$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Hareket değişiklikleri, karar alma ve keşif faaliyetlerindeki değişiklikler, organizma düzeyinde sinirsel ve fizyolojik durumun göstergeleri olarak yaygın olarak kullanılır. Taksonlar arasında sinirsel disfonksiyon genellikle değişen hareket yapısı, azalmış keşif motivasyonu, duyusal yönlendirilmiş karar davranışının bozulması ve davranışsal öngörülebilirlikteki değişiklikler olarak kendini gösterir. Bu organizma düzeyindeki çıktılar sinirsel, metabolik ve fizyolojik durumu entegre ettiğinden, hastalıkla ilgili fenotiplerin tespit edilmesi için ölçeklenebilir okumalar sağlarlar. Ancak, Drosophila melanogaster'in moleküler genetik ve sinirbilimde yaygın kullanımına rağmen, aynı anda lokomotor performans, karar yapısı ve davranışsal değişkenliği yakalan standartlaştırılmış çok modlu davranışsal çerçeveler sınırlı kalmaktadır.
Model organizmalar, stresle ilgili ve nöropsikiyatrik fenotiplerin altında yatan mekanizmaları incelemek için gereklidir çünkü insanlarda kontrollü deneysel manipülasyon genellikle imkansızdır. Stresle ilişkili davranışsal sendromlar, böcekler dahil olmak üzere birçok taksonda görülür ve serotonin ve dopamin gibi korunmuş nöromodülatör sistemler ile metabolik sinyal yollarını içerir. Bu nedenle, meyve sineği, kısa üretim süresi, genetik şekilde yönetilebilirliği ve hastalıkla ilgili yolların korunması nedeniyle moleküler işlevsizliği organizma düzeyindeki davranışsal sonuçlarla ilişkilendirmede güçlü bir sistemolarak ortaya çıkmıştır 1,2.
Aynı zamanda, Drosophila'da birçok davranışsal test genellikle izole olarak uygulanır; bu da genel hastalık etkileri, motor bozukluklar, motivasyonel değişiklikler ve karar düzeyindeki davranışsal değişiklikler arasındaki ayrımı zorlaştırır. Ayrıca, ortalama davranışsal ölçütler bile biyolojik olarak anlamlı fenotipleri gizleyebilir; çünkü nöromodülatör ve gelişimsel bozulmalar genellikle ortalama davranışsal çıktı yerine davranışsal değişkenliği değiştirir. Bu nedenle, sağlam organizma düzeyinde fenotipik imzalar oluşturmak için lokomotor, keşif, duyusal ve karar verme testlerini birleştiren çok modlu bir davranışsal yaklaşımgereklidir 3.
Burada, zorunlu yüzmemaruziyeti 4,5, Y-labirent dönüş davranışı ve el hareketi 6,7,8,9, FlyVac sistemi10,11 kullanılarak fototaksi ve aktivite değerlendirmesi, açık alan keşif12 ve Drosophila AktiviteMonitörü 5,13 ile uzun vadeli lokomotor izleme içeren çok modlu bir davranışsal boru hattı sunulmaktadır (Şekil 1). Bu çerçevedeki her test, stresle ilgili fenotiplerle ilgili belirgin bir davranışsal boyutu yakalar. Zorunlu yüzme testi, pasif başa çıkma davranışını ölçür; burada daha erken hareketsizlik değişikliği, kaçış tepkilerini sürdürme motivasyonunun azalmasını yansıtır. Açık alan ve DAM testleri, genel lokomotor aktivite ve sirkadiyen yapıyı nicelikle ölçer, motor çıkışı ve uyarılmanın temel ölçümlerini sağlar. Y-labirent testi, karar verme yapısını sol-sağ seçimleri dizilimi aracılığıyla yakalar; böylece hem dönüş yanlılığı (yanalma) hem de davranışsal değişkenlik tahmini olarak öngörülebilirlik ölçüsü olarak görülür. Son olarak, FlyVac testi, duyusal yönlendirilen karar alma ve yaklaşım-kaçınma davranışını tekrarlayan fototaktik seçimler yoluyla değerlendirir. Bu testler birlikte, aktivite, motivasyon ve karar düzeyindeki davranıştaki değişiklikleri ayırt eden tamamlayıcı okumalar sağlar.
Bu protokol, motor çıktı, motivasyon, karar yapısı ve davranışsal değişkenliğin tamamlayıcı yönlerini yakalarak, D. melanogaster14'te stres, metabolik ve nörodejenerasyonla ilişkili davranış fenotiplerini tespit etmek için ölçeklenebilir bir çerçeve sağlar. Bu çalışmanın temel amacı, stres kaynaklı davranış değişiminin çoklu boyutlarını yakalamak için tamamlayıcı testleri entegre eden çok modlu davranışsal fenotipleme çerçevesi oluşturmaktır. Burada gerilme paradigması, çerçevenin hassasiyetini ve uygulanabilirliğini göstermek için standart bir pertürbasyon olarak kullanılır.