December 15th, 2016
Biz ödüllendirici uyaran ve ödül devletlerde değişiklikler için bir tedbir olarak gönüllü etanol tüketimi ile meyve sinekleri (Drosophila melanogaster) deneyimleri nonrewarding için bir protokol açıklar.
Bu prosedürün genel amacı, ödül durumlarındaki değişiklikler için bir vekil olarak meyve sineklerinde etanolün kendi kendine uygulanmasını ölçmektir. Bu yöntem, deneyimin beyinde nasıl kodlandığı gibi sinirbilimdeki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir ve davranışın değiştirilmesine yol açabilir. Bu tekniğin temel avantajı, nispeten basit olması ve karmaşık bir kurulum gerektirmemesidir.
Protokol iki ayrı bölümden oluşmaktadır. Birincisi, sinekleri ödüllendirici ve ödüllendirici olmayan deneyimlere maruz bırakmak, ikincisi ise bir ilaç ödülü alma motivasyonunun bir ölçüsü olarak gönüllü etanol tüketimini test etmektir. Protokolün iki bölümü bağımsız olarak kullanılabilir.
Daha sonraki aşağı akış tahlilleri için bir ilk adım olarak veya bağımsız, iki seçenekli bir besleme tahlili olarak deneyim modülasyonunu indüklemek. Prosedürü göstermek, her ikisi de laboratuvarımdan bir yüksek lisans öğrencisi olan Shir Zer ve bir yüksek lisans öğrencisi olan Julia Ryvkin olacak. Kılcal besleyicinin yapımına başlamak için, önce şişenin yan tarafında küçük delikler bulunan standart bir sinek şişesi alın.
Şişenin tapasını çapraz olarak ikiye kesmek için bir tıraş bıçağı kullanın. Kılcal tutucuları konumlandırmak için kare bir şekil oluşturarak tapanın yüzeyine dört nokta işaretleyin. 18 gauge bir iğne ile, işaretlerin konumunda tapadan dört delik açın.
Ve bir mikropipet kullanarak delikleri daha geniş hale getirin. Bir tıraş bıçağı kullanarak, beş mikrolitrelik cam kılcal damarları sıkıca tutacak şekilde dört mikropipet kesin. Bunları hazırlanan tapadaki deliklere yerleştirin.
Etanol içerecek iki kılcal damarın tapasındaki konumu işaretleyin. Ardından, cam şişeleri mikrosantrifüj raflarına yerleştirin. Sinek yiyeceklerini eritin ve ardından şişelerin her birine iki mililitre dökün.
Yiyeceklerin sertleşmesine izin verin ve ardından şişeleri plastik sargı ile örtün. İnzivada daha küçük şişelerde ayrı ayrı barındırılan erkek sinekleri alarak başlayın. Bunları rastgele iki gruba atayın.
Ödüllendirici olmayan çiftleşme deneyimlerine karşı ödüllendirici olacak olanlar. Ödüllendirici olmayan gruptan başlayarak, her şişeye daha önce çiftleşmiş bir dişi ekleyin. Ödül grubuna geçerken, her şişeye bakire bir dişi ekleyin.
Bakire dişilerle etkileşime giren erkeklerin ilk bir saat içinde başarılı bir şekilde çiftleşmesini sağlamak için çiftleşme karşılaşmalarını izleyin. Ve daha önce çiftleşmiş dişilerle etkileşime giren erkeklerin çiftleşmediğini. Çiftleşen kohortun gerçekten çiftleşmeye uğradığından ve reddedilen kohortun çiftleşmeyi başaramadığından emin olmak için dikkatlice gözlemlemek önemlidir.
Bir saat sonra, reddedilen kohorttan çiftleşmeyi başaran erkekleri ve ilk eğitim seansının sonunda çiftleşmeyi başaramayan çiftleşmiş kohorttan erkekleri deneyden çıkarın. Koşullandırma seansını, daha önce çiftleşmiş dişileri ödüllendirici olmayan durumdan aspire ederek ve bu bireyleri daha sonraki denemeler için tutarak sonlandırın. Son olarak, dişileri çiftleşmiş erkek grubundan çıkarın ve atın.
Sineklerin bir saat dinlenmesine izin verin ve ardından aralarında bir saat dinlenerek bir saatlik şartlandırma testini iki kez daha tekrarlayın. Bu eğitim seansları üç gün daha her gün tekrarlanmalıdır. Dördüncü gündeki son kondisyon seansından sonra, bekar erkekleri aspire edin ve onları altı ila sekizli gruplar halinde kılcal besleyici şişelerine yerleştirin ve aynı ödül grubundaki sinekleri bir arada tutun.
Aktarım sırasında erkekleri yerinde tutmak için yumuşak bir tapa kullanın. Tüm sinekler yerleştirildikten sonra, yumuşak tapayı kılcal besleyici tapasıyla değiştirin. Her bir tapanın üstüne hafifçe beş mililitre su ekleyerek tapaları ıslatın ve şişeye dökülmesini önleyin.
Etanol ve su gıda çözeltilerini hazırlayın ve ardından bunlardan beş mikrolitrelik damlayı bir laboratuvar filmi şeridine yerleştirin. Çözeltinin kılcal damarı beş mikrolitre işaretine ulaşana kadar doldurmasına izin verin. Ardından, çözeltiyi tam olarak önceden işaretlenmiş çizgiye yerleştirmek için şeridin üzerine hafifçe vurun.
Kılcal damarların uçlarını küçük mineral yağ damlacıklarına batırarak kapatın. Son olarak, etanol içeren ve içermeyen iki etanol içeren kılcal damarı fişteki adaptörlere yerleştirin. Açıkta kalan taraflar, fiş yüzeyinden bir milimetre veya daha az çıkıntı yapmalıdır.
Kılcal damarların açıklığını ıslak tapaya yakın tutmak buharlaşmayı azaltır ve yiyeceğe kolay erişim sağlar, çünkü sinekler normalde tıkaçların üzerine oturur ve beslenmek için açıkta kalan kılcal damarın üzerine iner. Ek olarak, doğal buharlaşmayı değerlendirmek için bir kontrol olarak kullanılacak olan sinek içermeyen bir sahte şişe hazırlayın. Son olarak, kılcal damarların her birindeki sıvının nispi konumunu, siyah çizgiye göre milimetre cinsinden şişelerde kaydedin.
Şişeleri 24 saat boyunca deneysel inkübatöre koyun. Çıkarılan her kılcal damardaki sıvının seviyelerini siyah çizgiye göre ölçün ve kaydedin. Deney devam ettikten sonra, kılcal damarı her gün belirli bir saatte değiştirin.
Tapaları iki mililitre su ile tekrar nemlendirin ve ardından şişeleri tekrar inkübatöre yerleştirin. Yabani tip Kanton S suşu erkek meyve sinekleri, eklosiyon üzerine toplandı ve dört günlük olana kadar yaşlandırıldı, doğuştan gelen alkol tüketme tercihleri için dört gün boyunca test edildi. Etanol ve etanol içermeyen çözeltilerden tüketilen hacimlerin analizi, sineklerin %15 etanol besin kaynağı için önemli bir tercih sergilediğini göstermektedir.
CAFE deneyi, çiftleşmiş ve reddedilmiş erkeklerle tekrarlandı. Her iki grup da daha önce tek başına barındırılmış ve çiftleşmeyi kabul eden veya reddeden dişilere maruz kalmıştı. CAFE şişelerine gruplar halinde eklendikten sonra, reddedilen grup etanol kılcal damarlarından daha fazla tüketti.
Bu, algılanan ödül eksikliğinin ödül arama davranışında bir artışa yol açtığını göstermiştir. Tersine, başarılı çiftleşme, iç ödül seviyelerini arttırır ve bu da etanol tüketimini azaltır. Bu prosedürü denerken, tüketim kısmına ekstra vurgu yaparak, tapaları her gün sulayarak ve kılcal uçları ıslak tapalara yakın tutarak tüm deney için iyi nemlendirilmiş bir ortam sağlamak önemlidir.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Bu protokol, meyve sineği (Drosophila melanogaster) üzerinde gönüllülük esasıyla etanol tüketimi yoluyla ödüllendirici ve ödüllendirici olmayan deneyimlerin nasıl indüklendiğini açıklar. Bu, ödül durumlarındaki değişiklikleri ölçmek ve davranışsal değişiklikler hakkında bilgi sağlamak için bir ölçüt görevi görür.
Quantitative measurement of reward-seeking behavior in Drosophila via ethanol self-administration provides a scalable model for dissecting neural and genetic mechanisms underlying motivation. This approach enables early-stage target validation and mechanistic de-risking for neurobehavioral pathways relevant to addiction and reward modulation. Its simplicity and reproducibility position it as a foundational tool for portfolio triage and hypothesis-driven discovery in neuropharmacology.
This method integrates at the interface of early discovery and lead identification, supporting hypothesis testing and target prioritization for neurobehavioral indications.