Un modo semplice per misurare alterazioni in ricompensa il comportamento di ricerca Utilizzando<em> Drosophila melanogaster</em
Summary
Descriviamo un protocollo per indurre gratificante e nonrewarding esperienze nei moscerini della frutta (Drosophila melanogaster) utilizzando il consumo di etanolo volontaria come misura per le modifiche negli stati di ricompensa.
Abstract
Descriviamo un protocollo per misurare l'etanolo autosomministrazione nei moscerini della frutta (Drosophila melanogaster) come proxy per i cambiamenti negli stati di ricompensa. Dimostriamo un modo semplice per sfruttare il sistema di ricompensa volo, modificare le esperienze legate alla ricompensa naturale, e utilizzare consumo di etanolo volontaria come misura per le modifiche negli stati di ricompensa. L'approccio è uno strumento rilevante per studiare i neuroni e geni che svolgono un ruolo nella esperienza cambia-mediata di stato interno. Il protocollo si compone di due parti distinte: esporre le mosche di esperienze gratificanti e nonrewarding, e analizzando il consumo di etanolo volontariato come una misura della motivazione per ottenere un premio di droga. Le due parti possono essere usati indipendentemente per indurre la modulazione di esperienza come primo passo per ulteriori analisi a valle o come dosaggio alimentazione due scelta indipendenti, rispettivamente. Il protocollo non richiede una configurazione complessa e quindi può essere applicato in qualsiasi laboratory con strumenti di base della cultura mosca.
Introduction
Modifica del comportamento in risposta alle esperienze permette animali di regolare il loro comportamento ai cambiamenti nel loro ambiente 1. Durante questo processo, gli animali integrano il loro stato fisiologico interno con mutevoli condizioni dell'ambiente esterno e successivamente scegliere un'azione piuttosto che un altro per aumentare le loro possibilità di sopravvivenza e la riproduzione. Sistemi di ricompensa si sono evoluti per motivare i comportamenti che sono necessari per la sopravvivenza di individui e di specie rafforzando i comportamenti che aumentano la sopravvivenza immediata, come mangiare o bere, o quelli che garantiscono la sopravvivenza a lungo termine, come ad esempio il comportamento sessuale o la cura per la prole 2. Composti artificiali, come l'abuso di droghe interessano anche sistemi di ricompensa per vie neurali cooptazione che mediano ricompense naturali 2.
Nel corso degli ultimi due decenni, la mosca della frutta Drosophila melanogaster è stato stabilito come un modello promettente per lo studio della Moleclare e dei meccanismi neuronali che stanno plasmando gli effetti di etanolo sul comportamento 3,4.
In precedenza, abbiamo identificato un sottogruppo di neuroni peptidergiche nei moscerini (recettore NPF / NPF (R) neuroni) che premia naturali coppia, come esperienza sessuale, alla motivazione di ottenere ricompense droga 5. espressione NPF è sensibile ad entrambe le esperienze sessuali e alle ricompense di droga, come l'etanolo intossicazione. I cambiamenti nei livelli di espressione NPF vengono convertiti in etanolo alterazioni autosomministrazione 5, dove l'alta NPF riduce e bassa NPF aumenta la preferenza a consumare etanolo. L'attivazione dei neuroni NPF è gratificante per le mosche, in quanto mostrano una forte preferenza per un odore in coppia con l'attivazione, che si riflette anche dalla riduzione del consumo di etanolo. Ancora più importante, l'attivazione dei neuroni NPF interferisce con la capacità di mosche formare un'associazione positiva tra etanolo intossicazione e un cue odore. Il nesso causale tra la NPF / Rsistema, la memoria di ricompensa, e il consumo di etanolo suggerisce che si può usare l'etanolo autosomministrazione come misura per le modifiche negli stati ricompensa 5.
In questa pubblicazione abbiamo dimostrato un approccio integrato per attingere il sistema di ricompensa naturale mosca e modifiche del test negli stati di ricompensa. L'approccio è costituito da due parti separate, un protocollo di formazione per la manipolazione di esperienze naturali ricompensa legati, seguita da una a due scelta saggio alimentatore capillare (CAFE) per valutare l'etanolo autosomministrazione come una stima per i cambiamenti negli stati di ricompensa. Il saggio CAFE è analogo ai saggi scelta due bottiglie utilizzate in studi su roditori drug autosomministrazione ed è stato dimostrato per riflettere alcune proprietà di comportamento dipendenza simile mosche 6.
Protocol
Representative Results
Discussion
Here, we illustrate the details of an integrated approach to measure alterations in reward-seeking behavior, based on previous work described by Devineni et al.6 and Shohat-Ophir et al5. The first section of the protocol uses different types of sexual interactions as the experience input, and the second section uses a two-choice feeding assay to assess the effect of experience on the preference to consume ethanol.
As shown by Devineni et al.<sup…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo U. Heberlein e A. Devineni per le discussioni di lunga durata e consulenza tecnica. Ringraziamo anche i membri del laboratorio Shohat-Ophir, A. Benzur, L. Kazaz, e O. Shalom, per l'aiuto di dimostrare il metodo. apprezzamento speciale va a Eliezer Costi per stabilire i sistemi di mosca in laboratorio. Questo lavoro è stato sostenuto dalla Israel Science Foundation (384/14) e le Marie Curie Career Integration Grants (CIG 631.127).
Materials
| Polystyrene 25 x 95mm Vials | FlyStuff | 32-109 | |
| narrow plastic vials flugs | FlyStuff | 42-102 | |
| Disposable Sterile Needle 18G and 27G | can be acquired by any company | 1.20 X 38mm (18Gx1 1/2") , 0.40 X 13mm (27Gx1/2") | |
| 10x75mm Borosilicate Glass Disposable Culture Tubes | kimble chase | 73500-1075 | |
| calibrated pipets 5ul (microliter) | VWR | 53432-706 | color coded white to contain 5 microliters |
| Mineral Oil | Sigma-Aldrich | M5904 | |
| Sucrose, Molecular Biology Grade | CALBIOCHEM | 573113 | |
| Yeast extract Powder for microbiology | can be acquired by any company | ||
| Ethanol | Sigma-Aldrich | 32221 | |
| standard pipette Tips (micro-pipets) | ThermScientific | T114R-Q | volume- 0.1-20 ul Ultra micro |
| IDENTI-PLUGS (Foam Tube Plugs) | Jaece | L800-A | fits opening 6 to 13mm |
| IDENTI-PLUGS (Foam Tube Plugs) | Jaece | L800-D | fits opening 35 to 45mm |
| virginator fly stock | bloomington drosophila stock center | #24638 | |
| Narrow Vials, Tray Pack (PS) | Genesee Scientific Corporation | # 32-109BR | |
| Drosophila Media Recipes and Methods | Bloomington Drosophila Stock Center | http://flystocks.bio.indiana.edu/Fly_Work/media-recipes/molassesfood.htm | |
| propionic acid | Sigma-Aldrich | P5561 | |
| phosphoric acid | Sigma-Aldrich | W290017 | |
| Methl 4-Hydroxybenzoate | Sigma-Aldrich | H3647 | |
| Agar Agar | can be acquired by any company | ||
| corn meal | can be acquired by any company | ||
| Grandma's molasses | B&G Foods, Inc | not indicated | |
| instant dry yeast | can be acquired by any company | ||
References
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