O objetivo geral desta abordagem é permitir aos investigadores medir rapidamente a electrogenesis do sistema nervoso central (CNS) no inseto modelo, Drosophila melanogaster. Este método é confiável, rápido e eficiente para realizar experimentação fisiológica e toxicológica. O CNS é essencial para a vida e, portanto, as vias fisiológicas críticas para adequada função neural tem sido explorada extensivamente na tentativa de compreender ou modificar função neural. Caracterização das vias sinalização dentro do CNS artrópodes permitiu a descoberta de várias classes químicas de inseticidas que perturbam a função neural invertebrada para induzir a mortalidade enquanto limitação das consequências fora do alvo. Assim, a capacidade de medir a atividade neural de insetos é de interesse significativo para o campo da fisiologia e toxicologia de insetos, desde que o sistema nervoso é o tecido-alvo da maioria dos inseticidas implantado¹. Ainda, continuou o crescimento do conhecimento fundamental e aplicado sobre o sistema nervoso do inseto requer técnicas avançadas de neurofisiológicas que estão limitadas a viabilidade, uma vez que as técnicas atuais são de trabalho intensivo e exigem uma despesa elevada, inseto linhas de células neurais são limitadas, e/ou acesso limitado para as sinapses centrais da maioria dos artrópodes. Atualmente, a caracterização da maioria das proteínas neurais inseto requer o alvo a ser clonado e heterologously expressa para subsequentes fármacos e eletrofisiológicas gravações, como foi descrito para os canais de potássio de inseto retificador para dentro² , inseto ryanodine receptor³, mosquito K⁺ de voltagem-sensíveis canais⁴e outros. Para atenuar o requisito de expressão heteróloga e o potencial de baixa expressão funcional, Bloomquist e colegas vistos induzir um fenótipo neuronal em Spodoptera frugiperda (Sf21) células cultivadas como um novo método para insecticida descoberta^5,6. Esses métodos fornecem uma abordagem válida para o desenvolvimento da nova química, no entanto, muitas vezes criam um gargalo intransponível para a caracterização de agentes farmacológicos, identificar mecanismos de resistência ao inseticida e caracterização dos princípios fisiológicos fundamentais. Aqui, descrevemos um método ex vivo que permite a gravação da atividade elétrica de um inseto de modelo que tem genética maleável^7,8,9 e testes padrões da expressão conhecida de neural complexos de^10,11,12 para permitir a caracterização dos mecanismos de resistência a nível do nervo, o modo de ação de drogas recentemente desenvolvidas e outros estudos toxicológicos.

Mosca da fruta, d. melanogaster, é um organismo modelo comum para a definição de sistemas neurais insetos ou mecanismo de inseticida de ação e estabeleceu-se como um organismo modelo adequado para o estudo de toxicológicos¹³, farmacológico^{14 ,15}, neurofisiológica¹⁶e fisiopatológicos^17,18,19,20 processos de vertebrados. D.melanogaster é um inseto holometábolos que realiza a metamorfose completa, incluindo um estágio larval e pupal antes de atingir a fase adulta reprodutiva. Durante todo o processo do desenvolvimento, o sistema nervoso sofre remodelação significativa nas fases de vida diferentes, mas o CNS larval será o foco desta metodologia. O CNS larval totalmente desenvolvido é anatomicamente simples com segmentos torácicos e abdominais que são fundidos e formam o gânglio ventral, que representa uma matriz de neuromeric repetidas e quase idênticas unidades^21,22. Decrescente de nervos motores originam-se da extremidade caudal do gânglio subesophageal e descer para inervar os músculos da parede do corpo e órgãos viscerais das larvas. A Figura 1 descreve a anatomia do larval Drosophila CNS.

A Drosophila barreira hematoencefálica (BBB) se desenvolve no final da embriogênese e é formada por subperineurial células gliais (SPG)²¹. As células SPG formam numerosos processos filopodia, como que se espalham para estabelecer uma folha contígua, muito plana, endoteliais, como que cobre a inteira de Drosophila CNS²³. A Drosophila BBB tem semelhanças com o BBB vertebrado, que inclui a preservar a homeostase do microambiente neural, controlando a entrada de nutrientes e de xenobióticos no CNS²¹. Este é um pré-requisito para a transmissão neural confiável e função, ainda a proteção do SNC por BBB restringe a permeação de drogas sintéticas, a maioria dos peptídeos e outros xenobióticos^24,,²⁵, que apresenta potencial problemas quando caracterizar potências de moduladores da pequeno-molécula. O método usa uma transecção simples para romper essa barreira e fornecer acesso farmacológico pronto para as sinapses centrais.
A maior força da metodologia descrita é a simplicidade, reprodutibilidade e relativamente elevado-throughput capacidade inerente a este sistema. O protocolo é relativamente fácil de dominar, a instalação requer pouco espaço, e apenas uma entrada financeira inicial é necessário que é reduzido para reagentes e consumíveis. Além disso, o método descrito é completamente alteráveis para registrar a atividade de nervo central decrescente da mosca doméstica, Musca domestica²⁶.