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'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 ...

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.
The Drosophila larva is an established model system to study thermal nociception, a sensory response to potentially harmful temperatures that is evolutionarily conserved across species1,2. The advantages of Drosophila for such studies are the relative simplicity of its nervous system and the sophistication of the genetic techniques that can be used to dissect the molecular basis of the underlying biology4-6 In Drosophila, as in all metazoans, the response to noxious thermal stimuli generally involves a "nocifensive" aversive withdrawal to the presented stimulus7. Such stimuli are detected through free nerve endings or nociceptors and the amplitude of the organismal response depends on the number of nociceptors receiving the noxious stimulus8. In Drosophila, it is the class IV dendritic arborization sensory neurons that detect noxious thermal and mechanical stimuli9 in addition to their recently discovered role as photoreceptors10. These neurons, which have been very well studied at the developmental level, arborize over the barrier epidermal sheet and make contacts with nearly all epidermal cells11,12. The single axon of each class IV neuron projects into the ventral nerve cord of the central nervous system11 where they may connect to second-order neurons that project to the brain.
Under baseline conditions, nociceptive sensory neurons will not fire until a relatively high threshold is reached. The assays described here allow the investigator to quantify baseline behavioral responses or, presumably, the sensitization that ensues following tissue damage. Each assay provokes distinct but related locomotory behavioral responses to noxious thermal stimuli and permits the researcher to visualize and quantify various aspects of thermal nociception in Drosophila larvae. The assays can be applied to larvae of desired genotypes or to larvae raised under different environmental conditions that might impact nociception. Since thermal nociception is conserved across species, the findings gleaned from genetic dissection in Drosophila will likely inform our understanding of thermal nociception in other species, including vertebrates.

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.

שיטות מקומיים וכלל עולמיים של הערכת Nociception תרמי ב<em&gt; תסיסנית</em&gt; רימה

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

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 ...

In Vivo Single-Molecule Tracking at the Drosophila Presynaptic Motor Nerve Terminal

An increasing number of super-resolution microscopy techniques are helping to uncover the mechanisms that govern the nanoscale cellular world. Single-molecule imaging is gaining momentum as it provides exceptional access to the visualization of individual molecules in living cells. Here, we describe a technique that we developed to perform single-particle tracking photo-activated localization microscopy (sptPALM) in Drosophila larvae. Synaptic communication relies on key presynaptic proteins that act by docking, priming, and promoting the fusion of neurotransmitter-containing vesicles with the plasma membrane. A range of protein-protein and protein-lipid interactions tightly regulates these processes and the presynaptic proteins therefore exhibit changes in mobility associated with each of these key events. Investigating how mobility of these proteins correlates with their physiological function in an intact live animal is essential to understanding their precise mechanism of action. Extracting protein mobility with high resolution in vivo requires overcoming limitations such as optical transparency, accessibility, and penetration depth. We describe how photoconvertible fluorescent proteins tagged to the presynaptic protein Syntaxin-1A can be visualized via slight oblique illumination and tracked at the motor nerve terminal or along the motor neuron axon of the third instar Drosophila larva.

In Vivo Single-Molecule Tracking at the Drosophila Presynaptic Motor Nerve Terminal

Here we illustrate how single molecule photo-activated localization microscopy can be carried out on the motor nerve terminal of a live Drosophila melanogaster third instar larva.

אין ויוו מעקב אחר בתחנת האוטובוסים Presynaptic עצבים מוטוריים דרוזופילה מולקולה בודדת

An increasing number of super-resolution microscopy techniques are helping to uncover the mechanisms that govern the nanoscale cellular world. ...

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 ...

Semi-Quantitative Determination of Dopaminergic Neuron Density in the Substantia Nigra of Rodent Models using Automated Image Analysis

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased stereological counting is the standard for quantification of these cells, but it remains a laborious and time-consuming process, which may not be feasible for all projects. Here, we describe the use of an image analysis platform, which can accurately estimate the quantity of labeled cells in a pre-defined region of interest. We describe a step-by-step protocol for this method of analysis in rat brain and demonstrate it can identify a significant reduction in tyrosine hydroxylase positive neurons due to expression of mutant &#945;-synuclein in the substantia nigra. We validated this methodology by comparing with results obtained by unbiased stereology. Taken together, this method provides a time-efficient and accurate process for detecting changes in dopaminergic neuron number, and thus is suitable for efficient determination of the effect of interventions on cell survival.

Here we present an automated method for semi-quantitative determination of dopaminergic neuron number in the rat substantia nigra pars compacta.

קביעה כמותית למחצה של צפיפות נוירון דופאמין בסבסטנציה ניגרה של מודלים מכרסמים באמצעות ניתוח תמונה אוטומטי

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased ...

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 ...

שיטות כדי לאפיין ספונטניות ומושרות רתיעת תנועה במודל של מחלת פרקינסון מושרה Rotenone של

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

הזרקת דם עצמיים על דגם דימום intracerebral ספונטנית עכברים

שיטות Assay תסיסנית התנהגות

שיטות מקומיים וכלל עולמיים של הערכת Nociception תרמי ב

שיטות הקלטה בעל מספר יחידות לאפיין את הפעילות עצבית בארבה (

קביעת הפעילות של תנועה הספונטנית ב

אין ויוו מעקב אחר בתחנת האוטובוסים Presynaptic עצבים מוטוריים דרוזופילה מולקולה בודדת

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

יישום מערכת RatWalker לניתוח הליכה במודל חולדה גנטי של מחלת פרקינסון

קביעה כמותית למחצה של צפיפות נוירון דופאמין בסבסטנציה ניגרה של מודלים מכרסמים באמצעות ניתוח תמונה אוטומטי

מודל עכברוש 6-הידרוקסידופמין של מחלת פרקינסון