Det övergripande målet för denna strategi är att ge forskarna möjlighet att snabbt mäta av electrogenesis av det centrala nervsystemet (CNS) i modell insekt, Drosophila melanogaster. Denna metod är tillförlitlig, snabb och kostnadseffektiv att utföra fysiologiska och toxikologiska experiment. CNS är avgörande för liv och därför de fysiologiska vägarna som är kritiska för korrekt neurala funktion har undersökts utförligt i ett försök att förstå eller ändra neurala funktion. Karakterisering av signalvägar inom leddjur CNS har aktiverat upptäckten av flera kemiska klasser av insekticider som stör ryggradslösa neurala funktion för att inducera dödlighet samtidigt begränsa ej åsyftade konsekvenser. Således, förmågan att mäta neural aktiviteten av insekter är av betydande intresse för området insekt toxikologi och fysiologi eftersom nervsystemet är målvävnaden majoriteten av distribuerade insekticider¹. Ändå fortsatte tillväxten av grundforskning och tillämpad kunskap om insekt nervsystemet kräver avancerad neurofysiologisk tekniker som är begränsade i genomförbarhet, eftersom aktuella tekniker som är arbetsintensiva och kräver en hög kostnad, insekt neurala cellinjer begränsas, och/eller det finns begränsad tillgång till de centrala synapserna av de flesta leddjur. Karakterisering av de flesta insekt neurala proteiner kräver för närvarande, målet att vara klonade och heterologously uttryckt för efterföljande läkemedelsutveckling och elektrofysiologiska inspelningar, som beskrevs för insekt inåt likriktare kaliumkanaler² , insekt ryanodine receptor³, mygga spänningskänsliga K⁺ kanaler⁴, m.fl. För att minska kravet på heterologa uttryck och potentialen för låga funktionella uttryck, Bloomquist och kollegor som syftar till att framkalla en neuronal fenotyp i odlade Spodoptera frugiperda (Sf21) celler som en ny metod för insektsmedel discovery^5,6. Dessa metoder ger en giltig metod för utveckling av nya kemi, men de skapar ofta ett oöverstigligt flaskhals för karakterisering av farmakologiska agenter, att identifiera mekanismer av insektsmedel motstånd och karakterisering av grundläggande fysiologiska principer. Här beskriver vi ett ex vivo -metod som möjliggör inspelning av elektrisk aktivitet från en modell insekt som har aducerade genetik^7,8,9 och kända uttrycksmönster av neurala komplex^10,11,12 till aktivera karakterisering av resistensmekanismer på nivån av nerven, verkningsmekanismen av nyutvecklade droger och andra toxikologiska studier.

Bananflugan, D. melanogaster, är en gemensam modellorganism för att definiera insekt neurala system eller insektsmedel verkningsmekanism och har etablerat sig som en väl lämpad modellorganism för studien av toxikologiska¹³, farmakologiska^{14 ,15}, neurofysiologiska¹⁶och patofysiologiska^17,18,19,20 processer av ryggradsdjur. D.melanogaster är en holometabola insekter som utför fullständig metamorfos, inklusive ett larval och Pupp skede innan den når den reproduktiva adult Stadium. Hela utvecklingsprocess, nervsystemet genomgår betydande remodeling i olika levnadsstadier, men larval CNS kommer att vara i fokus för denna metod. Fullt utvecklad larval CNS är anatomiskt enkel med bröst- och bukhåla segment som är smält och bildar den ventrala ganglion, som representerar en rad upprepade och nästan identiska neuromeric enheter^21,22. Fallande motoriska nerver härstammar från kaudala slutet av subesophageal ganglier och nedstiga för att innerverar kroppen väggen muskler och viscerala organ av larverna. Figur 1 beskriver det larval Drosophila CNS gross anatomi.

På Drosophila blod – hjärnbarriären (BBB) utvecklar i slutet av embryogenes och bildas av subperineurial gliaceller (SPG)²¹. SPG cellerna bildar talrika filopodia-liknande processer utspridda för att upprätta en sammanhängande, väldigt platt, endotel-liknande blad som täcker den hela Drosophila CNS²³. Den Drosophila BBB har likheter med ryggradsdjur BBB, vilket inkluderar bevara homeostas av de neurala närmiljön genom att kontrollera näringsämnen och xenobiotika inträde i CNS²¹. Detta är en förutsättning för tillförlitlig neurala överföring och funktion, ännu skydd av CNS av BBB begränsar genomträngning av syntetiska droger, de flesta peptider och andra xenobiotika^24,25, som introducerar potential problem när kännetecknar potencies av småmolekylär modulatorer. Metoden använder en enkel transection att störa denna barriär och ge redo farmakologiska tillgång till de centrala synapserna.
Den största styrkan av metoden som beskrivs är enkelhet, reproducerbarhet och relativt hög genomströmning kapacitet inneboende till detta system. Protokollet är relativt lätt att bemästra, installationen kräver lite utrymme, och endast en inledande finansiella ingång är nödvändigt som reduceras till reagenser och förbrukningsvaror. Den beskrivna metoden är dessutom helt Parkeringsleverantörer att registrera nervaktiviteten för centrala för fallande av huset flyga, Musca domestica²⁶.