דרך פשוטה למדוד שינויים בהתנהגות שוחרת זכה שימוש<em> תסיסנית</em
Summary
אנו מתארים פרוטוקול גרימת מתגמל nonrewarding חוויות בזבובי פירות (תסיסנית) באמצעות צריכת אתנול מרצון כאמצעי לשינויים במדינות גמול.
Abstract
אנו מתארים פרוטוקול למדידת מינהל עצמי אתנול בזבובי פירות (תסיסנית) כמדד לשינויים במדינות גמול. אנו מדגימים דרך פשוטה כדי לנצל את מערכת גמול הזבוב, לשנות חוויות הקשורות גמול טבעי, ולהשתמש צריכת אתנול מרצון כאמצעי לשינויים במדינות גמול. הגישה משמשת ככלי רלוונטי ללמוד הנוירונים והגנים לשחק תפקיד שינויים בתיווך ניסיון של מצב פנימי. הפרוטוקול מורכב משני חלקים נפרדים: חשיפת הזבובים לחוויות מתגמלות nonrewarding, ואת מנסה לאמוד את צריכת אתנול מרצון כמדד את המוטיבציה להשיג גמול תרופה. שני החלקים ניתן להשתמש באופן עצמאי כדי לגרום אפנון ניסיון בתור צעד ראשון עבור מבחנים במורד זרם או כקובץ assay האכלה שני-בחירה עצמאית, בהתאמה. הפרוטוקול אינו מחייב התקנה מסובכת ולכן יכול להיות מיושם בכל laboratory עם כלי תרבות זבוב בסיסיים.
Introduction
שינוי התנהגות בתגובת הניסיון מאפשר חיות כדי להתאים את התנהגותם לשינויים בסביבתם 1. במהלך תהליך זה, חיות לשלב המצב הפיזיולוגי הפנימי שלהם עם התנאים המשתנים של הסביבה החיצונית ולאחר מכן לבחור פעולה אחת על פני אחר כדי להגדיל את סיכויי הישרדות ורבייה שלהם. מערכות זכו התפתחו להניע התנהגויות נדרשות להישרדותו של יחידים ושל מינים ידי חיזוק התנהגויות משפרי הישרדות מיידית, כגון אכילה או שתייה, או אלה המבטיחים להישרדות ארוך טווח, כגון התנהגות מינית או אכפתיות עבור צאצאים 2. תרכובות מלאכותיות כגון תרופות של התעללות גם להשפיע על מערכות תגמול על ידי מסלולים עצביים בוחר שיתוף שמתווכים 2 תגמולים טבעיים.
במהלך שני העשורים האחרונים, זבוב הפרות תסיסנית כבר נקבע כמודל מבטיח ללימוד Molecתואר בלבד ומנגנונים עצביים שמעצבים את ההשפעות של אתנול על התנהגות 3,4.
בעבר, זיהינו תת-קבוצה של נוירונים peptidergic בזבובים (קולטן NPF / NPF (R נוירונים)) כי תגמולים טבעים זוג, כגון חוויה מינית, למוטיבציה של קבלת תגמולי תרופה 5. ביטוי NPF רגיש הוא חוויות מיניות וכדי תגמולי תרופה, כגון הרעלת אתנול. שינויים ברמות ביטוי NPF מומרים שינויי מנהל עצמי אתנול 5, שם הגבוהה NPF מפחיתה ונמוך NPF מגדיל את ההעדפה לצרוך אתנול. הפעלת נוירונים NPF היא מתגמלת לזבובים, כפי שהם להציג העדפה ברורה ריח לזווג עם ההפעלה, אשר באו לידי ביטוי גם על ידי צריכת אתנול מופחתת. יתרה מכך, הפעלה של נוירונים NPF מפריעה ליכולת של זבובים כדי ליצור קשר חיובי בין שיכרון אתנול רמז לא ריח. הקשר הסיבתי בין NPF / Rמערכת, מזיכרון הגמול, וצריך אתנול עולים כי אחד יכול להשתמש מנהל עצמי אתנול כאמצעי לשינויים במדינות גמול 5.
בפרסום זה אנו מדגימים גישה משולבת עבור התחבר למערכת תגמול ושינויי assaying הטבעיים לטוס במדינות גמול. הגישה מורכבת משני חלקים נפרדים, פרוטוקול אימון מניפולצית חוויות תגמול קשור טבעיות, ואחריו assay מזין נימי שתי הברירה (CAFE) להעריך מנהל עצמי אתנול כאומדן לשינויים במדינות גמול. את assay CAFE משול מבחני בחירת שני בקבוקי שימוש במחקרים מכרסמים עבור מנהל עצמי בסמים הוכח משקף מאפיינים מסוימים של התנהגות התמכרות דמוית זבובים 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…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים U. Heberlein וא Devineni לדיונים לטווח ארוך וייעוץ טכני. כמו כן, אנו מודים לחברי המעבדה שוחט-אופיר, א Benzur, ל קזז, וע 'שלום, על העזרה עם הוכחת השיטה. הערכה מיוחדת הולכת אליעזר Costi להקמת מערכות הזבוב במעבדה. עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדע (384/14) ואת מענקי שילוב קריירה מארי קירי (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 | ||
Referências
- Robinson, G. E., Fernald, R. D., Clayton, D. F. Genes and social behavior. Science. 322, 896-900 (2008).
- Koob, G. F. Neurobiological substrates for the dark side of compulsivity in addiction. Neuropharmacol. 56, 18-31 (2009).
- Kaun, K. R., Devineni, A. V., Heberlein, U. Drosophila melanogaster as a model to study drug addiction. Hum Genet. 131, 959-975 (2012).
- Devineni, A. V., Heberlein, U. Addiction-like behavior in Drosophila. Commun Integr Biol. 3, 357-359 (2010).
- Shohat-Ophir, G., Kaun, K. R., Azanchi, R., Mohammed, H., Heberlein, U. Sexual deprivation increases ethanol intake in Drosophila. Science. 335, 1351-1355 (2012).
- Devineni, A. V., Heberlein, U. Preferential ethanol consumption in Drosophila models features of addiction. Curr Biol : CB. 19, 2126-2132 (2009).
- McBride, S. M., et al. Mushroom body ablation impairs short-term memory and long-term memory of courtship conditioning in Drosophila melanogaster. Neuron. 24, 967-977 (1999).
- Ejima, A., Smith, B. P., Lucas, C., Levine, J. D., Griffith, L. C. Sequential learning of pheromonal cues modulates memory consolidation in trainer-specific associative courtship conditioning. Curr Biol. 15, 194-206 (2005).
- Ejima, A., et al. Generalization of courtship learning in Drosophila is mediated by cis-vaccenyl acetate. Curr Biol. 17, 599-605 (2007).
- Keleman, K., Kruttner, S., Alenius, M., Dickson, B. J. Function of the Drosophila CPEB protein Orb2 in long-term courtship memory. Nat Neurosci. 10, 1587-1593 (2007).
- Kaun, K. R., Azanchi, R., Maung, Z., Hirsh, J., Heberlein, U. A Drosophila model for alcohol reward. Nat Neurosci. 14, 612-619 (2011).
- Xu, S., et al. The propensity for consuming ethanol in Drosophila requires rutabaga adenylyl cyclase expression within mushroom body neurons. Genes Brain Behav. 11, 727-739 (2012).
- Devineni, A. V., Heberlein, U. The evolution of Drosophila melanogaster as a model for alcohol research. Annu Rev Neurosci. 36, 121-138 (2013).
- Ro, J., Harvanek, Z. M., Pletcher, S. D. FLIC: high-throughput, continuous analysis of feeding behaviors in Drosophila. PloS one. 9, 101107 (2014).
- Itskov, P. M., et al. Automated monitoring and quantitative analysis of feeding behaviour in Drosophila. Nat Commun. 5, 4560 (2014).
- Yapici, N., Cohn, R., Schusterreiter, C., Ruta, V., Vosshall, L. B. A Taste Circuit that Regulates Ingestion by Integrating Food and Hunger Signals. Cell. 165, 715-729 (2016).
- Peru, Y. C., et al. Long-lasting, experience-dependent alcohol preference in Drosophila. Addict Biol. 19, 392-401 (2014).
- Dus, M., et al. Nutrient Sensor in the Brain Directs the Action of the Brain-Gut Axis in Drosophila. Neuron. 87, 139-151 (2015).
- Anderson, D. J., Adolphs, R. A framework for studying emotions across species. Cell. 157, 187-200 (2014).
- Gibson, W. T., et al. Behavioral responses to a repetitive visual threat stimulus express a persistent state of defensive arousal in Drosophila. Curr Biol. 25, 1401-1415 (2015).
