果蝇 被动回避行为作为研究联想性厌恶学习的新范式

该协议描述了一种简单的行为测定，允许研究果蝇的不良关联学习和记忆巩固，包括基因环境相互作用的影响。这里介绍的测定是一种简单，可重复且具有成本效益的程序，用于研究记忆机制，可以使用一些可用的耗材轻松组装。该测定可以深入了解由各种遗传，药理学和饮食操作引起的学习和记忆障碍的基本机制。

演示这一程序的将是摩根·泰德（Morgan Tedder）和史蒂文·布拉德利（Steven Bradley），他们是我实验室的本科生。首先，在14毫升聚丙烯培养管内钻一个距离底部垂直约4毫米的四毫米孔。取出培养管的上部，制成用作下部隔室的45毫米底部碎片。

切掉1000微升移液器吸头的顶部，形成12毫米的碎片。将碎片插入培养管的四毫米孔中，作为转移苍蝇的装载码头。切割一块15毫米的透明乙烯基管，并将下部和上部隔间从两端插入管中。

使用双爪可调节夹具垂直安装组件。找到用减震管垂直连接的上部隔间。将减震管与电刺激器连接以产生电击。

使用冰冷块，固定三到四天大的苍蝇，并在实验前24小时将它们与食物一起转移到单独的小瓶中。按照文本手稿中的描述，为所有小瓶分配代码。通过吸入空气，将一只苍蝇轻轻吸进嘴里。

轻轻吹入装卸月台，将苍蝇存放起来，并立即启动一分钟的计时器和秒表。打开刺激器，当苍蝇进入电击管时发出电击。按下秒表以记录第一个延迟。

如果苍蝇重新进入冲击管，则提供额外的冲击。使用计数或基于Arduino的计数器，记录一分钟试验期间的电击次数。在一分钟的试验结束时，轻轻地将苍蝇移回小瓶中。

记录延迟、收到的冲击次数以及行为的任何显著变化。使用70%乙醇，清洁下部和减震室。用不起毛的清洁纸擦拭，然后用吹风机擦干。

用下一只苍蝇重复试验。完成实验后，用水和无味洗涤剂清洁下部隔间。使用70%乙醇，擦拭下部和冲击室，风干过夜。

通过在24小时后重复上述过程，执行第二次试验。在类似的顺序中，测试苍蝇。在对黑腹果蝇雄性蝇进行被动回避测定后，结果表明潜伏期增加，电击次数减少，表明苍蝇学会了上舱室与电击之间的关联。

频率分布显示，在第一次试验中，大多数苍蝇进入上舱并接受一到三次冲击。到第四次试验时，大多数苍蝇没有进入上层隔间，并且受到零冲击。在随后的实验中，试验持续时间减少到一分钟，因为潜伏的频率分布清楚地表明，如果苍蝇在第一次试验中在60秒内没有进入上部隔间，它通常根本不会进入。

被动回避测定实验在果蝇模拟雄性和雌性苍蝇中重复进行。结果表明，这些苍蝇在学习被动回避行为方面是有效的，从雄性和雌性苍蝇潜伏和冲击的频率分布变化中可以明显看出。男性和女性之间的潜伏期和电击次数的比较没有发现任何统计学上的显着差异。

然而，雌性苍蝇在每次试验中都受到的冲击略多。对试验二和试验三中美容发作的分析显示，从试验一到试验三，雌性果蝇的总梳理持续时间显着减少。这表明苍蝇经历的行为压力与啮齿动物焦虑样的行为相似。

西方饮食和飞行运动对被动回避行为的影响比较表明，西方饮食减少了潜伏期并增加了冲击次数，表明西方饮食损害了苍蝇的厌恶联想学习。相反，飞行运动减轻了西方饮食的负面影响。尝试此过程时，请记住不要对苍蝇施加压力。

受压的苍蝇要么太快进入上层隔间，要么根本不会进入。所有实验应在相同的环境条件下和一天中的同一时间进行。这项技术为研究人员提供了一种新的简单测定方法，可用于剖析苍蝇学习和记忆巩固的内在机制。