カエノラブディティス・エレガンスにおける2つの化学物質のペアリングによる嫌悪的連想学習と記憶形成

学習と記憶は、動物が絶えず変化する環境を効率的にナビゲートすることによって生き残り、繁殖するために不可欠です。また、神経科学で研究される主要な科目の1つでもあります。Caenorhabditis elegansは、その神経系の単純さのために学習と記憶の研究のための魅力的な生物です。

その化学的および電気的配線図も完全に再構築されています。Caenorhabditis elegansの行動分析は非常にトリッキーであり、化学的、機械的、温度ストレスなどの多くのパラメータの影響を受けます。まず、0.2ミリリットルの大腸菌OP50液体培養物をLuria-Bertani培地に広げ、室温で24時間以内インキュベートすることにより、6センチメートルの線虫増殖培地またはNGMプレートを準備します。

初日に、プラチナワームピッカーを使用して、6センチメートルのNGMプレートに5匹の十分に給餌された妊娠動物をピックアンド置き、室温で3時間約50個の卵を産ませて、成体動物の同期集団を取得します。産卵を止めるには、プラチナワームピッカーでプレートから親動物を取り除きます。動物を室温で約5日間培養して、若年成人期ではなく成熟成人期に到達します。

5日後、ピペットチップなどのプラスチックの表面への動物の付着を防ぐ1ミリリットルの0.25%水性ゼラチンで各プレートを洗浄することにより、約200匹の成体動物を動物コレクターに集めます。次に、コレクターを10ミリリットルの二重蒸留水で2回ゆっくりと上下に動かして動物を洗います。このプロセスを2回繰り返します。

約200匹の動物を含む動物コレクターを、pH 4の1%1-プロパノールと塩酸の混合物40ミリリットルに結晶化皿に1秒間静かに浸します。コレクター内の動物を、10ミリリットルの二重蒸留水を含む6ウェル組織培養プレートのウェルにコレクターを1回非常に穏やかに浸して洗浄します。次に、コレクターを6センチメートルのNGMプレート上の大腸菌OP50芝生に10分間置き、動物を休ませます。

次に、コレクターをゆっくりと上下に動かして、コレクター内の動物を10ミリリットルの二重蒸留水で洗います。この洗浄を3回繰り返し、走化性アッセイに進む。前に示したように、プロパノール混合物および二重蒸留水でコレクター内の動物をそれぞれ1回ずつ順次洗浄する。

次に、コレクターを6センチメートルのペトリ皿のNGM寒天の上の大腸菌OP50芝生に10分間置き、動物を休ませます。次に、細菌汚染を防ぐために、10ミリリットルの二重蒸留水でコレクターを2回ゆっくりと上下に動かして動物を3回洗浄し、走化性アッセイに進みます。走化性アッセイ用のオーガープレートを6センチメートルのプラスチック製ペトリ皿に準備します。

次に、1ミリメートルを超える開口部を有する切断されたピペットチップを使用して、動物をコレクターから1ミリリットルの0.25%水性ゼラチンを含む2ミリリットルのマイクロ遠心管に移します。動物が重力によってチューブの底に落ち着いた後、チューブから上清を取り除きます。動物を1ミリリットルの走化性アッセイバッファーに再懸濁し、重力によってチューブの底まで約1分間落ち着かせます。

その後、ピペッティングでできるだけ多くの上清を除去します。次に、2か所で4マイクロリットルの5%水性1-プロパノールを斜めにスポットし、次にペトリプレートの他の2か所で4マイクロリットルの二重蒸留水を見つけます。次に、開口部が1ミリメートルの切断ピペットチップを使用して、3つのプレートの中央にある約60匹の動物を含む走化性アッセイバッファーに6マイクロリットルの動物懸濁液を見つけます。

動物に触れずに実験用組織の芯でできるだけ液体を取り除きます。プレートに蓋をし、動物がプレート上で室温で10分間自由に動くようにします。走化性を止めるには、このプレートを氷の上のガラスのペトリ皿に3分間移します。

次に、プレート上の動物の数を数えるまでプレートを冷蔵庫に入れます。実体顕微鏡で中央の円の動物を除く4つのセクションの動物の数を数え、式を使用して走化性指数を計算します。走化性指数値から、基準動物の走化性指数値と馴化動物の走化性指数値との差として学習指標値を計算する。

走化性アッセイでは、1-プロパノールと塩酸の混合物で条件付けられた動物は、寒天プレートにスポットされた5%1-プロパノールに引き付けられませんが、ナイーブ動物と参照動物は5%1-プロパノールに引き付けられました。1-プロパノール水溶液と塩酸の混合物による間隔トレーニングによって調整された動物は、1%1-プロパノールまたは塩酸、または二重蒸留水のみで処理された動物と比較して、5%1-プロパノールに引き付けられなくなりました。.記憶に対する突然変異の影響を研究すると、短期および長期の記憶形成は、動物の古典的な条件付けに不可欠な役割を果たす遺伝子に依存していることが明らかになりました。

各コンディショニングの後、動物は二重蒸留水で一度だけ穏やかに洗われるべきです。この手順を使用して長期記憶が形成された後、カルシウムイメージングと電気生理学は、記憶の原因となる神経回路を特定することができます。遺伝子および単一ニューロン分析を通じて、メモリの保存および検索プロセスを分子レベルおよび単一細胞レベルで対処できます。