המחברים מבקשים להודות לQiuli וואנג, שפת מרכז משאבים, קולבי מכללה, לקבלת סיוע טכני בעיבוד וידאו ואריק תומאס, מחלקה למוסיקה, קולבי מכללה, למתן המוזיקה הרקע. פרויקט זה נתמך על ידי מענקים מהמרכז הלאומי למחקר משאבים, INBRE (P20RR016463-12), המכון הלאומי למדעי רפואה כלליים (GM103423-12 P20), אזרחי מכוני בריאות ומדע האגף גרנט, קולבי המכללה (STA). JL וLWM נתמכו על ידי מענקים מהקיץ Scholar קרן, קולבי מכללה.

.1 Assay תנועה מושרה רתיעת דרוזופילה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפול תרופתי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שקט ורגוע כדי לשתק מספר הרצוי הזכר (כ 8-12) של 1-3 בן יומו טס באמצעות CO 2 ולהעביר אותם לבקבוקונים המכילים מזון בתוספת התרופה. הערה: עוד חומר הרדמה לדוגמא, אתר או קרח יכול לשמש כדי להרדים את הזבובים כדי לאפשר ספירה וטיפול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר זבובים להתאושש מהרדמה ל20 דקות (או עד להחלמה) עם הבקבוקון במצב אופקי (כדי למנוע זבובים להיתקע על מזון) ולאחר מכן למקם את הבקבוקון זקוף בחושך שעה 12, חממת אור 12 שעות ב25 ° C לשארית של הניסוי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניסויית על הגדר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחלק התקנת בקבוקון הכפולה הזה לשלושה חלקים שווים של 6.33 סנטימטר על ידי סימון במעגלים סביב צלוחיות עם סמן קבוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 3 ימים של חשיפה לסמים, העברת זבובים בלי הרדמה לתוך הבקבוקון התחתון ומניחה את הבקבוקון העליון במהירותמעל הפתח. קלטת שני בקבוקונים יחד עם קלטת ברורה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר זבובים להסתגל לסביבה החדשה ל15 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקבוקוני מקום על רקע לבן ולהגדיר את מצלמה דיגיטלית במרחק מתאים מהמנגנון הכפול בקבוקון עם טיימר לאור. ודא כל המנגנון גלוי לעין במסגרת תמונה אחת ושכל הזבובים הם בפוקוס. כדי לשמור על מסגרות עקביות בין ניסויים, לסמן את המיקום של מצלמה ובקבוקון. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Assay ניידות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברור שיציג את מספר המשפט, טיפול תרופתי, וטיימר בתצוגת מצלמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתקיפות ברז המנגנון הכפול הבקבוקון נגד השיש 3 פעמים ולהבטיח שכל הזבובים נופלים לתחתית של הבקבוקון. במקביל להפעיל את הטיימר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל 5 שניות 1 דקות, לצלם תמונה של המנגנון. הערה: לחלופין, וידאו יכול לנפול בפח ונעצר במרווחים מתאימים למדידות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר זבובים להתאושש באין מפריע במשך דקות 1. </li><li&gt; חזור על 2 יותר פעמים עם 1 דקות זמן התאוששות בין כל ניסוי. הערה: כל מנגנון צריך לקחת 5 דקות כדי להשלים את איסוף הנתונים. לשמור על כוח דומה של הקשה בין ניסויים. מנגנון מרובה (לפחות 3) ניתן לטפל בקלות בו זמנית. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סקירת תמונות ולרשום את המספר של זבובים בכל מקטע לאורך זמן. חישוב אחוזי הזבובים בכל מקטע לאורך זמן. הערות: חזרו על תהליך זה כל עם אותו הזבובים ב2 או 3 נקודות עניין זמן, למשל, יום 3, 5, ו -7 אם זבובים רבים מדי למות לאורך הניסוי זה אפשרי בהיקף של עד מספר המשפט המקורי כדי לפצות לתמותה. משתמש בניתוח סטטיסטי מתאים כדי להשוות נתונים. </li></ol></li></ol> Assay 2 דרוזופילה הספונטנית התנועה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת מזון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחדש 3 גרם של מדיום דרוזופילה מיידי עם 15 מ&quot;ל של מים דה המיונן וrotenone הרצוימינון (או תרופה אחרת של עניין). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שתערובת המזון הפכה חברה (כ -5 דקות), לטעון בזהירות את האוכל להיות כ 1 סנטימטר ליצרן סיפק צינורות שקופים (5 מ&quot;מ X 65 מ&quot;מ). מוסיף את התרופה חדורה מזון לצינורות על ידי הצבת בזהירות את הצינורות אנכי במזון וסובב אותם עד שהם יכולים להסיר עם האוכל בתוך הצינור. הערה: זה מועיל למקום אצבע על הפתיחה של הצינור כדי ליצור ואקום. מזון לא יכיל את כל בועות אוויר או שיש לי משטח אחיד כמו הזבובים יכולים להיות תקועים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקנה ניסיונית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח כובע פלסטיק בקצה של צינור הקרוב ביותר מזון. דחוף את מכסה הפלסטיק על הצינור הקטן ככל האפשר, כפי שהוא יכול ליצור בועת אוויר בבקבוקון אם דחף לכוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זכר 1 בן יום שקט ורגוע זבובים באמצעות CO 2 ולהכניס בזהירות זכר 1 לטוס לתוך צינור אחד עם מכחול. חזור תלוי במספר של ניסויים רצויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר אתסוף הרחוק ביותר צינור מהמזון עם כדור צמר גפן קטן, שיכול להיות מגולגל ביד מחנות גדולה קנה כדורי צמר גפן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפשר זבובים להתאושש עם הצינורות במצב אופקי במשך 15 דקות ולוודא שכל הזבובים בחיים ופעילים. הכנס את הצינורות לתוך DAM ולוודא שכל הצינורות נמצאים באותו יחסי עמדה לסכר. הערה: ניתן למקם אותם עם השטח של ניטור באמצע הבקבוקון, או כדי לדחוף את כל הבקבוקונים לצד, כך שקצה הצינורית נמצא במעקב. הערה: ראה דיון לוריאציות על שיטה זו. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> איסוף נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את DAM בחושך שעה 12, חממת אור 12 שעות מוגדרת 25 ° C. חבר את הסכר למערכת איסוף נתונים. פתח את תוכנת DAM ותחת אורך בן בחר העדפות ל10 דקות. התחל איסוף נתונים ולאפשר לתכנית כדי לאסוף נתונים למשך 7 ימים. הערה: אורך סל יכול להיות מותאם במידת צורך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח נתונים הערה: תהליךנתונים כדי להשיג ספירה לדקה כאמצעי לתנועה ספונטנית לטווח ארוך. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתוני קובץ DAM פתוח סריקת תכנית וגישת צג על ידי לחיצה נתוני קלט בחרו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר טווח צג מתאים ובחר אורך בן 10 מרווחים דק &#39;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוג קובץ פלט לבחור קבצי ערוץ. להשאיר את כל אפשרויות אחרות כברירת מחדל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ נתוני סריקה ולשמור לתיקייה ייעודית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתוני יבוא בתוכנת ניתוח נתונים היממה כדי להשיג ספירה לדקה. הערה: תוכנת Clocklab ניתוח נתונים היא נפוץ. אפשרויות אחרות הן גם זמינות. </li></ol></li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Olanow, C. W., Tatton, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Etiology+and+pathogenesis+of+Parkinson's+disease.">Etiology and pathogenesis of Parkinson's disease.</a> Annual review of neuroscience. 22, 123-144 (1999).</li><li>Coulom, H., Birman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+exposure+to+rotenone+models+sporadic+Parkinson's+disease+in+Drosophila+melanogaster.">Chronic exposure to rotenone models sporadic Parkinson's disease in Drosophila melanogaster.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 24, 10993-10998 (2004).</li><li>Hosamani, R., Ramesh, S. R., Muralidhara, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attenuation+of+rotenone-induced+mitochondrial+oxidative+damage+and+neurotoxicty+in+Drosophila+melanogaster+supplemented+with+creatine.">Attenuation of rotenone-induced mitochondrial oxidative damage and neurotoxicty in Drosophila melanogaster supplemented with creatine.</a> Neurochemical research. 35, 1402-1412 (2010).</li><li>Islam, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+neuroprotective+role+of+the+human+uncoupling+protein+2+(hUCP2)+in+a+Drosophila+Parkinson's+disease+model.">A neuroprotective role of the human uncoupling protein 2 (hUCP2) in a Drosophila Parkinson's disease model.</a> Neurobiology of disease. 46, 137-146 (2012).</li><li>Lawal, H. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Drosophila+vesicular+monoamine+transporter+reduces+pesticide-induced+loss+of+dopaminergic+neurons.">The Drosophila vesicular monoamine transporter reduces pesticide-induced loss of dopaminergic neurons.</a> Neurobiology of. 40, 102-112 (2010).</li><li>St Laurent, ., O'Brien, R., M, L., Ahmad, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sodium+butyrate+improves+locomotor+impairment+and+early+mortality+in+a+rotenone-induced+Drosophila+model+of+Parkinson's+disease.">Sodium butyrate improves locomotor impairment and early mortality in a rotenone-induced Drosophila model of Parkinson's disease.</a> Neuroscience. 246, 382-390 (2013).</li><li>Sherer, T. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+toxicity+in+rotenone+models+of+Parkinson's+disease.">Mechanism of toxicity in rotenone models of Parkinson's disease.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 23, 10756-10764 (2003).</li><li>Munoz-Soriano, V., Paricio, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+models+of+Parkinson's+disease:+discovering+relevant+pathways+and+novel+therapeutic+strategies.">Drosophila models of Parkinson's disease: discovering relevant pathways and novel therapeutic strategies.</a> Parkinson's disease. , 520640 (2011).</li><li>Steffan, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histone+deacetylase+inhibitors+arrest+polyglutamine-dependent+neurodegeneration+in+Drosophila.">Histone deacetylase inhibitors arrest polyglutamine-dependent neurodegeneration in Drosophila.</a> Nature. 413, 739-743 (2001).</li><li>Auluck, P. K., Bonini, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+prevention+of+Parkinson+disease+in+Drosophila.">Pharmacological prevention of Parkinson disease in Drosophila.</a> Nature medicine. 8, 1185-1186 (2002).</li><li>Whitworth, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+glutathione+S-transferase+activity+rescues+dopaminergic+neuron+loss+in+a+Drosophila+model+of+Parkinson's+disease.">Increased glutathione S-transferase activity rescues dopaminergic neuron loss in a Drosophila model of Parkinson's disease.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102, 8024-809 (2005).</li><li>Ahmad, S. T., Steinmetz, S. B., Bussey, H. M., Possidente, B., Seggio, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Larval+ethanol+exposure+alters+free-running+circadian+rhythm+and+per+Locus+transcription+in+adult+D.+melanogaster+period+mutants.">Larval ethanol exposure alters free-running circadian rhythm and per Locus transcription in adult D. melanogaster period mutants.</a> Behavioural brain research. 241, 50-55 (2013).</li><li>Seggio, J. A., Possidente, B., Ahmad, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Larval+ethanol+exposure+alters+adult+circadian+free-running+locomotor+activity+rhythm+in+Drosophila+melanogaster.">Larval ethanol exposure alters adult circadian free-running locomotor activity rhythm in Drosophila melanogaster.</a> Chronobiology international. 29, 75-81 (2012).</li><li>Chaudhuri, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interaction+of+genetic+and+environmental+factors+in+a+Drosophila+parkinsonism+model.">Interaction of genetic and environmental factors in a Drosophila parkinsonism model.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 27, 2457-2467 (2007).</li><li>Feany, M. B., Bender, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Drosophila+model+of+Parkinson's+disease.">A Drosophila model of Parkinson's disease.</a> Nature. 404, 394-398 (2000).</li><li>Ali, Y. O., Escala, W., Ruan, K., Zhai, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assaying+locomotor,+learning,+and+memory+deficits+in+Drosophila+models+of+neurodegeneration.">Assaying locomotor, learning, and memory deficits in Drosophila models of neurodegeneration.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. , (2011).</li><li>Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+iterative+negative+geotaxis+(RING):+a+new+method+for+assessing+age-related+locomotor+decline+in+Drosophila.">Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila.</a> Experimental gerontology. 40, 386-395 (2005).</li><li>Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+to+assay+Drosophila+behavior.">Methods to assay Drosophila behavior.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2012).</li><li>Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+video+tracking+of+locomotion+in+adult+Drosophila+melanogaster.">High-resolution video tracking of locomotion in adult Drosophila melanogaster.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. , (2009).</li></ol>

יש לי המחברים אין לחשוף.

במחקר זה, אנו מתארים שני תהליכים למדידת שתי תנועה ספונטנית לטווח ארוך ותנועה מושרה בהלה לטווח קצר במודל דרוזופילה מושרה rotenone של מחלת פרקינסון. אפשר גם למדוד את מאפייני תנועה אלה בזבובים נחשפו לסוכנים אחרים תרופתיים הידועים למודל לדוגמא מחלת פרקינסון, ...

ליקויי תנועה הם סימפטום עיקרי של מחלת פרקינסון ונגרמים בעיקר על ידי הידרדרות של נוירונים דופאמין של nigra substantia 1. Rotenone הוא קוטל חרקים ketonic שנחקר בהרחבה למודל גירעונות מנוע פרקינסון בדרוזופילה 2-6. Rotenone גורם לניזק חמצוני על ידי חסימת נתיב זרחון חמצוני, אשר בסופו גורם לתא מוות 7. נוירונים דופאמין נוטים יותר לרעילות rotenone, מה שהופך את ההשפעות של הכימיקלים בעיקר מנוע מבוסס 2,7. על ידי גרימת תסמיני מחלת פרקינסון בזבובים, אנו יכולים להבין טובים יותר את המחלה ולתקן הסימפטומים שלה 6,8-11. דרוזופילה מספקת מודל טוב ללימוד השפעה זו משום שהם גנטיים צייתנים, קלים לתחזוקה, ויש לי מחזור חיים מהיר. מספר מחקרים הראו כי rotenone גורם מושרה בהלה לטווח קצרליקויי תנועה בזבובי דרוזופילה -כאשר נשמרים על מזון בתוספת rotenone, הם מראים תגובת geotactic שלילית איטי יותר לאחר 2-6 בהלה. כישלונם לטפס כלפי מעלה במנגנון בקבוקון מהר ככל ניסויי שליטה מעיד על פגמי תנועה מושרה בהלה. ההשפעה של rotenone בטווח ארוך, תנועה ספונטנית אינה מתוארת היטב. צגי פעילות דרוזופילה (סכרים) שימשו בהצלחה כדי לפקח על תנועה בקצב היממה דרוזופילה לומדת 12,13. זבובים ממוקמים בצינורות בודדים, אשר נטענים לתוך DAM. מנגנון זה מצויד בחיישן אינפרא אדום, שסופר את מספר הפעמים לטוס שובר את קרן אינפרא האדומה. ספירה אלה יכול לשמש כמדד לתנועה ופעילות 12,13 באין מפריע. על ידי הצבת זבובים בDAM, ההשפעה של rotenone על תנועתם לטווח ארוך יכולה להיות מאופיינת. מחקר זה מתאר שיטות לשקילת המשקל הגלטווח קצר יור בהלה-induced תנועה ותנועה ספונטנית לטווח ארוך על מנת להבין טוב יותר את ההשפעות של ליקויים מוטוריים rotenone בתיווך. אפיון של ליקויי תנועה מחקה מחלת פרקינסון הוא חשובים משום שהם מאפשרים לחקר תרכובות אחרות אשר עשוי להפוך ליקויי תנועה אלה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="628">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Standard narrow vials</td>
			<td style="width:127px;">Genesee Scientific</td>
			<td style="width:119px;">32-120</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Rotenone</td>
			<td style="width:127px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">R8875</td>
			<td>Store in freezer, make fresh for each experiment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Dimethyl Sulfoxide (DMSO)</td>
			<td style="width:127px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">D8418</td>
			<td>Solvent for rotenone</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Instant Drosophila medium</td>
			<td style="width:127px;">Carolina Biological&#160;</td>
			<td style="width:119px;">Formula 4-24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Drosophila activity monitor (DAM)</td>
			<td style="width:127px;">Trikinetics</td>
			<td style="width:119px;">DAM2</td>
			<td>trikinetics.com</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">DAM tubes</td>
			<td style="width:127px;">Trikinetics</td>
			<td style="width:119px;">Tubes 5X65 mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Recipe for Rotenone +food (125 mM dose)</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Make 62.5 mM rotenone stock solution in DMSO by dissolving 25 mg rotenone in 1 ml DMSO&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For 125 mM dose, add 10 mM rotenone stock in DMSO to 5 ml water.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

methods to characterize spontaneous and startle-induced locomotion in a rotenone-induced parkinson's disease model of drosophila

מחלת פרקינסון היא הפרעה ניוונית של מערכת עצבים, הנובעת מהניוון של נוירונים דופאמין במערכת העצבים המרכזית, בעיקר בnigra substantia. המחלה גורמת לליקויים מוטוריים, המציגים כנוקשות, רעד ודמנציה בבני אדם. Rotenone הוא קוטל חרקים הגורמים לניזק חמצוני על ידי עיכוב הפונקציה של שרשרת העברת האלקטרונים במיטוכונדריה. כמו כן הוא משמש מודל למחלת פרקינסון בדרוזופילה. יש לי זבובים תגובה טבועה שלילית geotactic, שמחייבת אותם לטפס כלפי מעלה על שנבהל. זה כבר נקבע, כי rotenone גורם לפגמי תמותה ותנועה מוקדמים שמשבשים את יכולתם של הזבובים לטפס לאחר שהם כבר טפח כלפי מטה. עם זאת, ההשפעה של rotenone בתנועה ספונטנית אינה מתועדת היטב. מחקר זה מתאר שני מבחני תפוקה רגישים, לשחזור, וגבוהים לאפיין ליקויים הנגרם על ידי rotenone בלטווח קצר בהלה-induced תנועה ותנועה ספונטנית לטווח ארוך בדרוזופילה. מבחני אלה יכולים להיות מותאמים בנוחות לאפיין מודלים דרוזופילה אחרים של ליקויי תנועה ויעילות של סוכנים טיפוליים.

Assay תנועה מושרה רתיעת דרוזופילה Wildtype, קנטון-S, זבובים הראו תגובת geotactic שלילית חזקה עם רק כ 88% ו -5% מזבובים בסעיפים העליונים ותחתונים בהתאמה, של המנגנון הכפול בקבוקון לאחר 30 שניות (איור 1). זבובים נחשפו ל125 מ...

Watch this Scientific Journal Video about Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila at JoVE.com

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson&#039;s Disease Model of Drosophila

מחלת פרקינסון היא הפרעה ניוונית של מערכת עצבים, הנובעת מהניוון של נוירונים דופאמין במערכת העצבים המרכזית, גורמים לליקויי תנועה. מודלים Rotenone מחלת פרקינסון בדרוזופילה. מאמר זה מתאר שני מבחני המאפיינים את ליקויי תנועה הן ספונטניים ולהבהיל מושרים נגרמים על ידי rotenone.

שיטות כדי לאפיין ספונטניות ומושרות רתיעת תנועה במודל של מחלת פרקינסון מושרה Rotenone של<em&gt; דרוזופילה</em

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, ...

methods-to-characterize-spontaneous-startle-induced-locomotion

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

10.0K Views.  Colby College.  מחלת פרקינסון היא הפרעה ניוונית של מערכת עצבים, הנובעת מהניוון של נוירונים דופאמין במערכת העצבים המרכזית, גורמים לליקויי תנועה. מודלים Rotenone מחלת פרקינסון בדרוזופילה. מאמר זה מתאר שני מבחני המאפיינים את ליקויי תנועה הן ספונטניים ולהב?...

Video: Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Autologous Blood Injection to Model Spontaneous Intracerebral Hemorrhage in Mice

Investigation of the pathophysiology of injury after intracerebral
hemorrhage (ICH) requires a reproducible animal model. While ICH
accounts for 10-15% of all strokes, there remains no specific
effective therapy. The autologous blood injection model in mice
involves the stereotaxic injection of arterial blood into the basal
ganglia mimicking a spontaneous hypertensive hemorrhage in man. The
response to hemorrhage can then be studied in vivo and the
neurobehavioral deficits quantified, allowing for description of the
ensuing pathology and the testing of potential therapeutic agents. The
procedure described in this protocol uses the double injection
technique to minimize risk of blood reflux up the needle track, no
anticoagulants in the pumping system, and eliminates all dead space
and expandable tubing in the system.

The autologous blood injection model of intracerebral hemorrhage in mice described in this protocol uses the double injection technique to minimize risk of blood reflux up the needle track, no anticoagulants in the pumping system, and eliminates all dead space and expandable tubing in the system.

הזרקת דם עצמיים על דגם דימום intracerebral ספונטנית עכברים

Investigation of the pathophysiology of injury after intracerebral
hemorrhage (ICH) requires a reproducible animal model.  While ICH
accounts for 10-15% ...

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.

שיטות Assay תסיסנית התנהגות

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

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar olfactory systems suggesting that the biological approach to chemical sensing has been optimized over evolutionary time1. In the insect olfactory system, odorants are transduced by olfactory receptor neurons (ORN) in the antenna, which convert chemical stimuli into trains of action potentials. Sensory input from the ORNs is then relayed to the antennal lobe (AL; a structure analogous to the vertebrate olfactory bulb). In the AL, neural representations for odors take the form of spatiotemporal firing patterns distributed across ensembles of principal neurons (PNs; also referred to as projection neurons)2,3. The AL output is subsequently processed by Kenyon cells (KCs) in the downstream mushroom body (MB), a structure associated with olfactory memory and learning4,5. Here, we present electrophysiological recording techniques to monitor odor-evoked neural responses in these olfactory circuits.
First, we present a single sensillum recording method to study odor-evoked responses at the level of populations of ORNs6,7. We discuss the use of saline filled sharpened glass pipettes as electrodes to extracellularly monitor ORN responses. Next, we present a method to extracellularly monitor PN responses using a commercial 16-channel electrode3. A similar approach using a custom-made 8-channel twisted wire tetrode is demonstrated for Kenyon cell recordings8. We provide details of our experimental setup and present representative recording traces for each of these techniques.

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust Schistocerca Americana Olfactory Circuits

We demonstrate variations of the extracellular multi-unit recording technique to characterize odor-evoked responses in the first three stages of the invertebrate olfactory pathway. These techniques can easily be adapted to examine ensemble activity in other neural systems as well.

שיטות הקלטה בעל מספר יחידות לאפיין את הפעילות עצבית בארבה (<em&gt; Schistocerca אמריקנה</em&gt;) מעגלי ריח

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster has been used as an excellent model organism to study environmental and genetic manipulations that affect behavior. One such behavior is spontaneous locomotor activity. Here we describe our protocol that utilizes Drosophila population monitors and a tracking system that allows continuous monitoring of the spontaneous locomotor activity of flies for several days at a time. This method is simple, reliable, and objective and can be used to examine the effects of aging, sex, changes in caloric content of food, addition of drugs, or genetic manipulations that mimic human diseases.

Determination of the Spontaneous Locomotor Activity in Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster are useful in studying genetic or environmental manipulations that affect behaviors such as spontaneous locomotor activity.&#160; Here we describe a protocol that utilizes monitors with infrared beams and data analysis software to quantify spontaneous locomotor activity.&#160;

קביעת הפעילות של תנועה הספונטנית ב<em&gt; Melanogaster דרוזופילה</em

Drosophila melanogaster has been used as an excellent model organism to study environmental and genetic manipulations that affect behavior. One such ...

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is an established neurodegenerative disease that is closely associated with exposure to repetitive mild Traumatic Brain Injury (mTBI). The mechanisms responsible for its complex pathological changes remain largely elusive, despite a recent consensus to define the neuropathological criteria. Here, we describe a novel method to develop a model of CTE in Drosophila melanogaster&#160;(Drosophila&#160;)&#160;in an attempt to identify the key genes and pathways that lead to the characteristic hyperphosphorylated tau accumulation and neuronal death in the brain. Adjustable-strength impacts to inflict mild closed injury are delivered directly to the fly head, subjecting the head to rapid acceleration and deceleration. Our method eliminates the potential problems inherent with other Drosophila mTBI models (e.g.,animal death might be induced by damage to other parts of the body or to internal organs). The less labor- and cost-intensive animal care, short life span, and extensive genetic tools make the fruit fly ideal to study CTE pathogenesis and make it possible to perform large-scale, genome-wide forward genetic and pharmacological screens. We anticipate that the ongoing characterization of the model will generate important mechanistic insights on disease prevention and therapeutic approaches.

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Here, we describe a new approach to inflict closed-head traumatic brain injury in Drosophila melanogaster. Our method has the advantage of directly delivering repetitive impacts with adjustable strength to the head alone. Further exploration of the invertebrate system will help to illuminate the pathogenesis of chronic traumatic encephalopathy.

שיטה חדשנית מודל אנצפלופתיה כרונית טראומטית ב<em&gt; תסיסנית</em

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is an established neurodegenerative disease that is closely associated with exposure to repetitive mild Traumatic ...

Quantifying Spontaneous Ca2+ Fluxes and their Downstream Effects in Primary Mouse Midbrain Neurons

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a devastating neurodegenerative disorder caused by the degeneration of dopaminergic (DA) neurons. Excessive Ca2+ influx due to the abnormal activation of glutamate receptors results in DA excitotoxicity and has been identified as an important mechanism for DA neuron loss. In this study, we isolate, dissociate, and culture midbrain neurons from the mouse ventral mesencephalon (VM) of ED14 mouse embryos. We then infect the long-term primary mouse midbrain cultures with an adeno-associated virus (AAV) expressing a genetically encoded calcium indicator, GCaMP6f under control of the human neuron-specific synapsin promoter, hSyn. Using live confocal imaging, we show that cultured mouse midbrain neurons display spontaneous Ca2+ fluxes detected by AAV-hSyn-GCaMP6f. Bath application of glutamate to midbrain cultures causes abnormal elevations in intracellular Ca2+ within neurons and this is accompanied by caspase-3 activation in DA neurons, as demonstrated by immunostaining. The techniques to identify glutamate-mediated apoptosis in primary mouse DA neurons have important applications for the high content screening of drugs that preserve DA neuron health.

Quantifying Spontaneous Ca2+ Fluxes and their Downstream Effects in Primary Mouse Midbrain Neurons

Here we present a protocol to measure in vitro Ca2+ fluxes in midbrain neurons and their downstream effects on caspase-3 using primary mouse midbrain cultures. This model can be employed to study pathophysiologic changes related to abnormal Ca2+ activity in midbrain neurons, and to screen novel therapeutics for anti-apoptotic properties.

כימות ספונטני Ca2+ שטף ואת ההשפעות במורד הזרם שלהם בעכבר ראשי נוירונים המוח האמצעי

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a devastating neurodegenerative disorder caused by the degeneration of dopaminergic (DA) neurons. Excessive Ca2+ influx ...

Applying the RatWalker System for Gait Analysis in a Genetic Rat Model of Parkinson's Disease

Parkinson's disease (PD) is a progressive neurodegenerative disorder caused by the loss of dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra pars compacta. Gait abnormalities, including decreased arm swing, slower walking speed, and shorter steps are common in PD patients and appear early in the course of disease. Thus, the quantification of motor patterns in animal models of PD will be important for phenotypic characterization during disease course and upon therapeutic treatment. Most cases of PD are idiopathic; however, the identification of hereditary forms of PD uncovered gene mutations and variants, such as loss-of-function mutations in Pink1 and Parkin, two proteins involved in mitochondrial quality control that could be harnessed to create animal models. While mice are resistant to neurodegeneration upon loss of Pink1 and Parkin (single and combined deletion), in rats, Pink1 but not Parkin deficiency leads to nigral DA neuron loss and motor impairment. Here, we report the utility of FTIR imaging to uncover gait changes in freely walking young (2 months of age) male rats with combined loss of Pink1 and Parkin prior to the development of gross visually apparent motor abnormality as these rats age (observed at 4-6 months), characterized by hindlimb dragging as previously reported in Pink1 knockout (KO) rats.

Here we describe the RatWalker system, built by redesigning the MouseWalker apparatus to accommodate for the increased size and weight of rats. This system uses frustrated total internal reflection (FTIR), high-speed video capture, and open-access analysis software to track and quantify gait parameters.

יישום מערכת RatWalker לניתוח הליכה במודל חולדה גנטי של מחלת פרקינסון

Parkinson's disease (PD) is a progressive neurodegenerative disorder caused by the loss of dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra pars ...

The 6-hydroxydopamine Rat Model of Parkinson's Disease

Motor symptoms of Parkinson's disease (PD)-bradykinesia, akinesia, and tremor at rest-are consequences of the neurodegeneration of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta (SNc) and dopaminergic striatal deficit. Animal models have been widely used to simulate human pathology in the laboratory. Rodents are the most used animal models for PD due to their ease of handling and maintenance. Moreover, the anatomy and molecular, cellular, and pharmacological mechanisms of PD are similar in rodents and humans. The infusion of the neurotoxin, 6-hydroxydopamine (6-OHDA), into a medial forebrain bundle (MFB) of rats reproduces the severe destruction of dopaminergic neurons and simulates PD symptoms. This protocol demonstrates how to perform the unilateral microinjection of 6-OHDA in the MFB in a rat model of PD and shows the motor deficits induced by 6-OHDA and predicted dopaminergic lesions through the stepping test. The 6-OHDA causes significant impairment in the number of steps performed with the contralateral forelimb.

The 6-hydroxydopamine (6-OHDA) model has been used for decades to advance the understanding of Parkinson's Disease. In this protocol, we demonstrate how to perform unilateral nigrostriatal lesions in the rat by injecting 6-OHDA in the medial forebrain bundle, assess motor deficits, and predict lesions using the stepping test.

מודל עכברוש 6-הידרוקסידופמין של מחלת פרקינסון

Motor symptoms of Parkinson's disease (PD)-bradykinesia, akinesia, and tremor at rest-are consequences of the neurodegeneration of dopaminergic neurons in ...

Induction and Assessment of Levodopa-induced Dyskinesias in a Rat Model of Parkinson's Disease

Levodopa (L-DOPA) remains the gold-standard therapy used to treat Parkinson&#39;s disease (PD) motor symptoms. However, unwanted involuntary movements known as L-DOPA-induced dyskinesias (LIDs) develop with prolonged use of this dopamine precursor.&#160;It is estimated that the incidence of LIDs escalates to approximately 90% of individuals with PD within 10&#8211;15 years of treatment. Understanding the mechanisms of this malady and developing both novel and effective anti-dyskinesia treatments requires consistent and accurate modeling for pre-clinical testing of therapeutic interventions. A detailed method for reliable induction and comprehensive rating of LIDs following 6-OHDA-induced nigral lesioning in a rat model of PD is presented here. Dependable LID assessment in rats provides a powerful tool that can be readily utilized across laboratories to test emerging therapies focused on reducing or eliminating this common treatment-induced burden for individuals with PD.

This article describes methods to induce and evaluate levodopa-induced dyskinesias in a rat model of Parkinson&#39;s disease. The protocol offers detailed information regarding the intensity and frequency of a range of dyskinetic behaviors, both dystonic and hyperkinetic, providing a reliable tool to test treatments targeting this unmet medical need.

אינדוקציה והערכה של דיסקינזיות הנגרמות על ידי לבודופה במודל חולדות של מחלת פרקינסון

Levodopa (L-DOPA) remains the gold-standard therapy used to treat Parkinson&#39;s disease (PD) motor symptoms. However, unwanted involuntary movements ...

Locomotor Assessment of 6-Hydroxydopamine-induced Adult Zebrafish-based Parkinson's Disease Model

The limitations of current treatments in delaying dopaminergic neuronal loss in Parkinson&#39;s disease (PD) raise the need for alternative therapies that can restore these neurons. Much effort is currently directed toward a better understanding of neuroregeneration using preclinical in vivo models. This regenerative capability for self-repair is, however, inefficient in mammals. Non-mammalian animals like zebrafish have thus emerged as an excellent neuroregenerative model due to its capability to continuously self-renew and have a close brain homology to humans. As part of the effort in elucidating cellular events involved in neuroregeneration in vivo, we have established the 6-hydroxydopamine (6-OHDA)-induced adult zebrafish-based PD model. This was achieved through the optimized intracerebroventricular (ICV) microinjection of 99.96&#160;mM 6-OHDA to specifically ablate dopaminergic neurons (DpN) in the ventral diencephalon (Dn) of zebrafish brain. Immunofluorescence indicated more than 85% of DpN ablation at day three postlesion and full restoration of DpN at lesioned site 30 days postlesion. The present study determined the impairment and subsequent recovery of zebrafish swimming behavior following lesion by using the open field test through which two parameters, distance traveled (cm) and mean speed (cm/s), were quantified. The locomotion was assessed by analyzing the recordings of individual fish of each group (n = 6) using video tracking software. The findings showed a significant (p &#60; 0.0001) reduction in speed (cm/s) and distance traveled (cm) of lesioned zebrafish 3 days postlesion when compared to sham. The lesioned zebrafish exhibited full recovery of swimming behavior 30 days postlesion. The present findings suggest that 6-OHDA lesioned adult zebrafish is an excellent model with reproducible quality to facilitate the study of neuroregeneration in PD. Future studies on the mechanisms underlying neuroregeneration as well as intrinsic and extrinsic factors that modulate the process may provide important insight into new cell replacement treatment strategies against PD.

The present protocol describes the intracerebroventricular (ICV) injection of adult zebrafish with neurotoxic 6-hydroxydopamine (6-OHDA) at the ventral diencephalon (Dn) and the assessment of the impairment and subsequent recovery of swimming behavior postlesion by using the open tank test, which is accompanied by analysis using a video tracking software.

הערכת לוקומוטור של מודל מחלת פרקינסון למבוגרים המושרה על ידי 6-הידרוקסידופמין

The limitations of current treatments in delaying dopaminergic neuronal loss in Parkinson&#39;s disease (PD) raise the need for alternative therapies that ...