نشكر المسيحي لاندري لتصميم مسبار الحرارة، ودانيال بابكوك لتطوير مسبار الحرارة اليرقات فحص، شون سويني ليشير الى ان لوحة فحص الحرارة، ومركز بلومنغتون سهم ذبابة الفاكهة للأسهم ذبابة، وأعضاء Galko مختبر لقراءة نقدية للمخطوطة. وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة R01 NS069828 على MJG ومارك المعاهد الوطنية للصحة تحت ستار تدريب جرانت (T34GM079088 الى جامعة أكاديمية علماء هيوستن، وسط المدينة) للوصول إلى أقلية وظائف البحث (AVG).

<ol>
	<li>Babcock, D. T., Landry, C., Galko, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytokine+signaling+mediates+UV-induced+nociceptive+sensitization+in+Drosophila+larvae.">Cytokine signaling mediates UV-induced nociceptive sensitization in Drosophila larvae.</a> Curr. Biol. 19, 799-806 (2009).</li><li>Tracey, W. D., Wilson, R. I., Laurent, G., Benzer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=painless,+a+Drosophila+gene+essential+for+nociception.">painless, a Drosophila gene essential for nociception.</a> Cell. 113, 261-273 (2003).</li><li>Oswald, M., Rymarczyk, B., Chatters, A., Sweeney, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+thermosensitive+escape+behavior+in+Drosophila+larvae.">A novel thermosensitive escape behavior in Drosophila larvae.</a> Fly (Austin). 5, 17810 (2011).</li><li>Grueber, W. B., Jan, L. Y., Jan, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tiling+of+the+Drosophila+epidermis+by+multidendritic+sensory+neurons.">Tiling of the Drosophila epidermis by multidendritic sensory neurons.</a> Development. 129, 2867-2878 (2002).</li><li>Moore, A. W., Jan, L. Y., Jan, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=hamlet,+a+binary+genetic+switch+between+single-+and+multiple-+dendrite+neuron+morphology.">hamlet, a binary genetic switch between single- and multiple- dendrite neuron morphology.</a> Science. 297, 1355-1358 (2002).</li><li>Gao, F. B., Brenman, J. E., Jan, L. Y., Jan, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genes+regulating+dendritic+outgrowth,+branching,+and+routing+in+Drosophila.">Genes regulating dendritic outgrowth, branching, and routing in Drosophila.</a> Genes Dev. 13, 2549-2561 (1999).</li><li>Walters, E. T., Illich, P. A., Weeks, J. C., Lewin, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defensive+responses+of+larval+Manduca+sexta+and+their+sensitization+by+noxious+stimuli+in+the+laboratory+and+field.">Defensive responses of larval Manduca sexta and their sensitization by noxious stimuli in the laboratory and field.</a> J. Exp. Biol. 204, 457-469 (2001).</li><li>Woolf, C. J., Ma, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nociceptors--noxious+stimulus+detectors.">Nociceptors--noxious stimulus detectors.</a> Neuron. 55, 353-364 (2007).</li><li>Hwang, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nociceptive+neurons+protect+Drosophila+larvae+from+parasitoid+wasps.">Nociceptive neurons protect Drosophila larvae from parasitoid wasps.</a> Curr. Biol. 17, 2105-2116 (2007).</li><li>Xiang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-avoidance-mediating+photoreceptors+tile+the+Drosophila+larval+body+wall.">Light-avoidance-mediating photoreceptors tile the Drosophila larval body wall.</a> Nature. 468, 921-926 (2010).</li><li>Grueber, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Projections+of+Drosophila+multidendritic+neurons+in+the+central+nervous+system:+links+with+peripheral+dendrite+morphology.">Projections of Drosophila multidendritic neurons in the central nervous system: links with peripheral dendrite morphology.</a> Development. 134, 55-64 (2007).</li><li>Sweeney, N. T., Li, W., Gao, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+manipulation+of+single+neurons+in+vivo+reveals+specific+roles+of+flamingo+in+neuronal+morphogenesis.">Genetic manipulation of single neurons in vivo reveals specific roles of flamingo in neuronal morphogenesis.</a> Dev. Biol. 247, 76-88 (2002).</li><li>Kernan, M., Cowan, D., Zuker, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+dissection+of+mechanosensory+transduction:+mechanoreception-defective+mutations+of+Drosophila.">Genetic dissection of mechanosensory transduction: mechanoreception-defective mutations of Drosophila.</a> Neuron. 12, 1195-1206 (1994).</li><li>Nitabach, M. N., Blau, J., Holmes, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+silencing+of+Drosophila+pacemaker+neurons+stops+the+free-running+circadian+clock.">Electrical silencing of Drosophila pacemaker neurons stops the free-running circadian clock.</a> Cell. 109, 485-495 (2002).</li></ol>

ليس لدينا ما يكشف.

يمكن استخدام المقايسات وصفها هنا لنوعيا وكميا تقييم اليرقات من المورثات مختلفة للاستجابة للمؤثرات الحرارية الضارة. والسمة الرئيسية للحرارة فحص التحقيق هو أن يتم إعطاء الحوافز فقط في مكان واحد. وهذا يؤدي على الارجح لاطلاق النار من مجموعة فرعية صغيرة فقط من الصف الرابع منها الخلايا العصبية في الجزء اتصلت به لجنة التحقيق، وربما تلك الموجودة في قطاعات فورا المجاورة 11. بسبب تحفيز المحلية، وفحص مسبار الحرارة يحاكي تجربة مشتركة للكشف الحسي حافزا الضارة التي يتم ترجمتها إلى هيئة خاصة مثل المنطقة من ناحية الاتصال موقد ساخن. والعيب من الحرارة فحص التحقيق هو أن لديها بعض التقلبات المستخدم إلى المستخدم الذي يمكن من المحتمل أن يعزى إلى ثلاثة عوامل هي: ط) مع الضغط الذي ينطبق على المستخدم لجنة التحقيق إلى يرقة، والثاني) والموقع الدقيق للمسبار على يرقة نسبة إلى الخلايا العصبية في nociceptive الكامنة، والثالث) وانج دقيقةجنيه مصري في لجنة التحقيق التي اتصالات سطح يرقة. ذكرنا سابقا استراتيجية كمية من اليرقات في تصنيف غير المستجيبين، المستجيبين بطيئة، والمستجيبين بسرعة على أساس الكمون انسحابها إلى درجة حرارة معينة 1. نحن هنا تقريرا عن استجابة اليرقات لدرجات حرارة أعلى من ذلك. ومن المثير للاهتمام، نجد أن هناك سقف للاستجابات اليرقات nociceptive الحرارية وأن هذا السقف تقع بين 52 و 54 درجة مئوية. قد يشير هذا إلى أن اليرقات لا تمتلك مستقبلات محتملة عابرة (الحزب) قادر على قناة المعزولة في درجات حرارة أعلى من 52 درجة مئوية. بدلا من ذلك، يمكن أن تشير إلى أن الخلايا العصبية أو العضلات المستخدمة لبدء أو تنفيذ استجابة محرك تتلف قبل أن يتمكنوا من أداء وظائفها حتى في انسحاب مكره. نحن التقرير أيضا تحليلا مختلفة من السعة للانسحاب من الاستجابة باستخدام عدد لفات كمؤشر على &quot;متانة&quot; للاستجابة. بسذاجة، واحدأتوقع أن هذه المعايير من شأنه أن يزيد مع زيادة درجة الحرارة أو وقت من التحفيز. من المستغرب أن نجد أن هذا ليس هو الحال. اليرقات حفز لفترة أطول في درجات حرارة منخفضة في نهاية نطاق الضارة (42 درجة مئوية) تظهر أكثر وأكثر لفات الوقت الذي يقضيه المتداول من اليرقات وبحث في ارتفاع درجات الحرارة (48-52 درجة مئوية). هذا يشير إلى أن درجة الحرارة داخل نافذة الضارة هو في المقام الأول على مدة التعرض الذي يحدد السعة للاستجابة. منذ اليرقات تتعرض لدرجات حرارة عالية الضارة (48-52 درجة مئوية) في المتوسط ​​تستجيب بشكل سريع جدا، فهي لا تظهر كما فات العديد من اليرقات تتعرض لدرجة حرارة أقل الضارة لفترة أطول فترة من الوقت. تحليل مدى استجابة ذكرت هنا يضيف بعدا آخر على طول الكمية التي يمكن مقارنتها المورثات مختلفة أو التلاعب البيئية. والسمة الرئيسية للحرارة لوحة الفحص هو أنه ينطوي على التعرض العالمي للالضارةالحرارة. على هذا النحو، هو أقرب إلى الحيوان يجلس في مرجل التدفئة من لمس موقد ساخن. على الرغم من أنه ليس واضحا عندما اليرقة قد تواجه حافزا الضارة على مستوى العالم في البرية، في المختبر الاستجابات السلوكية لهذا التعرض العالمية هي أكثر تعقيدا من تلك التي لوحظت على التحفيز المحلية. وقوة من الحرارة فحص لوحة، لاحظت أيضا من قبل الآخرين 3، هو أنه لا يملك الا القليل من قبل المستخدم إلى المستخدم تقلب منذ لمس يرقة ليست عنصرا من البروتوكول. الفرق الوحيد الكبير ويبدو أن في تحديد متى تبدأ كل سلوك ويمكن التقليل من هذا مع عرض المتكرر / ألفة. فرق مثيرة للاهتمام بين المقايسات هو في درجات الحرارة التي تبدأ السلوكيات مكره. وهذه هي أقل من ذلك بكثير في حرارة فحص لوحة من لجنة التحقيق مع الحرارة. قد يكون سلوك الأولية التي أظهرتها اليرقات اتصلت مع التحقيق الحرارة (رئيس ورفع الذيل) تكون متطابقة للرئيس الحالي لوحظ في ~ 27 درجة مئوية في حرارة بلاته فحص. فمن الممكن أن هذا الرد يعكس &quot;عدم الراحة&quot; أكثر من &quot;الألم&quot;. نحن لم وحظ وجود ربط من الجلد، والاستيلاء، والشلل حتى في عالية (تصل إلى 48 درجة مئوية) قد تصل درجات الحرارة في حرارة الفحص والتحقيق أن يكون كتلة حرجة من الخلايا العصبية الحسية اطلاق النار من أكثر من منطقة واحدة من الجسم هناك حاجة لتحقيق في هذه السلوكيات. ومن المثير للاهتمام، ويلاحظ والسلوكيات مصادرة والشلل في درجات الحرارة (~ 34-37 درجة مئوية) تحت نهاية الجزء السفلي من عتبة nociceptive وحظ مع التحقيق الحرارة مشيرا إلى أن التحفيز العالمية قد تنطوي على جمع من الاستجابات العصبية التي هي غير كافية لتحريك السلوك مع المحلية تطبيق مسبار الحرارة. ويدعم ذلك وينظر في الواقع درجات الحرارة هذه الضارة على اليرقات بواسطة ملاحظة أن اليرقات التي تبدأ في سلوك الشلل ويسمح بعد ذلك لاسترداد على الغذاء لا يطير في معظم الحالات البقاء على قيد الحياة (الشكل 5C). مواصلة دعم الحجة القائلة بأن حرارة PLفحص يأكلون وتلا ردود nociceptive هو حقيقة أن منع انتقال متشابك في الخلايا العصبية الحسية المعروفة nociceptive يزيد من الكمون لمعظم السلوكيات الملاحظة (الشكل 6). ملاحظة أنه لا توجد زيادة في الكمون لسلوك ارتفاع درجة حرارة الجلد تشير إلى أن قد يكون مطلوبا الخلايا العصبية الحسية الأخرى التي لا تعبر عن MD-Gal4 لهذا السلوك. وخلاصة القول، على حد سواء المقايسات تنطوي على تعريض 1 يرقة الفردية لخطة التحفيز الحراري الضارة من درجة حرارة محددة - قمة ساخنة لمجس معدني صغير في فحص المحلية والانغماس في قطرة ماء بسرعة التدفئة في فحص عالمي. الاستجابات السلوكية لليرقات ذبابة الفاكهة من مختلف الخلفيات الوراثية و / أو تعرضوا لاختلاف الظروف البيئية (على سبيل المثال زائد أو ناقص تلف الأنسجة)، يمكن دراستها وكميا باستخدام هذه المقايسات. في نهاية المطاف، وسوف ينتج عن هذه المقايسات تساعدنا على فهم أفضل الشبكات الجينية السيطرة على المؤسسة الوطنية للنفطiception في ذبابة الفاكهة والأنواع الأخرى ذات الصلة.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف </td><td> شركة </td><td> فهرس العدد </td><td> تعليقات </td></tr><tr><td> مسبار حراري </td><td> المؤيدة للهندسة ديف </td><td> العرف مبنية على الطلب </td><td> ويمكن توفير المعلومات الاتصال على طلب </td></tr><tr><td> جاف حمام حاضنة </td><td> فيشر العلمية </td><td> 11-718 </td><td> 1 كتلة صلبة التدفئة والتسخين مع 1 كتلة الآبار 16mm </td></tr><tr><td> لايكا DFC290 12v/400mA اللون كاميرا </td><td> لايكا مايكروسيستمز </td><td> 12730080 </td><td> أي ما يعادل وسوف تفعل الكاميرا. </td></tr><tr><td> لايكا MZ6 المجهر </td><td> لايكا مايكروسيستمز </td><td> رقم الجزء لهيئة التكبير MZ6 (البصريات الناقل) هو 10445614 </td><td></td></tr><tr><td> شوت وحدة الآس Modulamp </td><td> شوت أمريكا الشمالية، وشركة </td><td> A20500 </td><td></td></tr><tr><td> شوت ثنائي Gooseneck 23 بوصة دليل الألياف البصرية الخفيفة </td><td> شوت أمريكا الشمالية، وشركة </td><td> شوت A08575 </td><td></td></tr><tr><td> وحدة التحكم الحراري </td><td> TSCI كورب. </td><td> المبنية حسب الطلب </td><td> ويمكن تقديم تفاصيل بشأن الطلب </td></tr><tr><td> زييس Stemi 2000 المجهر </td><td> زييس </td><td> NT55-605 </td><td> أي ما يعادل مجهروسوف نفعل. </td></tr><tr><td> ملقط </td><td> FST </td><td> FS-1670 </td><td></td></tr><tr><td> شبكة 1MM </td><td> جينيسي العلمية </td><td> 57-101 </td><td></td></tr><tr><td> فرشاة الرسام </td><td> ديك بليك مواد الفن </td><td> 06762-1002 </td><td></td></tr><tr><td> الأشعة فوق البنفسجية crosslinker </td><td> فيشر العلمية </td><td> 1199289 </td><td></td></tr><tr><td> Coplin الجرار </td><td> فيشر العلمية </td><td> 08-816 </td><td></td></tr><tr><td> 10ML الكأس </td><td> فيشر العلمية </td><td> 02-540C </td><td></td></tr><tr><td> إثيل الأثير </td><td> فيشر العلمية </td><td> E138-500 </td><td></td></tr><tr><td> 35 X 10 مم البوليستيرين طبق بتري </td><td> صقر </td><td> 351008 </td><td> نحن لم تختبر أطباق بديلة. </td></tr><tr><td> زجاج مجهر الشرائح </td><td> كورنينج </td><td> 26003 </td><td></td></tr><tr><td> المزدوجة الحرارية </td><td> اوميغا الهندسية، وشركة </td><td> HH802U </td><td></td></tr><tr><td> قطعة من الفينيل </td><td> مكتب مستودع </td><td> 480009 </td><td></td></tr><tr><td> Microcentrifuge أنبوب </td><td> Denville العلميةالمؤتمر الوطني العراقي. </td><td> C-2170 </td><td></td></tr></tbody></table>

local and global methods of assessing thermal nociception in drosophila larvae

في هذه المقالة، علينا أن نبرهن فحوصات لدراسة nociception الحرارية في يرقات ذبابة الفاكهة. واحد ينطوي على فحص التحفيز مكانيا المقيد (المحلية) من 1،2 nociceptors الحرارية في حين أن الثاني ينطوي على جملة (عالمي) تفعيل معظم أو كل هذه الخلايا العصبية 3. معا، وهذه التقنيات تسمح التصور وتقدير من وظائف الخلايا العصبية السلوكية لذبابة الفاكهة الحسية nociceptive. اليرقة ذبابة الفاكهة هو نظام نموذجي لدراسة تأسيس nociception الحرارية، واستجابة حسية لدرجات الحرارة يمكن أن تكون ضارة التي يتم حفظها عبر تطويريا 1،2 الأنواع. مزايا ذبابة الفاكهة لمثل هذه الدراسات هي البساطة النسبية لنظامها العصبي ومدى تطور التقنيات الجينية التي يمكن استخدامها لشرح الأساس الجزيئي للبيولوجيا الأساسية 4-6 في ذبابة الفاكهة، كما هو الحال في جميع metazoans، على رده للمؤثرات الحرارية الضارة عموما ينطوي على &quot;nocifensive&quot; انسحاب مكره على التحفيز قدم 7. يتم الكشف عن مثل هذه المحفزات من خلال نهايات عصبية حرة أو nociceptors والسعة للاستجابة العضوي يعتمد على عدد من nociceptors تلقي الحوافز الضارة 8. في ذبابة الفاكهة، فإن الخلايا العصبية الجذعية الرابع تشجر فئة الحسية التي تكشف عن المنبهات الضارة الحرارية والميكانيكية 9 في إضافة إلى دورها اكتشفت مؤخرا كما مبصرات 10. هذه الخلايا العصبية، والتي تم دراستها بشكل جيد للغاية على الصعيد التنموي، arborize على ورقة حاجز البشرة، وإجراء اتصالات مع جميع خلايا البشرة 11،12 تقريبا. محور عصبي واحد من كل فئة مشاريع الخلايا العصبية في النخاع الرابع الاعصاب الاماميه من الجهاز العصبي المركزي 11 حيث قد وصل إلى الدرجة الثانية الخلايا العصبية التي المشروع الى الدماغ. في ظل ظروف خط الأساس، والاعصاب الحسية nociceptiveوسوف يتم إطلاق نطاق حتى يتم التوصل إلى عتبة مرتفعة نسبيا. والمقايسات وصفها هنا السماح للمحقق لقياس الاستجابات السلوكية أو خط الأساس، ويفترض،. توعية تستتبعه التالية تلف الأنسجة كل فحص يثير متميزة ولكنها ذات صلة الاستجابات السلوكية locomotory للمؤثرات الحرارية الضارة ويسمح الباحث إلى تصور وقياس مختلف جوانب nociception الحرارية في يرقات ذبابة الفاكهة. يمكن تطبيق فحوصات على اليرقات من المورثات المطلوب أو إلى اليرقات التي أثيرت في ظل الظروف البيئية المختلفة التي قد تؤثر على nociception. منذ يتم حفظها nociception الحراري عبر الأنواع، فإن النتائج المستقاة من تشريح الجيني في ذبابة الفاكهة إبلاغ المرجح فهمنا للnociception الحرارية في الأنواع الأخرى، بما في ذلك الفقاريات.

Watch this Scientific Journal Video about Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae at JoVE.com

الطرق المحلية والعالمية لتقييم الإحساس الحراري في يرقات ذبابة الفاكهة | علم الأعصاب | فيديو

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

في هذه المقالة، علينا أن نبرهن فحوصات لدراسة nociception الحرارية في<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; اليرقات. واحد ينطوي على فحص التحفيز مكانيا المقيد (المحلية) من nociceptors الحرارية<sup&gt; 1،2</sup&gt; في حين أن الثاني ينطوي على جملة (عالمي) تفعيل معظم أو كل هذه الخلايا العصبية<sup&gt; 3</sup&gt;. معا، وهذه التقنيات تسمح التصور وتقدير من وظائف السلوكية لل<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; الخلايا العصبية الحسية nociceptive.

المحلية والعالمية طرق تقييم Nociception الحرارية في<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; يرقات

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of ...

local-global-methods-assessing-thermal-nociception-drosophila

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Neuroscience

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

Human Biology

Sensory Systems

SCIENTISTS IN ACTION

15.7K Views.  The University of Texas MD Anderson Cancer Center. في هذه المقالة، علينا أن نبرهن فحوصات لدراسة nociception الحرارية في ذبابة الفاكهة اليرقات. واحد ينطوي على فحص التحفيز مكانيا المقيد (المحلية) من nociceptors الحرارية 1،2 في حين أن الثاني ينطوي على جملة (عالمي) تفعيل معظم أو كل هذه الخلايا العصبية 3...

Video: Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are based on behavioural and physiological body reactions, such as crying, body movements or changes in facial expression. While these measures demonstrate that infants mount a response following noxious stimulation, they are limited: they are based on activation of subcortical somatic and autonomic motor pathways that may not be reliably linked to central sensory processing in the brain. Knowledge of how the central nervous system responds to noxious events could provide an insight to how nociceptive information and pain is processed in newborns.
The heel lancing procedure used to extract blood from hospitalised infants offers a unique opportunity to study pain in infancy. In this video we describe how electroencephalography (EEG) and electromyography (EMG) time-locked to this procedure can be used to investigate nociceptive activity in the brain and spinal cord.
This integrative approach to the measurement of infant pain has the potential to pave the way for an effective and sensitive clinical measurement tool.

The assessment and treatment of pain in infants is difficult because infants cannot verbally report their experience. In this video we describe quantitative electrophysiological methods and analysis techniques that can be used to measure the response to noxious events from the infant nervous system.

القياسات الكهربية وتحليل Nociception الإنسان في الرضع

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are ...

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular disease and various neurological diseases1. We have optimized simple and robust behavioral assays for determining larval locomotion, adult climbing ability (RING assay), and courtship behaviors of Drosophila. These behavioral assays are widely applicable for studying the role of genetic and environmental factors on fly behavior. Larval crawling ability can be reliably used for determining early stage changes in the crawling abilities of Drosophila larvae and also for examining effect of drugs or human disease genes (in transgenic flies) on their locomotion. The larval crawling assay becomes more applicable if expression or abolition of a gene causes lethality in pupal or adult stages, as these flies do not survive to adulthood where they otherwise could be assessed. This basic assay can also be used in conjunction with bright light or stress to examine additional behavioral responses in Drosophila larvae. Courtship behavior has been widely used to investigate genetic basis of sexual behavior, and can also be used to examine activity and coordination, as well as learning and memory. Drosophila courtship behavior involves the exchange of various sensory stimuli including visual, auditory, and chemosensory signals between males and females that lead to a complex series of well characterized motor behaviors culminating in successful copulation. Traditional adult climbing assays (negative geotaxis) are tedious, labor intensive, and time consuming, with significant variation between different trials2-4. The rapid iterative negative geotaxis (RING) assay5 has many advantages over more widely employed protocols, providing a reproducible, sensitive, and high throughput approach to quantify adult locomotor and negative geotaxis behaviors. In the RING assay, several genotypes or drug treatments can be tested simultaneously using large number of animals, with the high-throughput approach making it more amenable for screening experiments.

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster is a genetically and behaviorally tractable model system that has been used to understand the molecular and cellular basis of many important biological processes for over a century 1. Drosophila has been well exploited to gain insights into the genetic basis of fly behavior.

طرق الفحص ذبابة الفاكهة سلوك

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular ...

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other insects proprioception is provided by specialized sensory organs termed chordotonal organs (ChOs) 2. Like many other organs in Drosophila, ChOs develop twice during the life cycle of the fly. First, the larval ChOs develop during embryogenesis. Then, the adult ChOs start to develop in the larval imaginal discs and continue to differentiate during metamorphosis.
The development of larval ChOs during embryogenesis has been studied extensively 10,11,13,15,16. The centerpiece of each ChO is a sensory unit composed of a neuron and a scolopale cell. The sensory unit is stretched between two types of accessory cells that attach to the cuticle via specialized epidermal attachment cells 1,9,14. When a fly larva moves, the relative displacement of the epidermal attachment cells leads to stretching of the sensory unit and consequent opening of specific transient receptor potential vanilloid (TRPV) channels at the outer segment of the dendrite 8,12. The elicited signal is then transferred to the locomotor central pattern generator circuit in the central nervous system.
Multiple ChOs have been described in the adult fly 7. These are located near the joints of the adult fly appendages (legs, wings and halters) and in the thorax and abdomen. In addition, several hundreds of ChOs collectively form the Johnston's organ in the adult antenna that transduce acoustic to mechanical energy 3,5,17,4.
In contrast to the extensive knowledge about the development of ChOs in embryonic stages, very little is known about the morphology of these organs during larval stages. Moreover, with the exception of femoral ChOs 18 and Johnston's organ, our knowledge about the development and structure of ChOs in the adult fly is very fragmentary.
Here we describe a method for staining and visualizing ChOs in third instar larvae and pupae. This method can be applied together with genetic tools to better characterize the morphology and understand the development of the various ChOs in the fly.

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

A method to immunostain and visualize chordotonal organs in larvae and pupae of Drosophila melanogaster is described.

تصور في Proprioceptors<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; يرقات وشرانق

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other ...

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

In the following we describe the methodological details of appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae. The setup, in combination with genetic interference, provides a handle to analyze the neuronal and molecular fundamentals of specifically associative learning in a simple larval brain.
Organisms can use past experience to adjust present behavior. Such acquisition of behavioral potential can be defined as learning, and the physical bases of these potentials as memory traces1-4. Neuroscientists try to understand how these processes are organized in terms of molecular and neuronal changes in the brain by using a variety of methods in model organisms ranging from insects to vertebrates5,6. For such endeavors it is helpful to use model systems that are simple and experimentally accessible. The Drosophila larva has turned out to satisfy these demands based on the availability of robust behavioral assays, the existence of a variety of transgenic techniques and the elementary organization of the nervous system comprising only about 10,000 neurons (albeit with some concessions: cognitive limitations, few behavioral options, and richness of experience questionable)7-10.
Drosophila larvae can form associations between odors and appetitive gustatory reinforcement like sugar11-14. In a standard assay, established in the lab of B. Gerber, animals receive a two-odor reciprocal training: A first group of larvae is exposed to an odor A together with a gustatory reinforcer (sugar reward) and is subsequently exposed to an odor B without reinforcement 9. Meanwhile a second group of larvae receives reciprocal training while experiencing odor A without reinforcement and subsequently being exposed to odor B with reinforcement (sugar reward). In the following both groups are tested for their preference between the two odors. Relatively higher preferences for the rewarded odor reflect associative learning - presented as a performance index (PI). The conclusion regarding the associative nature of the performance index is compelling, because apart from the contingency between odors and tastants, other parameters, such as odor and reward exposure, passage of time and handling do not differ between the two groups9.

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

Drosophila larvae are able to associate odor stimuli with gustatory reward. Here we describe a simple behavioral paradigm that allows the analysis of appetitive associative olfactory learning.

مشهي التعلم النقابي في الشم<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; اليرقات

In the following we describe the methodological  details of appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae. The setup, in combination with ...

Light Preference Assay to Study Innate and Circadian Regulated Photobehavior in Drosophila Larvae

Light acts as environmental signal to control animal behavior at various levels. The Drosophila larval nervous system is used as a unique model to answer basic questions on how light information is processed and shared between rapid and circadian behaviors. Drosophila larvae display a stereotypical avoidance behavior when exposed to light. To investigate light dependent behaviors comparably simple light-dark preference tests can be applied. In vertebrates and arthropods the neural pathways involved in sensing and processing visual inputs partially overlap with those processing photic circadian information. The fascinating question of how the light sensing system and the circadian system interact to keep behavioral outputs coordinated remains largely unexplored. Drosophila is an impacting biological model to approach these questions, due to a small number of neurons in the brain and the availability of genetic tools for neuronal manipulation. The presented light-dark preference assay allows the investigation of a range of visual behaviors including circadian control of phototaxis.

Light Preference Assay to Study Innate and Circadian Regulated Photobehavior in Drosophila Larvae

Here we describe a light-dark preference test for Drosophila larva. This assay provides information about innate and circadian regulation of light sensing and processing photobehavior.

ضوء الفحص ميول لدراسة الساعة البيولوجية الفطرية وPhotobehavior الخاضعة للرقابة في<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; يرقات

Light acts as environmental signal to control animal behavior at various levels. The Drosophila larval nervous system is used as a unique model to answer ...

Optogenetic Perturbation of Neural Activity with Laser Illumination in Semi-intact Drosophila Larvae in Motion

Drosophila larval locomotion is a splendid model system in developmental and physiological neuroscience, by virtue of the genetic accessibility of the underlying neuronal components in the circuits1-6. Application of optogenetics7,8 in the larval neural circuit allows us to manipulate neuronal activity in spatially and temporally patterned ways9-13. Typically, specimens are broadly illuminated with a mercury lamp or LED, so specificity of the target neurons is controlled by binary gene expression systems such as the Gal4-UAS system14,15. In this work, to improve the spatial resolution to "sub-genetic resolution", we locally illuminated a subset of neurons in the ventral nerve cord using lasers implemented in a conventional confocal microscope. While monitoring the motion of the body wall of the semi-intact larvae, we interactively activated or inhibited neural activity with channelrhodopsin16,17 or halorhodopsin18-20, respectively. By spatially and temporally restricted illumination of the neural tissue, we can manipulate the activity of specific neurons in the circuit at a specific phase of behavior. This method is useful for studying the relationship between the activities of a local neural assembly in the ventral nerve cord and the spatiotemporal pattern of motor output.

Optogenetic Perturbation of Neural Activity with Laser Illumination in Semi-intact Drosophila Larvae in Motion

Here we describe a protocol for optogenetic manipulation of motoneuronal activity while monitoring changes in motor output (muscle contraction) in semi-intact Drosophila larvae using lasers within a conventional confocal microscope. This technique enables researchers to achieve local perturbation of neural activity in a few neuromeres to elucidate the dynamics of motor circuits.

Optogenetic اضطراب النشاط العصبي مع إضاءة الليزر في شبه سليمة<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; اليرقات في الحركة

Drosophila larval locomotion is a splendid model system in developmental and physiological neuroscience, by virtue of the genetic accessibility of the ...

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

The Drosophila melanogaster larval path-length phenotype is an established measure used to study the genetic and environmental contributions to behavioral variation. The larval path-length assay was developed to measure individual differences in foraging behavior that were later linked to the foraging gene. Larval path-length is an easily scored trait that facilitates the collection of large sample sizes, at minimal cost, for genetic screens. Here we provide a detailed description of the current protocol for the larval path-length assay first used by Sokolowski. The protocol details how to reproducibly handle test animals, perform the behavioral assay and analyze the data. An example of how the assay can be used to measure behavioral plasticity in response to environmental change, by manipulating feeding environment prior to performing the assay, is also provided. Finally, appropriate test design as well as environmental factors that can modify larval path-length such as food quality, developmental age and day effects are discussed.

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

We provide a detailed protocol for a Drosophila melanogaster foraging path-length assay. We discuss the preparation and handling of test animals, how to perform the assay and analyze the data.

تستخدم علفا بروتوكول مسار طول ل<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; يرقات

The Drosophila melanogaster larval path-length phenotype is an established measure used to study the genetic and environmental contributions to behavioral ...

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory machinery, such as in patients experiencing peripheral neuropathy or injury-induced sensitization, are not well characterized. The genetically tractable Drosophila model has been used to study the cells and genes required for noxious heat detection, which has yielded multiple conserved genes of interest. Little is known however about the cells and receptors important for noxious cold sensing. Although, Drosophila does not survive prolonged exposure to cold temperatures (&#8804;10 &#186;C), and will avoid cool, preferring warmer temperatures in behavioral preference assays, how they sense and possibly avoid noxious cold stimuli has only recently been investigated.
Here we describe and characterize the first noxious cold (&#8804;10 &#186;C) behavioral assay in Drosophila. Using this tool and assay, we show an investigator how to qualitatively and quantitatively assess cold nociceptive behaviors. This can be done under normal/healthy culture conditions, or presumably in the context of disease, injury or sensitization. Further, this assay can be applied to larvae selected for desired genotypes, which might impact thermosensation, pain, or nociceptive sensitization. Given that pain is a highly conserved process, using this assay to further study&#160;thermal nociception will likely glean important understanding of pain processes in other species, including vertebrates.

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

Here we demonstrate a novel assay to study cold nociception in Drosophila larvae. This assay utilizes a custom-built Peltier probe capable of applying a focal noxious cold stimulus and results in quantifiable cold-specific behaviors. This technique will allow further cellular and molecular dissection of cold nociception.

رواية الفحص لالباردة حس الألم في<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; يرقات

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory ...

A Temperature Gradient Assay to Determine Thermal Preferences of Drosophila Larvae

Many animals, including the fruit fly, Drosophila melanogaster, are capable of discriminating minute differences in&#160;environmental temperature, which enables them to seek out their preferred thermal landscape. To define the temperature preferences of larvae over a defined linear range, we developed an assay using a temperature gradient. To establish a single-directional gradient, two aluminum blocks are connected to independent water baths, each of which controls the temperature of individual blocks. The two blocks set the lower and upper limits of the gradient. The temperature gradient is established by placing an agarose-coated aluminum plate over the two water-controlled blocks so that the plate spans the distance between them. The ends of the aluminum plate that is set on the top of the water blocks defines the minimum and maximum temperatures, and the regions in-between the two blocks form a linear temperature gradient. The gradient assay can be applied to&#160;larvae of different ages and can be used to identify mutants that exhibit phenotypes, such as those with mutations affecting genes encoding TRP channels and opsins, which are required for temperature discrimination.

A Temperature Gradient Assay to Determine Thermal Preferences of Drosophila Larvae

Here, we present a protocol to determine the preferred environmental temperature of Drosophila larvae using a continuous thermal gradient.

مقايسة تدرج درجة الحرارة لتحديد تفضيلات الحرارية يرقات المورفولوجية

Many animals, including the fruit fly, Drosophila melanogaster, are capable of discriminating minute differences in&#160;environmental temperature, which ...

Electrophysiological Methods for Measuring Photopigment Levels in Drosophila Photoreceptors

The Drosophila G-protein-coupled photopigment rhodopsin (R) is composed of a protein (opsin) and a chromophore. The activation process of rhodopsin is initiated by photon absorption-inducing isomerization of the chromophore, promoting conformational changes of the opsin and resulting in a second dark-stable photopigment state (metarhodopsin, M). Investigation of this bi-stable photopigment using random mutagenesis requires simple and robust methods for screening mutant flies. Therefore, several methods for measuring reductions in functional photopigment levels have been designed. One such method exploits the charge displacements within the photopigment following photon absorption and the huge amounts of photopigment molecules expressed in the photoreceptors. This electrical signal, named the early receptor potential (or early receptor current), is measured by a variety of electrophysiological methods (e.g., electroretinogram and whole-cell recordings) and is linearly proportional to functional photopigment levels. The advantages of this method are the high signal-to-noise ratio, direct linear measurement of photopigment levels, and independence of phototransduction mechanisms downstream to rhodopsin or metarhodopsin activation. An additional electrophysiological method called prolonged depolarizing afterpotential (PDA) exploits the bi-stability of Drosophila photopigment and the absorption-spectral differences of fly R and M pigment states. The PDA is induced by intense blue light, converting saturating amounts of rhodopsin to metarhodopsin, resulting in the failure of light-response termination for an extended time in darkness, but it can be terminated by metarhodopsin to rhodopsin conversion using intense orange light. Since the PDA is a robust signal that requires massive photopigment conversion, even small defects in the biogenesis of the photopigment lead to readily detected abnormal PDA. Indeed, defective PDA mutants led to the identification of novel signaling proteins important for phototransduction.

Electrophysiological Methods for Measuring Photopigment Levels in Drosophila Photoreceptors

We present a protocol to electrophysiologically characterize bi-stable photopigments: (i) exploiting the charge displacements within the photopigment molecules following photon-absorption and their huge amount in the photoreceptors, and (ii) exploiting the absorption-spectra differences of rhodopsin and metarhodopsin photopigment states. These protocols are useful to screen for mutations affecting bi-stable photopigment systems.&#160;

الطرق الكهروفسيولوجية لقياس مستويات التصبغ الضوئي في مستقبلات ذبابة الفاكهة الضوئية

The Drosophila G-protein-coupled photopigment rhodopsin (R) is composed of a protein (opsin) and a chromophore. The activation process of rhodopsin is ...