builder AI 3.5
Igor Pro V.6 Wavemetric, Inc. platform for macro: Data Analysis for Fly Tracking--Six Zones
Basler scA1390-17fm National Instruments 779980-01 Digital Camera NOTE: driver for camera available at Baslerweb.com
8 mm lens National Instruments 780024-01 Lens for Basler Digital Camera
Ground Glass Diffuser Plate Edmund Optics custom Diffuses light, 25 cm x 30 cm
US Std. No. 100 Fischer Scientific 04-881X Sieve with nominal opening of 150 μm
Lighting Option 1
LED backlight 660 nm (20 cm x 20 cm) Spectra West BL47192 a simpler but more expensive lighting option.
Power Supply for LED Backlight Spectra West
Lighting Option 2
660 nm LEDs Superbrightleds RL5R1330 Wavelength 660 nm (approximately 7 x 7 LED array for a 14.7 inch x 9.75 inch panel)
Linear DC Power Supply GW Instek GPS-1830D Power supply for LED Panel
Solderless Breadboard Digikey 922354-ND Breadboard for LEDs

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References

  1. Dethier, V. G. The hungry fly : a physiological study of the behavior associated with feeding. , Harvard University Press. (1976).
  2. Root, C. M., Ko, K. I., Jafari, A., Wang, J. W. Presynaptic facilitation by neuropeptide signaling mediates odor-driven food search. Cell. 145, 133-144 (2011).
  3. Root, C. M., et al. A presynaptic gain control mechanism fine-tunes olfactory behavior. Neuron. 59, 311-321 (2008).
  4. Semmelhack, J. L., Wang, J. W. Select Drosophila glomeruli mediate innate olfactory attraction and aversion. Nature. 459, 218-223 (2009).
  5. 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, 2739-2748 (2006).
  6. Quinn, W. G., Harris, W. A., Benzer, S. Conditioned behavior in Drosophila melanogaster. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 71, 708-712 (1974).
  7. Fishilevich, E., Domingos, A. I., Asahina, K., Naef, F., Vosshall, L. B., Louis, M. Chemotaxis behavior mediated by single larval olfactory neurons in Drosophila. Curr. Biol. 15, 2086-2096 (2005).
  8. Venken, K. J., Simpson, J. H., Bellen, H. J. Genetic manipulation of genes and cells in the nervous system of the fruit fly. Neuron. 72, 202-230 (2011).
  9. Hamada, F. N., et al. An internal thermal sensor controlling temperature preference in Drosophila. Nature. 454, 217-220 (2008).
  10. Kitamoto, T. Conditional modification of behavior in Drosophila by targeted expression of a temperature-sensitive shibire allele in defined neurons. J. Neurobiol. 47, 81-92 (2001).
  11. Sweeney, S. T., Broadie, K., Keane, J., Niemann, H., O'Kane, C. J. Targeted expression of tetanus toxin light chain in Drosophila specifically eliminates synaptic transmission and causes behavioral defects. Neuron. 14, 341-351 (1995).
  12. Brand, A. H., Perrimon, N. Targeted gene expression as a means of altering cell fates and generating dominant phenotypes. Development. 118, 401-415 (1993).

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Zaninovich, O. A., Kim, S. M., Root, More

Zaninovich, O. A., Kim, S. M., Root, C. R., Green, D. S., Ko, K. I., Wang, J. W. A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila. J. Vis. Exp. (81), e50801, doi:10.3791/50801 (2013).

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