Det overordnede mål med denne tilgang er at sætte forskerne hurtigt måle electrogenesis af det centrale nervesystem (CNS) i model insekt, Drosophila melanogaster. Denne metode er pålidelig, hurtig og omkostningseffektiv til at udføre fysiologiske og toksikologiske forsøg. CNS er afgørende for liv og derfor den kritiske fysiologiske veje for ordentlig neurale funktion har været undersøgt grundigt i et forsøg på at forstå eller ændre neurale funktion. Karakterisering af den signaling veje inden for leddyr CNS har aktiveret opdagelsen af flere kemiske klasser af insekticider, der forstyrrer hvirvelløse neurale funktion til at fremkalde dødelighed samtidig begrænse off target konsekvenser. Evnen til at måle den neurale aktivitet af insekter er således af væsentlig interesse for feltet insekt toksikologi og fysiologi nervesystemet er målvæv af fleste af indsat insekticider¹. Alligevel fortsatte vækst af grundforskning og anvendt viden om insekt nervesystemet kræver avancerede neurofysiologiske teknikker, der er begrænset i gennemførlighed, da nuværende teknikker er arbejdsintensive og kræver en høj regning, insekt neurale cellelinjer er begrænset, og/eller der er begrænset adgang til de centrale synapser af de fleste leddyr. I øjeblikket, kræver karakterisering af de fleste insekt neurale proteiner det mål at blive klonet og heterologously gav udtryk for efterfølgende drug discovery og elektrofysiologiske optagelser, som blev beskrevet for insekt indad ensretter kalium kanaler² , insekt ryanodine receptor³, myg spænding-følsomme K⁺ kanaler⁴, m.fl. For at dæmpe kravet om Heterolog ekspression og mulighederne for at lave funktionelle udtryk, Bloomquist og kolleger havde til formål at fremkalde en neuronal fænotype i kulturperler Spodoptera frugiperda (Sf21) celler som en roman metode for insekticid discovery^5,6. Disse metoder giver en gyldig tilgang til udvikling af nye kemi, men de skaber ofte en uoverstigelig flaskehals for karakterisering af farmakologiske midler, at identificere mekanismer af insekticidresistens og karakterisering grundlæggende fysiologiske principper. Her, beskriver vi en ex vivo -metode, der muliggør registrering af elektrisk aktivitet fra en model insekt, der har plastisk genetik^7,8,9 og kendte udtryk mønstre af neurale komplekser^10,11,12 aktivere karakterisering af resistensmekanismer på niveau af nerven, virkningsmekanisme af nyudviklede narkotika og andre toksikologiske undersøgelser.

Frugtflue, D. melanogaster, er en fælles model organisme for at definere insekt neurale systemer eller insekticid virkningsmekanisme og er blevet etableret som en velegnet model organisme for undersøgelse af toksikologiske¹³, farmakologiske^{14 ,15}, neurofysiologiske¹⁶og patofysiologiske^17,18,19,20 processer af hvirveldyr. D.melanogaster er en holometabolous insekt, der udfører komplet metamorfose, herunder en larve og puppe stadie før de når den reproduktive voksne fase. I hele den udviklingsmæssige proces, nervesystemet gennemgår betydelige remodellering på forskellige livsstadier, men larver CNS vil være i fokus i denne metode. Den fuldt udviklede larve CNS er anatomisk enkel med bryst- og abdominal-segmenter, der er smeltet og danne den ventrale ganglion, som repræsenterer en bred vifte af gentagne og næsten identiske neuromeric enheder^21,22. Faldende motoriske nerver stammer fra den caudale årets subesophageal ganglier og ned for at innerverer kroppen væggen muskler og viscerale organer af larverne. Figur 1 beskriver brutto anatomi af den larve Drosophila CNS.

Drosophila blod – hjerne barrieren (BBB) udvikler sig i slutningen af embryogenese og er dannet af subperineurial glial celler (SPG)²¹. SPG celler danner talrige filopodia-lignende processer, der spredes ud til at etablere en sammenhængende, meget flad, endotel-lignende ark, der dækker det hele Drosophila CNS²³. Drosophila BBB har ligheder med hvirveldyr BBB, som omfatter bevarelse homeostase af de neurale mikromiljø ved styring optagelse af næringsstoffer og fremmedstoffer i CNS²¹. Dette er en forudsætning for pålidelige neurale transmission og funktion, men beskyttelse af CNS af BBB begrænser gennemtrængning af syntetiske stoffer, de fleste peptider og andre fremmedstoffer^24,25, som introducerer potentiale problemer når kendetegner kræfter af små-molekyle modulatorer. Metoden bruger en simpel transection til at afbryde denne barriere og give klar farmakologiske adgang til de centrale synapser.
Den største styrke af den beskrevne metode er enkelhed, reproducerbarhed og relativt høj overførselshastighed kapacitet iboende til dette system. Protokollen er relativt let at mestre, setup kræver lidt plads, og kun en indledende finansielle input er nødvendig som er reduceret til reagenser og hjælpematerialer. Yderligere, den beskrevne metode er helt ændres til at optage den centrale faldende nerve aktivitet af huset flue, Musca domestica²⁶.