ذبابة الفاكهة،<em> ذبابة الفاكهة السوداء البطن</em>، وتمتد خرطوم من أجل تغذية، واستجابة لحافز السكر من خرطوم الفيل، أو رسغ القدم. وقد جمعت أنا ملاحظات استجابة تمديد خرطوم الفيل (PER) مع الكالسيوم تقنية التصوير، مما يسمح لنا لرصد نشاط الخلايا العصبية في الدماغ، في وقت واحد مع الملاحظة السلوكية.
في دراسة الشبكات العصبية من حيث وظيفتها في السلوك، ويجب علينا تحليل كيفية عمل الخلايا العصبية عندما يتم إنشاء كل نمط سلوكي. وبالتالي، التسجيلات في وقت واحد من نشاط الخلايا العصبية والسلوك ضرورية لربط نشاط الدماغ إلى السلوك. لتحليل هذه السلوكية، ذبابة الفاكهة، ذبابة الفاكهة السوداء البطن، يتيح لنا أن تتضمن مؤشرات الكالسيوم المشفرة وراثيا مثل GCaMP 1، لمراقبة نشاط الخلايا العصبية، واستخدام التلاعب الجيني متطورة لتقنيات توليد الحرارة optogenetic أو على وجه التحديد أو تفعيل الخلايا العصبية التي تم تحديدها 2-5. وقد أدى استخدام تقنية توليد الحرارة لنا للعثور على الخلايا العصبية الحرجة لسلوك التغذية (الفيضانات وآخرون، تحت المراجعة). كجزء رئيسي من سلوك التغذية، وذبابة الفاكهة الكبار تمتد خرطوم من أجل تغذية 6 (خرطوم استجابة الإرشاد؛ PER)، واستجابة لحافز الحلو من الخلايا الحسية على خرطوم الفيل، أو الجفن. شاركmbining البروتوكول بالنسبة بنسبة 7 مع الكالسيوم تقنية التصوير 8 باستخدام GCaMP3.0 1، 9، وقد أنشأت نظام تجريبي، حيث يمكننا مراقبة نشاط الخلايا العصبية في مركز التغذية – العقدة suboesophageal (مجموعة العمليات الخاصة)، في وقت واحد مع الملاحظة السلوكية للخرطوم. لقد صممت جهازا ("يطير المخ لايف التصوير والمرحلة الكهربية": "الذباب") لاستيعاب الكبار ذبابة الفاكهة، مما يسمح للخرطوم لها من التحرك بحرية في حين يتعرض لها الدماغ إلى الحمام لكا 2 + التصوير من خلال عدسة غمر المياه . الذباب هو أيضا مناسبة لأنواع كثيرة من تجارب حية في عقول ذبابة مثل تسجيل الكهربية أو وقت التصوير مرور مورفولوجيا متشابك. لأنه يمكن أن ينتج عن التصوير الحي مرتبطة مباشرة مع سلوك نصيب في وقت واحد، وهذا يمكن منهجية توفير نظام ممتاز تجريبية لدراسة ومعالجة المعلومات من الشبكات العصبية، وكيف أن هذا جويقترن النشاط ellular لعمليات التجميل والذاكرة.
الذباب يسمح للتسجيل في وقت واحد من الكالسيوم 2 + إشارات والسلوك الواحد. حتى مع لوحظ في الدماغ عرضة للسلوك ملحي طبيعي. استخدام الفتيل Gampi-اشي بدلا من الفتيل Kimwipe المستخدمة في method7 في شعري الأصلي يسهل سلوك استنساخه للغاية ومستقر لكل والابتعاد عن ضرورة أن تصبح ماهرة في صنع واختيار الفتيل Kimwipe جيد. صرح النصائح التجريبية فوق سمح لنا لتجنب الاضطرابات بنجاح من قبل حركة خرطوم الفيل، مما أدى إلى تسجيل مستقر جدا من الكالسيوم 2 مع انخفاض مستوى الضجيج اشارات +. في بعض الأحيان، كان إزالة الأنسجة ليست كافية لكشف الخلايا أو قمع حركة على نحو كاف، مما يؤدي إلى نتائج سيئة. أنتج أكثر من 80٪ من التحضيرات ولكن، مرة كنا المهرة، وتحقيق نتائج جيدة. هذه المنهجية ليست فقط لكا 2 + التصوير، ولكن يمكن أيضا أن تتكيف مع أي التصوير الحي مع مراعاة لكل سلوك. على سبيل المثال، يمكننا الوصول إلى أي خلية من خلالاستخدام كهربائي لتسجيل مباشرة النشاط. جنبا إلى جنب مع المجهري إثارة اثنين من الفوتون، ونحن قادرون على أداء ووقت التصوير مضي هيكل متشابك، والتي يمكن أن تكون ذات صلة إلى تغييرات سلوكية. لذلك، وهذه الطريقة من تصوير الدماغ مع الملاحظة السلوكية ليست فقط قيمة للتشريح وظيفي لشبكة الخلايا العصبية، ولكن يمكن استخدامها كأداة قوية لربط متشابك 14 اللدونة للآليات وراء الذاكرة.
The authors have nothing to disclose.
أشكر L واتانابي، Gorczyca M وأعضاء آخرين في مختبر يوشيهارا لتعليقات مفيدة والمناقشة. أشكر ك. سكوت وLooger L. للأسهم الطاير، S يوكوياما لعرض التجارب، شينيا Iguchi للحصول على المساعدة التقنية، وNobuko يوشيهارا للحصول على معلومات مادية. وأيد هذا العمل من قبل المعهد الوطني للصحة العقلية MH85958 المنح، ومؤسسة ورسستر في بلادي
Name of Equipment/Reagent | Company | Catalogue number | コメント |
Tetric EvoFlow | Ivoclar vivadent | M04115 | Light-curing glue |
BX51WI Microscope | Olympus | BX51WI | With 40X (N.A. 0.8) water immersion objective lens |
Spinning disk confocal microscope system | Improvision in PerkinElmer | With 491 nm laser | |
Stereomicroscope | Nikon | SMZ-800 | Attached to a swing arm. Stereo view is still available with video recording |
Gampi-Washi paper | Haibara, Japan | A special kind of traditional Japanese paper | |
CCD camera | Imaging Source | DFK41AU02 | 1/2″ 1080 × 960 pixels SONY CCD |
Joystick manipulator | Narishige | MN-151 | |
Injector | Narishige | IM-5B |