Diese Forschung wurde unterstützt durch Zuschüsse aus dem National Institute of General Medical Sciences (GM099883 und GM074675) EAK Die Geldgeber hatten keine Rolle in Studiendesign, Datenerhebung und -analyse, Entscheidung zur Veröffentlichung oder Erstellung des Manuskripts unterstützt. Wir danken den Menschen aus unserer Maschinenhalle an der Harvard Medical School für den Entwurf des Verhaltensgerät (Kontakt: <a href="http://mikesmachine.com">http://mikesmachine.com).</a> Autor Beiträge: ST, entworfen BC den Verhaltensgerät. ST ausgelegt und optimiert Das experimentelle Protokoll. ST und BC durchgeführt und die Versuche analysiert. ST, EAK und BC schrieb die Zeitung.

Hinweis: Nachfolgend finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Beschreibung der Versuchsprotokoll wir verwenden, um zwischen Paaren von männlichen Fruchtfliegen ermöglichen zuverlässige Auslösung der Aggression (D. melanogaster). Dieses Verfahren führt zur Bildung eines &quot;loser&quot; -Effekt. Über dieses Protokoll, um eine kurzfristige &quot;Gewinner&quot; Effekt wurde auch vor kurzem berichtet, 5,6. Abbildung 1 zeigt die Zeitleiste der Verhaltensexperimente. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig1.jpg" /> Abbildung 1. Zeitleiste der Aggression Experiment. Am Tag 1 werden im Spätstadium männlichen Puppen (bei Flügeln werden schwarz) in frisch hergestellten Isolationsdurchstechflaschen isoliert. Am Tag 5 nach dem Austritt als Erwachsene, werden 4 Tage alten männlichen Fliegen mit CO 2 anästhesiert und mit verschiedenen Farben zur Identifikation lackiert. Am Tag 7, Lebensmittel Tassen und Kampfkammernbereit, die Verhaltensexperimente einzurichten. Zwei 6-7 Tage alten Männchen werden in die Kammern eingelegt und in der Lage sind, zu interagieren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> 1. Tag 1: Soziale Isolation der Puppen <ol><li> Raise und Pflege Fliegen Aktien in einer umwelt kontrollierten 12 Stunden Licht / 12 h Dunkel-Zyklus Brutschrank bei 25 ° C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit. </li><li> Bereiten Isolationsdurchstechflaschen: Erhitzen Sie frische fliegen Essen, bis sie geschmolzen. Verwendung einer Pasteur-Pipette etwa 1,5 ml geschmolzene Fliege Nahrung in Einzel leer Probiergläser (1,6 x 10 cm). Lassen Sie die Speisen zu verfestigen. </li><li> Isolieren, Puppen: Mit einem feinen Pinsel, entfernen Sie vorsichtig eine Late-Stage-männliche Puppe (bei Flügeln werden schwarz) aus dem Vorratsröhrchen und legen Sie sie auf der Seite eines frisch hergestellten Lebensmittel, die Reagenzglas. Schließen Isolationsdurchstechflaschen mit Baumwolle (Abbildung 2). </li><li&gt; Platz Isolationsdurchstechflaschen mit Puppen in den 12 Stunden Licht / 12 Stunden Dunkelheit Brutschrank bei 25 ° C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit. </li></ol><img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig2.jpg" /> Abbildung 2. Soziale Isolation. Eine Spätstadium männliche Puppe ist auf der Seite an einer frisch hergestellten Isolations Fläschchen gegeben. Isolation Fläschchen Puppe enthalten, sind in den 12 Stunden Licht / 12 Stunden Dunkelheit Brutschrank bei 25 ° C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit aufgestellt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> 2. Tag 5: Malerei die Fliegen für individuelle Identifikationszwecken <ol><li> Führen Sie diesen Schritt am Tag 5 4 Tage alten männlichen Fliegen und zwei Tage vor der Verhaltensexperimente, um die negativen Auswirkungen der CO 2 Anästhesie zu minimieren. </li><li> Anesthetize Fliege mit CO 2. </li&gt; <li> Mit einem feinen Zahnstocher, legen Sie einen kleinen Punkt von Acrylfarbe auf den Brustkorb. Vermeiden Sie es, Farbe auf dem Kopf, Flügel, Bauch oder Beine (Abbildung 3). </li><li> Lassen Sie Farbe trocken für etwa 10 sec, und sanft übertragen Fliegen zurück zu ihrer ursprünglichen Isolationsdurchstechflaschen. </li><li> Return Isolationsdurchstechflaschen mit dem 12 Stunden Licht / 12 Stunden Dunkelheit Brutschrank bei 25 ° C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit. </li></ol><img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig3.jpg" /> Figur 3. Individuelle Identifizierung. Nach Betäubung eines Fliege mit CO 2, einem kleinen Tropfen Acrylfarbe auf dem Thorax angelegt wird. Für individuelle Identifikations Zweck werden verschiedene Farben verwendet (weiß und hier blau). Siehe nachstehende Diskussion über die Verwendung von CO 2 bei diesem Schritt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses figu ansehen</a>Re. 3. Tag 7: Vorbereitung der Vorrichtung <ol><li> Bereiten Sie Lebensmittel Cups: <ol><li> Erhitzen Sie frische fliegen Essen, bis es schmilzt. </li><li> Verwendung einer Pasteur-Pipette, etwa 0,8 ml Lebensmittel an den Deckel eines Schraubdeckelfläschchen (1,5 cm Durchmesser, 1 cm Höhe) und abkühlen lassen. Vermeiden Sie Luftblasen. </li><li> Machen Sie frische Hefe Paste durch Mischen von Trockenhefe mit ein paar Tropfen Wasser. Wenn dicke, wenden Sie einen kleinen Tropfen von Hefe-Paste auf der Mitte des Nahrungsmittelbecher Oberfläche mit einem Zahnstocher (Abbildung 4). </li></ol></li></ol><img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig4.jpg" /> Abbildung 4. Vorbereiten der Nahrung Tasse. Ein Nahrungsmittelbecher mit frischen Fliege Essen zubereitet. Nach den Lebensmittel verfestigt wird ein Punkt von Hefe-Paste in der Mitte des Nahrungsmittelbecher Oberfläche platziert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um die v</a>IEW eine größere Version dieser Figur. <ol start="2"><li> Bereiten Individuelle Kämpfen Chambers: <ol><li> Mit Wasser gründlich waschen der Vorrichtung und individuellen Kampfkammern vor Gebrauch jedes Mal. Dry mit Papiertuch vor dem Gebrauch. </li><li> Legen Sie ein Lebensmitteltasse in der Mitte jeder kämpft Kammer und fixieren mit einem Rückgang von Kitt. </li><li> Bedeckung Löschkammern mit dem Vorrichtungsdeckel (Abbildung 5). </li><li> Platzieren der Vorrichtung in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit (60%) bei 25 ° C. </li><li> Legen Sie eine Lichtquelle über dem Gerät, um die Kämpfe Kammern zu beleuchten und stellen Sie eine Videokamera für die Aufnahme von oben. </li></ol></li></ol><img alt="Figur 5" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig5.jpg" /> Abbildung 5. Vorbereitung der einzelnen Kampfraum. Das frisch zubereitete Speisen Tasse mit einem Punkt von Hefe-Paste auf der Oberfläche in gewaschen einzelnen fi FestKämpfe Kammern. Kammern mit der zweiteilige Deck das Einführen eines undurchsichtigen Kunststoffteiler in einzelne Kampfkammern geschlossen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> 4. Tag 7: Verhalten Experiment <ol><li> Führen Sie die Verhaltensexperimente mit 6-7 Tage alten männlichen Fliegen. </li><li> Legen Kunststoffteiler in jeden Kampf gegen Kammer. </li><li> Entfernen Sie die Watte aus der Isolationsröhre und positionieren Sie den Schlauch unter einem offenen Loch auf der Seite des Geräts. </li><li> Lassen Sie die Fliege in den Kampfraum gelangen durch negative Geotaxis, in der Regel innerhalb von wenigen Sekunden. </li><li> Schließen Sie den Schiebewand nach der Fliege hat das Rohr nach links und die Kammer eingetragen. </li><li> Wiederholen Sie den Vorgang, um die zweite Fliege in den Kampf Kammer auf der anderen Seite des Gerätes einführen. </li><li> Legen Sie das Gerät wieder in den beleuchteten videotaping Position. </li><li> Beginnen Sie Videoaufzeichnung und entfernen Sie die Plastikteiler, damit Fliegen zu interagieren. <ol><li> Für Aggression Experimente: <ol><li> In diesen Experimenten kämpft Rekord für mindestens 20 Minuten, um die Bildung von starken Dominanzverhältnisse zu gewährleisten. </li><li> Nach der gewünschten Zeit, zu stoppen Videoaufzeichnung. </li><li> Fliegen aus den Kämpfen Kammern entfernen durch die Umkehrung der oben beschriebenen Vorgehensweise. </li><li> Gründlich Verhaltensgerät mit einem milden Reinigungsmittel und Wasser nach jedem Gebrauch spülen und waschen. </li></ol></li><li> Für &quot;Loser&quot; Effect Experimente: Hinweis: In diesen Experimenten werden zunächst Kämpfe als der Konditionierungsphase und zweiten Kämpfe als der Testphase berücksichtigt. Die Zeit der Ruhe zwischen den Kämpfen kann unterscheiden, aber 10 Minuten ermöglicht die Bildung einer starken &quot;Verlierer&quot; Wirkung. <ol><li> Folgen Sie dem oben beschriebenen, einen ersten Kampf durchführen Vorgehensweise. </li><li> Entscheidender Schritt: Um die Bildung einer &quot;Verlierer&quot; Mentalität, e induzierenNsure, die ersten Kämpfe sind mindestens 20 min lang, um starke Dominanz Beziehungen aufzubauen. Nach 20 min Setzen Sie die Kunststoffteiler in Kampfkammern, um die Fliegen zu trennen. </li><li> Nach 10 min Ruhezeit, entfernen Sie vorsichtig die Kunststoffteiler, damit Fliegen zum zweiten Kämpfe zu interagieren. </li><li> Am Ende der zweiten 20 Minuten Kampf, stoppen Sie die Videoaufzeichnung. </li><li> Fliegen aus Verhaltens Kammern wie oben entfernen. </li><li> Wieder einmal gründlich den Verhaltensgerät reinigen. </li></ol></li></ol></li></ol> 5. Behavioral Analysis <ol><li> Übertragen Filme <ol><li> Verbinden Kameras an den Computer. </li><li> Konvertieren Fliegen .MTS um Fliegen .mov und kommen Filme Clips zusammen, mit Hilfe von Video-Konvertierungssoftware und die Option &quot;beizutreten ausgewählten Clips&quot;. </li><li> Beobachten Sie und jeden Film mit Video-Reader-Software zu analysieren. </li></ol></li><li> Scoring-Verhalten Hinweis: Dies kann manuell durchgeführt werden oder mit unsing Verhaltensanalyse-Software-Programm, sofern verfügbar. Die folgende Abbildung beschreibt eine mögliche manuelle Analyse für einen &quot;Verlierer&quot; Wirkung. <ol><li> Note die Zeit der ersten Begegnung zwischen den Fliegen an der Nahrungsmittelbecher (Begegnungen sind Wechselwirkungen zwischen Paaren von Fliegen, die mindestens 2 Sek halten) und dem Zeitpunkt des Auftretens der ersten Ausfallschritt (ein Verhaltensmuster, in dem eine Fliege erhebt sich hoch auf seiner Hinterbeine und schnappt nach unten auf und versucht, den Gegner zu greifen). Dann punkten die Latenz zu stürzen (das Intervall zwischen der ersten Begegnung und der ersten Ausfallschritt). </li><li> Zählen Sie die Anzahl der Begegnungen und Ausfallschritte während eines Kampfes. Hinweis: Falls gewünscht, kann man auch andere Verhaltensmuster punkten, wie Flügel Bedrohung, Boxen, Fechten, Rückzug oder die Zahl der Begegnungen, bevor die erste Ausfallschritt, zum Beispiel. </li><li> Note die Zeit der Gründung der Dominanz (Zeit zwischen der ersten Begegnung, und die Zeit, wenn man fliegen Exerzitien für drei Mal in Folge von der Food Tasse Achterer empfängt Ausfallschritte). Hinweis, die fliegen, ist der Gewinner und dem der Verlierer des Kampfes. </li></ol></li><li> Berechnung eines &quot;Loser&quot; Effect <ol><li> Teilen Sie die Anzahl der Kämpfe, in denen vorherige Verlierer verlieren 2. Kämpfe (Losers, die zu verlieren: LL) durch die Gesamtzahl der Kämpfe, und multiplizieren Sie mit 100. Das erhaltene Prozentsatz stellt die &quot;Verlierer&quot; Wirkung: [(# Fliegt LL) / (# Gesamt Kampf)] x 100 </li><li> Verwenden Sie einen Chi-Quadrat-Test, um zu vergleichen, ob die &quot;Verlierer&quot; Effekt ist statistisch von dem Erwartungswert von 50%. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Das moderne Zeitalter der Verwendung von Drosophila mit seinen leistungsfähigen genetischer Methoden als Modellorganismus für das Studium der Aggression vor einem Dutzend Jahren begann etwa mit der Einführung der neuen experimentellen Arenen, in denen zuverlässige Kampfverhalten konnte mit einzelnen Paaren von Fliegen 1,7 erhalten werden kann, 8,17,19. Diese Arenen enthalten gewünschten Ressourcen (ein Nahrungsmittelbecher, potenziellen Partnern) und ein Raum für die Verlierer fliegt...

Aggression in der Tieranlagen ist stark mit dem Erwerb und der Besitz von Ressourcen wie Nahrung, Territorium und Kollegen verbunden. Angesichts der wichtigen Rolle dieses spielt in der Fitness von Individuen, ist es nicht verwunderlich, dass Aggression in der Tierwelt entwickelt. Als ein adaptives Merkmal, das direkt zugute Individuen wird eine starke Lernen und Gedächtnis-Komponente mit Aggression verbunden. Im Wettbewerb um die sozialen Rang, beeinflusst das Ergebnis der späteren Wettbewerben früheren Kampferfahrung. In der Regel vor Verlierer Erfahrung zu und gewinnen Erfahrung ab, die Wahrscheinlichkeit zu verlieren späteren Wettbewerben (so genannte &quot;Verlierer&quot; und &quot;Gewinner&quot; Effekte). &quot;Loser&quot; Effekte wurden in einer Vielzahl von Arten beobachtet worden, und einige Berichte deuten darauf hin, dass diese mehrere Tage dauern, während &quot;Gewinner&quot; Wirkungen sind in der Regel von kürzerer Dauer 2,10,11. Der erste Bericht über aggressives Verhaltenin Fruchtfliegen (D. ampelophila) wurde durch Sturtevant 1915 in einer mit Sex Anerkennung und Geschlechtsselektion 12 betroffenen Papier. Ein halbes Jahrhundert später, vollständigere Untersuchung der männlichen Fruchtfliege Aggression wurden, dass die meisten der während der Fruchtfliege Kämpfe beobachtete Verhaltensmuster beschrieben. Diese Versuche waren meist in kleinen Gruppen von mehr als 13 bis 15 Stunden beobachtet, männliche und weibliche Fliegen durchgeführt. In jüngster Zeit mit der Zugabe von leistungsfähigen genetischen Werkzeuge, dyadische gleichgeschlechtlichen Kampf Setups und kürzere Zeiten der Beobachtung, D. melanogaster hat sich als wichtiges Modellsystem für das Studium der Biologie der Aggression 1,16 entstanden. Die Analyse der Kämpfe zwischen gleichgeschlechtlichen Paaren von männlichen und weiblichen Fliegen zeigten, dass Aggression beinhaltet stereotype Verhaltensmuster, die Übergang von einem zum anderen zu einer statistisch zuverlässige Weise 1,17. Einige der beobachteten Verhaltensmuster sind geschlechtsspezifisch, während andere im Kampf beobachtets bei beiden Geschlechtern. Männlich Kämpfe gehen zu höheren Intensitätsstufen als weibliche Kämpfe und führen zur Bildung von Dominanzverhältnisse mit klaren &quot;Gewinner&quot; und &quot;Verlierer&quot;. Derzeit haben viele Labors begann die Untersuchung der biochemischen 18, neuronale 7,19-21 und genetische 22 Grundlagen der Aggression. Leider eine Meta-Analyse von Studien, um Einblick in Kampf Dynamik und die Bildung und Aufrechterhaltung der Dominanzbeziehungen ist problematisch aufgrund der Verwendung einer Vielzahl von experimentellen Verfahren in verschiedenen Labors erhalten. Im wesentlichen alle der in der Literatur beschriebenen Techniken beinhalten Handhabung und Manipulationen der Fliegen, um sie in Arenen 19,23,24 und während des Verhaltensexperiment 3,4 einzuführen Fliegen aus Arenen übertragen. Sanfte Aspiration ist der häufigste Weg, um Fliegen zu manipulieren 3,4,23-25, aber kalt oder CO 2 Anästhesie werden auch verwendet, 9,26, auch wenn previous Studien haben bereits berichtet, dass diese Verfahren haben schädliche Auswirkungen auf Flugverhalten 27,28. Ein Zeitraum von mindestens 24 h nach der Verwendung von Anästhetika empfohlen, ihre Auswirkungen auf das Verhalten 29,30 minimieren. Fliegen lernen aus früheren Kampferfahrung und ihre Verhaltensmuster zu verändern Nutzung in neuen Situationen, was darauf hindeutet, dass Lernen und Gedächtnis zu begleiten und Folgen der agonistischen Begegnungen. In diesem Sinne, Fliegen Kämpfe ähneln operante Konditionierung Lernsituationen, in dem Fliegen zu lernen, dass eine Strategie hat funktioniert und es dann immer öfter bei der späteren Begegnungen. Fliegen ändern ihre Kampfstrategien nach dem Dominanzverhältnisse wurden während der Kämpfe etabliert, mit Gewinnern Longieren mehr und mehr und Verlierer immer weniger. Nach einer Zeit der Trennung vorherigen Verlierer zeigen viel mehr unterwürfige Verhalten und mit hoher Wahrscheinlichkeit 2. wenn gepaart mit naiven fl kämpft verlierenies oder vorherigen Gewinnern 3,4. Jedoch hat das Fehlen eines experimentellen Verfahrens gesetzt wird, das Handling von Fliegen detaillierte Studien &quot;loser&quot; Effekte erschwert. In einer aktuellen Studie verglichen wir zwei experimentellen Verfahren routinemäßig in Laboratorien (Aspiration und Kälte-Anästhesie) verwendet werden, um Fliegen in Verhaltenskammern an das neue Verfahren, das Handling eliminiert einzuführen. Die Ergebnisse zeigten, dass Kalt Anästhesie hatten viel größere negative Auswirkungen auf Aggression als Aspiration, sondern sogar Aspiration reduziert das Niveau der Aggressivität von Fliegen. Aspiration war jedoch zu hoch signifikante Auswirkungen auf das Lernen und Gedächtnis, die Aggression zu begleiten. Nach identischen Protokoll mit zwei experimentellen Verfahren (Aspiration und keine Behandlung), eine robuste &quot;Verlierer&quot; Effekt wurde nur beobachtet, wenn die Handhabung von Fliegen wurde von der Versuchsdurchführung 5,6 eliminiert. Idealerweise Studium der Drosophila Aggression in labotorien sollten Umweltsituationen, die normalerweise in der Wildnis begegnen fliegt (Wettbewerb um Ressourcen, Territorium zu verteidigen und Raum zu entkommen) enthalten. Darüber hinaus sollten Versuchsbedingungen optimiert werden, um zuverlässig zu induzieren, zu beobachten und das Verhalten zu untersuch interpretiert werden (versuchen, die Behandlung der Tiere zu minimieren, die Verwendung von CO 2 als Narkosemittel zu begrenzen, und Standardisierung der experimentellen Verfahren). Bei dem Versuch, die meisten oder alle diese Probleme anzugehen, haben wir einen neuen Verhaltensgerät, das Handling von Fliegen beseitigt, bevor, während und nach den verhaltens Arenen ihre Einführung. Mit diesen Vorrichtungen verwenden Fliegen ihre angeborene negativen Geotaxis zu bewegt und in die und aus den Kampf Kammern übertragen werden. Durch den Wegfall der Handhabung von Fliegen, zielt darauf ab, das Protokoll an: (a) verringern die Verhaltens Variabilität zwischen Individuen; (b) verringern Sie die notwendige Zeit für Fliegen zu interagieren und erzeugen klare Dominanzverhältnisse (Männer); und (c) sicher zu induzieren stark genug behavioral Änderungen Bildung &quot;Verlierer&quot; Effekte erlauben. Dieses Protokoll beschreibt eine neue experimentelle Vorrichtung und ein schrittweises Vorgehen, um Aggressionen zu analysieren und die Bildung einer starken &quot;Verlierer&quot; Effekt in D. ermöglichen melanogaster. Wir erwarten, dass dieser Verhaltensvorrichtung leicht für die Untersuchung von anderen sozialen Verhaltensweisen, die von Fruchtfliegen zeigte angepasst werden.

<table><tbody><tr><td>Drosophila melanogaster pupa</td><td>Bloomington Stock Center</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Standard fly food</td><td></td><td></td><td>Fabricated in-house.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Behavioral chambers</td><td>Mike machine</td><td></td><td>Fabricated in-house. Directly&amp;nbsp; contact the compagny for more informations.</td></tr><tr><td>Borosilicate glass vials</td><td>VWR International&amp;nbsp;</td><td>47729-576</td><td>16 x 10 mm</td></tr><tr><td>Cotton</td><td>Fisherbrand</td><td>22-456-881</td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Pasteur pipettes</td><td>VWR International&amp;nbsp;</td><td>53300-567</td><td></td></tr><tr><td>Paintbrush&amp;nbsp;</td><td>Blick Art Material</td><td>06157-7030</td><td>Round , Size 3/0</td></tr><tr><td>Toothpick</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Acrylic paint (blue/white)</td><td>Blick Art Material</td><td>01637-5172/01637-1022</td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Dry active yeast</td><td>Sigma</td><td>YSC2-500G</td><td></td></tr><tr><td>Srew cap tube</td><td>VWR International&amp;nbsp;</td><td>10011-394&amp;nbsp;</td><td>15 mm diameter, 10 mm height</td></tr><tr><td>Eppendorf</td><td>VWR International&amp;nbsp;</td><td>22363212</td><td></td></tr><tr><td>Tape</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Plastic slices</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>70329-40</td><td>22 x 40 x 0.25 mm Thickness</td></tr><tr><td>Light source (bulb)</td><td>VWR International&amp;nbsp;</td><td>500003-418</td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Timer</td><td>VWR International&amp;nbsp;</td><td>62344-641</td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Incubator</td><td>Percival</td><td></td><td>Directly contact the constructor for more informations.</td></tr><tr><td>Carbon Dioxide Dry (CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)</td><td>Medical-Technical Gases, Inc</td><td>14H31</td><td></td></tr><tr><td>Binocular</td><td>Nikon</td><td>SMZ-745</td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Camera (SONY Handycam&amp;nbsp; HDR-CX330)</td><td>B&amp;amp;H</td><td>SOHDRCX330B</td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Computer</td><td></td><td></td><td>With a minimum of 1.4 Ghz Processor, running Microsoft Windows or Machintosh HD</td></tr><tr><td>ClipWrap</td><td>Download online</td><td></td><td>Any importing software can be used</td></tr><tr><td>QuickTime Player</td><td>Download online</td><td></td><td>Any reading software can be used</td></tr><tr><td>GraphPad Software</td><td>Online</td><td></td><td>Any statistical software can be used</td></tr></tbody></table>

a new approach that eliminates handling for studying aggression and the "loser" effect in drosophila melanogaster

Aggressives Verhalten in Drosophila melanogaster wird der sequentielle Expression der stereotype Verhaltensmuster zusammengesetzt (zur Analyse siehe 1). Dieses komplexe Verhalten durch genetische, hormonelle und Umweltfaktoren beeinflusst. Wie in vielen Organismen beeinflusst früheren Kampferfahrung die Kampfstrategie von Fliegen und das Ergebnis der späteren Wettbewerben: einem verlorenen Kampf erhöht die Wahrscheinlichkeit des Verlierens später Wettbewerbe und enthüllt &quot;Verlierer&quot; Auswirkungen, die wahrscheinlich beinhalten Lernen und Gedächtnis 2-4. Das Lernen und Gedächtnis, die die Expression von komplexen sozialen Verhaltensweisen wie Aggression begleitet, ist vor Test Umgang mit den Tieren 5,6 empfindlich. Vielen experimentellen Verfahren werden in verschiedenen Laboratorien verwendet, um Aggression 7-9 jedoch nicht routinemßig verwendete Protokoll das schließt Handhabung entfernt ist derzeit studieren. Hier berichten wir über eine neue Verhaltens Vorrichtung, die beseitigt Handhabung von Fliegen, mit instead ihre angeborene negativen geotactic Reaktionen auf Tiere in oder aus der Kampfkammern zu bewegen. In diesem Protokoll kleinen kreisförmigen Kampfarenen enthaltend ein Futternapf werden in zwei gleiche Hälften durch einen abnehmbaren Kunststoffschieber vor der Einführung der Fliegen unterteilt. Fliegen geben Kammern aus ihrer Heimat Isolierung Vials über Schleifkammertüren und Geotaxis. Nach dem Entfernen des Kunststoffgleitern, sind Fliegen frei zu interagieren. Nach bestimmten Zeitperioden werden entfernt wieder von Schiebereglern für die nachfolgenden Experimente getrennt. All dies wird leicht ohne Handhabung einzelner entfernt wurde. Dieses Gerät bietet einen neuartigen Ansatz zur Aggression und die damit verbundene Lernen und Gedächtnis, einschließlich der Bildung von &quot;Verlierer&quot; Effekte in fly Kämpfe zu studieren. Darüber hinaus kann dieses neue Mehrzweck-Verhaltens-Gerät verwendet, um andere soziale Verhaltensweisen von Fliegen lernen werden und sollte in der Regel sein, von Interesse für die Untersuchung von Erfahrungen im Zusammenhang mit Veränderungen in der grundlegenden Verhaltensprozesse.

Dieser Abschnitt stellt das Design des Verhaltenskammer und die Analyse eines typischen Satz von Verhaltensexperimenten im Anschluss an die oben genannten Mess Aggression und die Bildung einer &quot;Verlierer&quot; Effekt beschriebenen Protokoll. Ebenfalls dargestellt sind Proben von anderen Verhaltensweisen, die unter Verwendung dieser Vorrichtung gemessen werden kann. Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung der neuen Vorrichtung. Das Gerät besteht aus drei zylindrisch...

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A New Approach that Eliminates Handling for Studying Aggression and the "Loser" Effect in Drosophila melanogaster

Während Fruchtfliege Kämpfe, die Verhaltensmuster beobachtet, kämpfen Dynamik, und die damit verbundenen Lern- und Gedächtnis werden von experimentellen Bedingungen beeinflusst. Die hier vorgestellte Protokoll beschreibt ein neues Verfahren, das vollständig eliminiert Handhabung von Fliegen während der Experimente. Dies verbessert Kampf Dynamik und ermöglicht die Bildung von starken &quot;Verlierer&quot; Effekte.

Ein neuer Ansatz, die Handhabung für ein Studium Aggression Eliminiert und die &quot;Loser&quot; Effect in<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Aggressive behavior in Drosophila melanogaster is composed of the sequential expression of stereotypical behavioral patterns (for analysis see 1). This ...

a-new-approach-that-eliminates-handling-for-studying-aggression-loser

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A New Approach that Eliminates Handling for Studying Aggression and the "Loser" Effect in Drosophila melanogaster

9.6K Aufrufe.  Harvard Medical School.  Während Fruchtfliege Kämpfe, die Verhaltensmuster beobachtet, kämpfen Dynamik, und die damit verbundenen Lern- und Gedächtnis werden von experimentellen Bedingungen beeinflusst. Die hier vorgestellte Protokoll beschreibt ein neues Verfahren, das vollständig eliminiert Handhabung von Fliegen während der Experimente. Dies verbessert Kampf Dynamik und ermöglicht die Bildung von starken "Verlierer" Effekte. 

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Studying Aggression in Drosophila (fruit flies)

Aggression is an innate behavior that evolved in the framework of defending or obtaining resources. This complex social behavior is influenced by genetic, hormonal and environmental factors. In many organisms, aggression is critical to survival but controlling and suppressing aggression in distinct contexts also has become increasingly important. In recent years, invertebrates have become increasingly useful as model systems for investigating the genetic and systems biological basis of complex social behavior. This is in part due to the diverse repertoire of behaviors exhibited by these organisms. In the accompanying video, we outline a method for analyzing aggression in Drosophila whose design encompasses important eco-ethological constraints. Details include steps for: making a fighting chamber; isolating and painting flies; adding flies to the fight chamber; and video taping fights. This approach is currently being used to identify candidate genes important in aggression and in elaborating the neuronal circuitry that underlies the output of aggression and other social behaviors.

Studying Aggression in Drosophila fruit flies

Studieren Aggression in Drosophila (Taufliege)

Aggression is an innate behavior that evolved in the framework of defending or obtaining resources.  This complex social behavior is influenced by ...

Forschung

Biologie

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors remains poorly understood. In Drosophila melanogaster, environmental cues, such as food availability, affect mating activity offering a tractable system to investigate the mechanisms modulating sexual behavior. In D. melanogaster, environmental cues are often sensed via the chemosensory gustatory and olfactory systems. Here, we present a method to test the effect of environmental chemical cues on mating behavior. The assay consists of a small mating arena containing food medium and a mating couple. The mating frequency for each couple is continuously monitored for 24 h. Here we present the applicability of this assay to test environmental compounds from an external source through a pressurized air system as well as manipulation of the environmental components directly in the mating arena. The use of a pressurized air system is especially useful to test the effect of very volatile compounds, while manipulating components directly in the mating arena can be of value to ascertain a compound's presence. This assay can be adapted to answer questions about the influence of genetic and environmental cues on mating behavior and fecundity as well as other male and female reproductive behaviors.

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

We demonstrate an assay to analyze the environmental and genetic cues that influence mating behavior in the fruit fly Drosophila melanogaster.

Eine Methode, um die Wirkung von Umwelteinflüssen auf das Paarungsverhalten zu untersuchen<em&gt; Drosophila melanogaster</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

Verhalten

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.

Appetitive Assoziative olfaktorischen Lernens in<em&gt; Drosophila</em&gt; Larven

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

Neurowissenschaften

Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning

This protocol describes a new paradigm for analyzing aversive associative learning in adult flies (Drosophila melanogaster). The paradigm is analogous to passive avoidance behavior in laboratory rodents in which animals learn to avoid a compartment where they have previously received an electric shock. The assay takes advantage of negative geotaxis in flies, which manifests as an urge to climb up when they are placed on a vertical surface. The setup consists of vertically oriented upper and lower compartments. On the first trial, a fly is placed into a lower compartment from where it usually exits&#160;within 3-15 s, and steps into the upper compartment where it receives an electric shock. During the second trial, 24 h later, the latency is significantly increased. At the same time, the number of shocks is decreased compared to the first trial, indicating that flies formed long-term memory about the upper compartment. The recordings of latencies and number of shocks could be performed with a tally counter and a stopwatch or with an Arduino-based simple device. To illustrate how the assay can be used, the passive avoidance behavior of D. melanogaster and D. simulans male and female were characterized here. Comparison of latencies and number of shocks revealed that both D. melanogaster and D. simulans flies efficiently learned the passive avoidance behavior. No statistical differences were observed between male and female flies. However, males were a little faster while entering the upper compartment on the first trial, while females received a slightly higher number of shocks in every retention trial. The Western diet (WD) significantly impaired learning and memory in male flies while flight exercise counterbalanced this effect. Taken together, the passive avoidance behavior in flies offers a simple and reproducible assay that could be used for studying basic mechanisms of learning and memory.

Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning

This work describes a simple behavioral paradigm that allows the analysis of aversive associative learning in adult fruit flies. The method is based on suppressing the innate negative geotaxis behavior due to the association formed between a specific environmental context and an electric shock.

Drosophila Passives Vermeidungsverhalten als neues Paradigma zur Untersuchung assoziativen aversiven Lernens

This protocol describes a new paradigm for analyzing aversive associative learning in adult flies (Drosophila melanogaster). The paradigm is analogous to ...

Straightforward Assay for Quantification of Social Avoidance in Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster is an emerging model to study different aspects of social interactions. For example, flies avoid areas previously occupied by stressed conspecifics due to an odorant released during stress known as the Drosophila stress odorant (dSO). Through the use of the T-maze apparatus, one can quantify the avoidance of the dSO by responder flies in a very affordable and robust assay. Conditions necessary to obtain a strong performance are presented here. A stressful experience is necessary for the flies to emit dSO, as well as enough emitter flies to cause a robust avoidance response to the presence of dSO. Genetic background, but not their group size, strongly altered the avoidance of the dSO by the responder flies. Canton-S and Elwood display a higher performance in avoiding the dSO than Oregon and Samarkand strains. This behavioral assay will allow identification of mechanisms underlying this social behavior, and the assessment of the influence of genes and environmental conditions on both emission and avoidance of the dSO. Such an assay can be included in batteries of simple diagnostic tests used to identify social deficiencies of mutants or environmental conditions of interest.

Straightforward Assay for Quantification of Social Avoidance in Drosophila melanogaster

Here, we present a protocol to quantify the avoidance of stressed individuals. This paradigm is powerful yet user-friendly and can be used to assess the influence of genes and environment on one kind of social interaction in Drosophila melanogaster.

Einfache Assay zur Quantifizierung von Sozialvermeidung in<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Drosophila melanogaster is an emerging model to study different aspects of social interactions. For example, flies avoid areas previously occupied by ...

High Throughput Assay to Examine Egg-Laying Preferences of Individual Drosophila melanogaster

Recently, egg-laying preference of Drosophila has emerged as a genetically tractable model to study the neural basis of simple decision-making processes. When selecting sites to deposit their eggs, female flies are capable of ranking the relative attractiveness of their options and choosing the &#34;greater of two goods.&#34; However, most egg-laying preference assays are not practical if one wants to take a systematic genetic screening approach to search for the circuit basis underlying this simple decision-making process, as they are population-based and laborious to set up. To increase the throughput of studying of egg-laying preferences of single females, we developed custom chambers that each can simultaneously assay egg-laying preferences of up to thirty individual flies as well as a protocol that ensures each female has a high egg-laying rate (so that their preference is readily discernable and more convincing). Our approach is simple to execute and produces very consistent results. Additionally, these chambers can be equipped with different attachments to allow video recording the egg-laying animals and to deliver light for optogenetics studies. This article provides the blueprints for fabricating these chambers and the procedure for preparing the flies to be assayed in these chambers.

High Throughput Assay to Examine Egg-Laying Preferences of Individual Drosophila melanogaster

This protocol describes a high throughput assay for testing egg-laying preferences of Drosophila melanogaster at single-animal resolution. This assay provides a simple, efficient, and scalable platform to identify genes and circuit components that control a simple decision-making process.

Assay mit hohem Durchsatz Eiablage Präferenzen der einzelnen zu untersuchen<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Recently, egg-laying preference of Drosophila has emerged as a genetically tractable model to study the neural basis of simple decision-making processes. ...

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We demonstrate a simple way to tap into the fly reward system, modify experiences related to natural reward, and use voluntary ethanol consumption as a measure for changes in reward states. The approach serves as a relevant tool to study the neurons and genes that play a role in experience-mediated changes of internal state. The protocol is composed of two discrete parts: exposing the flies to rewarding and nonrewarding experiences, and assaying voluntary ethanol consumption as a measure of the motivation to obtain a drug reward. The two parts can be used independently to induce the modulation of experience as an initial step for further downstream assays or as an independent two-choice feeding assay, respectively. The protocol does not require a complicated setup and can therefore be applied in any laboratory with basic fly culture tools.

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

We describe a protocol for inducing rewarding and nonrewarding experiences in fruit flies (Drosophila melanogaster) using voluntary ethanol consumption as a measure for changes in reward states.

Ein einfacher Weg zu messen Veränderungen in Reward-seeking Verhalten verwenden<em&gt; Drosophila melanogaster</em

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We ...

Measuring and Altering Mating Drive in Male Drosophila melanogaster

Despite decades of investigation, the neuronal and molecular bases of motivational states remain mysterious. We have recently developed a novel, reductionist, and scalable system for in-depth investigation of motivation using the mating drive of male Drosophila&#160;melanogaster (Drosophila), the methods for which we detail here. The behavioral paradigm centers on the finding that male mating drive decreases alongside fertility over the course of repeated copulations and recovers over ~3 d. In this system, the powerful neurogenetic tools available in the fly converge with the genetic accessibility and putative wiring diagram available for sexual behavior. This convergence allows rapid isolation and interrogation of small neuronal populations with specific motivational functions. Here we detail the design and execution of the satiety assay that is used to measure and alter courtship motivation in the male fly. Using this assay, we also demonstrate that low male mating drive can be overcome by stimulating dopaminergic neurons. The satiety assay is simple, affordable, and robust to influences of genetic background. We expect the satiety assay to generate many new insights into the neurobiology of motivational states.

Measuring and Altering Mating Drive in Male Drosophila melanogaster

This article describes a behavioral assay that uses male mating drive in Drosophila melanogaster to study motivation. Using this method, researchers can utilize advanced fly neurogenetic techniques to uncover the genetic, molecular, and cellular mechanisms that underlie this motivation.

Messen und Ändern von Mating Antrieb in Male<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Despite decades of investigation, the neuronal and molecular bases of motivational states remain mysterious. We have recently developed a novel, ...

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

Many insights into the molecular mechanisms underlying learning and memory have been elucidated through the use of simple behavioral assays in model organisms such as the fruit fly, Drosophila melanogaster. Drosophila is useful for understanding the basic neurobiology underlying cognitive deficits resulting from mutations in genes associated with human cognitive disorders, such as intellectual disability (ID) and autism. This work describes a methodology for testing learning and memory using a classic paradigm in Drosophila known as courtship conditioning. Male flies court females using a distinct pattern of easily recognizable behaviors. Premated females are not receptive to mating and will reject the male&#39;s copulation attempts. In response to this rejection, male flies reduce their courtship behavior. This learned reduction in courtship behavior is measured over time, serving as an indicator of learning and memory. The basic numerical output of this assay is the courtship index (CI), which is defined as the percentage of time that a male spends courting during a 10 min interval. The learning index (LI) is the relative reduction of CI in flies that have been exposed to a premated female compared to na&#239;ve flies with no previous social encounters. For the statistical comparison of LIs between genotypes, a randomization test with bootstrapping is used. To illustrate how the assay can be used to address the role of a gene relating to learning and memory, the pan-neuronal knockdown of Dihydroxyacetone phosphate acyltransferase (Dhap-at) was characterized here. The human ortholog of Dhap-at, glyceronephosphate O-acyltransferase (GNPT), is involved in rhizomelic chondrodysplasia punctata type 2, an autosomal-recessive syndrome characterized by severe ID. Using the courtship conditioning assay, it was determined that Dhap-at is required for long-term memory, but not for short-term memory. This result serves as a basis for further investigation of the underlying molecular mechanisms.

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

This protocol describes a Drosophila learning and memory assay called courtship conditioning. This classic assay is based on a reduction of male courtship behavior after sexual rejection by a non-receptive premated female. This natural form of behavioral plasticity can be used to test learning, short-term memory, and long-term memory.

Drosophila Courtship Conditioning Als Maß für Lernen und Gedächtnis

Many insights into the molecular mechanisms underlying learning and memory have been elucidated through the use of simple behavioral assays in model ...

Drosophila Modelle für genetische und verhaltensbezogene Merkmale der Autismus-Spektrum-Störung

Paradigms for Behavioral Assessment in Drosophila Model of Autism Spectrum Disorder

Autism Spectrum Disorder (ASD) encompasses a heterogeneous group of neurodevelopmental disorders with common behavioral symptoms including deficits in social interaction and ability for communication, enhanced restricted or repetitive behaviors, and also, in some cases, learning disability and motor deficit. Drosophila has served as an unparalleled model organism for modeling a great number of human diseases. As many genes have been implicated in ASD, fruit flies have emerged as a powerful and efficient way to test the genes putatively involved with the disorder. As hundreds of genes, with varied functional roles, are implicated in ASD, a single genetic fly model of ASD is unfeasible; instead, individual genetic mutants, gene knockdowns, or overexpression-based studies of the fly homologs of ASD-associated genes are the common means for gaining insight regarding molecular pathways underlying these gene products. A host of behavioral techniques are available in Drosophila which provide easy readout of deficits in specific behavioral components. Social space assay and aggression and courtship assays in flies have been shown to be useful in assessing defects in social interaction or communication. Grooming behavior in flies is an excellent readout of repetitive behavior. Habituation assay is used in flies to estimate the ability for habituation learning, which is found to be affected in some ASD patients. A combination of these behavioral paradigms can be utilized to make a thorough assessment of the human ASD-like disease state in flies. Using Fmr1 mutant flies, recapitulating Fragile-X syndrome in humans, and POGZ-homolog row knockdown in fly neurons, we have shown quantifiable deficits in social spacing, aggression, courtship behavior, grooming behavior, and habituation. These behavioral paradigms are demonstrated here in their simplest and straightforward forms with an assumption that it would facilitate their widespread use for research on ASD and other neurodevelopmental disorders in fly models.

Autor im Rampenlicht: Erforschung der Symptome der Autismus-Spektrum-Störung bei Fruchtfliegen – genetische Modelle und Verhaltenstests

Autism Spectrum Disorder (ASD) is associated with impaired social and communicative behavior and the emergence of repetitive behavior. For studying the interrelation between ASD genes and behavioral deficits in the Drosophila model, five behavioral paradigms are described in this paper for assaying social spacing, aggression, courtship, grooming, and habituation behavior.

Paradigmen für die Verhaltensbewertung im Drosophila-Modell der Autismus-Spektrum-Störung

Autism Spectrum Disorder (ASD) encompasses a heterogeneous group of neurodevelopmental disorders with common behavioral symptoms including deficits in ...

Ein neuer Ansatz, die Handhabung für ein Studium Aggression Eliminiert und die "Loser" Effect in

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Studieren Aggression in Drosophila (Taufliege)

Eine Methode, um die Wirkung von Umwelteinflüssen auf das Paarungsverhalten zu untersuchen

Appetitive Assoziative olfaktorischen Lernens in

Drosophila Passives Vermeidungsverhalten als neues Paradigma zur Untersuchung assoziativen aversiven Lernens

Einfache Assay zur Quantifizierung von Sozialvermeidung in

Assay mit hohem Durchsatz Eiablage Präferenzen der einzelnen zu untersuchen

Ein einfacher Weg zu messen Veränderungen in Reward-seeking Verhalten verwenden

Messen und Ändern von Mating Antrieb in Male

Drosophila Courtship Conditioning Als Maß für Lernen und Gedächtnis

Paradigmen für die Verhaltensbewertung im Drosophila-Modell der Autismus-Spektrum-Störung