과일 파리,<em> Drosophila melanogaster</em>의 코 또는 족근에서 설탕 자극에 반응, 먹일의 코를 확장합니다. 난 우리가 행동 관찰과 함께 동시에, 두뇌의 뉴런의 활동을 감시할 수 있도록 칼슘 이미징 기술을 코 확장 반응 (당)의 관찰을 결합했습니다.
행동에서의 기능의 측면에서 네트워크의 연결을 공부하기 위해, 우리는 각각의 행동 패턴이 생성되면 뉴런이 작동 방법을 분석한다. 따라서,의 연결 활동 및 행동의 동시 녹음 행동 두뇌 활동을 연관시키는 것은 필수적입니다. 그러한 행동 분석은 과일 파리, Drosophila melanogaster, 우리 같은 GCaMP 1 등 유전자 인코딩 칼슘 지표를 통합할의 연결 활동을 모니터링하고, 특히 뉴런 2-5 확인된 활성화 optogenetic 또는 thermogenetic 기법에 대한 정교한 유전자 조작을 사용할 수 있습니다. thermogenetic 기법의 사용은 먹이 행동에 중요한 뉴런 (홍수 외., 개정 이하)을 찾기 위해 우리를 이끌었습니다. 의 코 또는 tarsi의 감각 세포에서 달콤한 자극에 반응; 동작을 먹이의 주요 부분으로 Drosophila 성인 6 (사람마다 코 확장 응답)를 먹일 때 그 코를 확장합니다. 공동행동 관찰과 동시에, suboesophageal 신경절 (SOG) – GCaMP3.0 1을 사용 칼슘 이미징 기법 8, 9와 7 작자에 대한 프로토콜을 mbining, 난 우리가 먹이 센터에서 뉴런의 활동을 모니터할 수있는 실험적인 시스템을 설립 코니다. 뇌의가 물 침지 렌즈를 통해 + 이미징 칼슘 2 목욕에 노출되는 동안의 코 자유롭게 이동할 수 있도록 Drosophila 성인을 수용할 수 있도록 : 나는 장치를 ( "파리" "플라이 두뇌 라이브 이미징 및 전기 생리학 스테이지") 설계했습니다 . 파리 또한 electrophysiological 녹음이나 시냅스 형태의 저속 이미징과 같은 플라이 두뇌에 게재 실험의 여러 유형에 적합합니다. 라이브 이미징의 결과가 직접적으로 동시 인당 동작과 상호 수 있으므로,이 방법론의 연결 네트워크의 정보 처리를 공부하기위한 좋은 실험적인 시스템을 제공하고, 어떻게 사용자 수ellular 활동은 플라스틱 프로세스 및 메모리에 결합됩니다.
파리 칼슘 2 + 신호와 PER 행동의 동시 녹음을 허용합니다. 비록 함께 식염수 정상 인당 행동에 노출되어 머리가 관찰되었다. 대신 원래 모세관 method7에서 사용 Kimwipe의 심지의 Gampi-Washi의 심지를 사용하여 높은 재현성과 안정 인당 행동을 용이하게하고 만들고 좋은 Kimwipe의 심지를 선택하는데 숙련된 될 필요성을 방지합니다. 실험 조언은 우리가 성공적으로 칼슘 2의 매우 안정적인 녹음으로 이어지는, 코의 움직임에 의해 교란을 피하기 위해 + 신호를 저소음으로 사용할 위에서 언급한. 때로는 조직 제거 가난한 결과로 이어지는, 세포를 노출하거나 적절하게 운동을 억제하기에 충분 아니었어요. 그러나 일단 우리가 숙련된 있었 준비를 80 % 이상 좋은 결과를 생산했다. 이 방법론은 칼슘 2 + 이미징을위한뿐만 아니라하지만, 행동에 따라 관찰하면서 또한 실시간 영상으로 적응 수 있습니다. 예를 들어, 우리를 통해 세포에 액세스할 수 있습니다직접 활동을 기록하는 전극을 사용하지 않습니다. 두 광자 여기 현미경과 결합하여, 우리의 행동 변화에 관한 수 시냅스 구조의 저속 이미징을 수행할 수 있습니다. 따라서, 행동 관찰을 통한 두뇌 이미징이 방법의 연결 네트워크의 기능적 해부에 대한 가치뿐만 아니라,하지만 메모리의 배후 메커니즘에 시냅스 소성의 14 연관시키는 강력한 도구로 사용될 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
나는 L 와타나베, M Gorczyca하고 유용한 의견과 토론 요시 연구소의 다른 회원들에게 감사드립니다. 나는 파리 주식, 실험을 시연을위한 S 요코야마, 기술적인 도움 신야 Iguchi 및 재료 정보에 대한 Nobuko 요시 위해 K. 스캇과 L. Looger 감사드립니다. 이 작품은 정신 건강 보조금 MH85958 국립 연구소, 그리고 내로 우스터 재단에 의해 지원되었다
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 |