Vi beskriver en protokol for at fremkalde givende og nonrewarding oplevelser i bananfluer (Drosophila melanogaster) ved hjælp af forbruget frivillige ethanol som et mål for ændringer i belønning stater.
Vi beskriver en protokol til måling ethanol selvadministration i bananfluer (Drosophila melanogaster) som en proxy for ændringer i belønning stater. Vi demonstrerer en enkel måde at udnytte det flue belønningssystem, ændre erfaringer relateret til naturlig belønning, og bruge forbrug frivillige ethanol som et mål for ændringer i belønning stater. Den fremgangsmåde tjener som et relevant værktøj til at studere de neuroner og gener, der spiller en rolle i erfaring-medierede ændringer af interne tilstand. Protokollen består af to forskellige dele: udsætte fluerne til givende og nonrewarding erfaringer, og analysere forbruget frivillige ethanol som et mål for motivationen til at få et lægemiddel belønning. De to dele kan bruges uafhængigt at inducere modulering af erfaring som et første skridt til yderligere efterfølgende analyser eller som et selvstændigt to-valg fodring assay hhv. Protokollen kræver ikke en kompliceret opsætning og kan derfor anvendes i enhver LABORATORy med grundlæggende flue kultur værktøjer.
Ændring af adfærd som reaktion på erfaring tillader dyr at tilpasse deres adfærd til ændringer i deres miljø 1. Under denne proces, dyr integrere deres interne fysiologiske tilstand med de skiftende forhold i det eksterne miljø og efterfølgende vælge en handling frem for en anden at øge deres chancer for overlevelse og reproduktion. Belønningssystemer udviklet sig til at motivere adfærd, der er nødvendige for overlevelsen af individer og arter ved at styrke adfærd, der forbedrer øjeblikkelig overlevelse, såsom at spise eller drikke, eller dem, der sikrer langsigtede overlevelse, såsom seksuel adfærd eller omsorg for afkom 2. Kunstige forbindelser såsom misbrugsstoffer påvirker også belønningssystemer ved co-vælger nervebaner, der medierer naturlige belønninger 2.
I løbet af de sidste to årtier, frugten flyve Drosophila melanogaster er blevet etableret som en lovende model til at studere Molecular og neuronale mekanismer, der former virkningerne af ethanol på adfærd 3,4.
Tidligere har vi identificeret en delmængde af peptiderge neuroner i fluer (NPF / NPF receptor (R) neuroner) at par naturlige belønninger, såsom seksuel erfaring, at motivationen for at opnå narkotika belønninger 5. NPF udtryk er følsom over for både seksuelle oplevelser og narkotika belønninger, såsom ethanol forgiftning. Ændringer i NPF ekspressionsniveauerne konverteres til ændringer i ethanol selvadministration 5, hvor høj NPF reducerer og lav NPF øger præference at forbruge ethanol. Aktivering NPF neuroner er givende for fluer, da de viser stærk præference for en lugt parret med aktiveringen, hvilket også afspejles af reduceret forbrug ethanol. Vigtigere, aktivering af NPF neuroner interfererer med evnen af fluer til at danne en positiv sammenhæng mellem ethanol forgiftning og en lugt cue. Årsagssammenhængen mellem NPF / Rsystemet, belønning hukommelse, og forbruget ethanol tyder på, at man kan bruge ethanol selvadministration som et mål for ændringer i belønning stater 5.
I denne publikation demonstrerer vi en integreret tilgang til at tappe fluen naturlige belønningssystem og analysere ændringer belønning stater. Tilgangen består af to enkeltdele, en uddannelse protokol for at manipulere naturlige belønning-relaterede erfaringer, efterfulgt af en to-valg kapillær feeder assay (CAFE) for at vurdere ethanol selvadministration som estimat for ændringer i belønning stater. CAFE-analysen er analog med de to-flaske choice analyser, der anvendes i gnavere for narkotika selvadministration og har vist sig at afspejle visse egenskaber af afhængighed-lignende adfærd i fluer 6.
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…
The authors have nothing to disclose.
Vi takker U. Heberlein og A. Devineni for langvarige diskussioner og teknisk rådgivning. Vi takker også Shohat-Ophir lab medlemmer, A. Benzur, L. Kazaz, og O. Shalom, for hjælp med at demonstrere metoden. Særlig påskønnelse går til Eliezer Costi til fastsættelse af flyve-systemer i laboratoriet. Dette arbejde blev støttet af Israel Science Foundation (384/14) og Curie Integration Grants Marie Karriere (CIG 631.127).
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 |