ミバエ、<em>キイロショウジョウバエ</em>は、その口吻または足根から糖刺激に応答して供給するために、その長い鼻を拡張します。私は、私たちは行動観察と同時に、脳内のニューロンの活動を監視することができ、カルシウムイメージング法を用いた口先拡張応答(PER)の観測を組み合わせている。
行動でその機能の面で神経回路網を研究するために、我々は、それぞれの行動パターンが生成されたときにニューロンがどのように動作するかを分析する必要があります。したがって、神経活動と行動の同時録音が動作に脳の活動を関連付けるために不可欠である。そのような行動の分析のために、ショウジョウバエ、 キイロショウジョウバエは 、私たちは 、そのようなGCaMP 1として遺伝的にエンコードされたカルシウムインディケーターを組み込むために神経活動を監視するために、具体的にはニューロン2-5を識別有効にするoptogeneticまたは熱発生を起こす技術のための洗練された遺伝子操作を使用することができます。熱発生を起こす技術を使用するには、摂食行動に重要なニューロン(フラッドら 、改訂の下で)を見つけるために私たちをリードしてきました。その長い鼻や足根上の感覚細胞からの甘い刺激に応答して、、摂食行動の主要な一部として、 ショウジョウバエの成体は6(PER口先拡張応答)を供給するため、その長い鼻を拡張します。共同行動観察と同時に、suboesophageal神経節(SOG) – GCaMP3.0 1を使用して、カルシウムイメージング法8、9と7%のプロトコルをmbining、私たちは摂食中枢のニューロンの活動を監視することができ、実験システムを確立しています口先の。その脳は水浸レンズを介して+イメージングのCa 2お風呂にさらされながら、口先が自由に移動できるように、 ショウジョウバエの成体を収容するために:私は装置( "蝿" "フライ脳ライブイメージングと電気生理学的ステージ")設計した。ハエはまた、電気生理学的記録やシナプス形態のタイムラプスイメージングなどハエの脳のライブ実験の多くの種類に適しています。ライブイメージングからの結果を直接同時PER挙動と相関させることができるので、この方法論は、神経回路網の情報処理を研究するための優れた実験系を提供し、どのようにこのCすることができますellular活動は、プラスチックのプロセスおよびメモリに接続されている。
ハエは、Ca 2 +シグナルとPERの動作の同時録画が可能になります。でも、生理食塩水、通常のPER行動にさらされる脳が観察された。オリジナルのキャピラリーmethod7で使用されているキムワイプの芯の代わりにGampi-和紙の芯を使用して動作PER高い再現性と安定を促進し、優れたキムワイプ芯を作り、選択に熟練したようになる必要がなくなります。実験的なヒントは、私たちが成功したCa 2 +の非常に安定した記録につながる、口吻の動きによって障害を回避するために、+の信号を低ノイズで許可されて上記の。時折、組織の除去は悪い結果につながる、細胞を公開したり、十分に運動を抑制するために十分ではなかった。しかし、一度我々は熟練した、準備の80%以上が良い結果を生んだ。この方法は、Ca 2 +イメージングのためであるだけでなく、行動のPER観察しながら、また、任意のライブイメージングに適応することができます。たとえば、我々は、を介して任意のセルにアクセスできます。直接活動を記録するために電極の使用しています。二光子励起顕微鏡と組み合わせることで、我々は行動の変化に関連することができシナプスの構造の時間経過のイメージングを実行することができます。したがって、行動観察と脳イメージングのこの方法は、神経回路網の機能解剖のために貴重であるだけでなく、メモリの背後にあるメカニズムにシナプス可塑性14を相関させる強力なツールとして使用することができます。
The authors have nothing to disclose.
私はL渡辺、M Gorczycaと有用なコメントや議論のための吉原研究室の他のメンバーに感謝します。私は、ハエの株式の実験を実証するためのS横山、技術的なヘルプのための真也井口、材料情報の信子吉原ためK.スコットとL. Loogerに感謝します。この作品は私に心の健康補助金MH85958の国立研究所、ウースター財団によってサポートされていました
Name of Equipment/Reagent | Company | Catalogue number | Comments |
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 |