אנו מודים דניאל פייט לקבלת סיוע טכני ופדרו Gouveia בElectricidade Em PO (electricidadeempo.net) להתאמה אישית של תוכנת המעקב לדרישות שלנו. אנו מודים גם טום Retzke לתמיכה בתהליך הצילומים. מחקר זה נתמך על ידי אגודת מקס פלאנק.

פרטי הבנייה וטכני של Flywalk תוארו במקום אחר 26 (במקרה של בעיות של ההקמה זו הוקמה, מידע נוסף ניתן לקבל מחה&quot;כ). כאן נתמקד בהוראות מפורטות על הטיפול בפרדיגמה שתעזור להשיג תוצאות אמינות. 1. טיפול בזבוב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחורי עף נמוך לתרבויות בינוניות צפיפות על מדיום מזון 27 תחת 12 שעות: 12 שעות אור: משטר אפל ב23-25 ​​מעלות צלזיוס ו -70% לחות יחסית. לשם כך, לאפשר 20-30 מבוגרים יצאו זה עתה עף להתרבות בבקבוקון מזון גדול לשבוע 1, ואז להשליך זבובים בוגרים ולחכות לצאצאים לצוץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף 30-40 (גיל &lt;24 שעות) זבובים בוגרים יצאו זה עתה והגיל בחדש בקבוקון המכיל בינוני אוכל 27 למשך 3-5 ימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עשרים וארבע שעות לפני תחילת הניסוי התנהגותי: העבר את כל 30-40 שנאספו בעבר 3-5 D ישן (ראה 2.2) טס לvi חדשאל מכיל התוספת קצף גומי לחה או נייר טישו לח באמצעות aspirator. הערה: אל לטשטש זבובים באמצעות CO 2. </li></ol> 2. הכנת התקנת Flywalk <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בבקבוקים 250 מיליליטר במכשירי אדים. מלא מכשירי אדים עם מים מזוקקים 100 מיליליטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן בקבוקוני ריח. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 500 μl 10 -3 דילולים של אצטט ריחות הטהורים אתיל, וטיראט אתיל, אצטט isopentyl ו2,3-butanedione בשמן מינרלי הממס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את שני שסתומי בדיקת כדור לכל בקבוקון ריח. שים לב שסתום לבדוק לאפשר זרימת אוויר חד כיוונית בלבד. לכן, להתחבר סתומה לבדוק באופן כזה שהאוויר יכול להיכנס לבקבוקון בצד אחד ולהשאיר אותו בצד השני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המכסה של צינור תגובה 200 μl PCR. פיפטה של ​​כל דילול ריח 100 μl לתוך צינור תגובה נפרד ולמקם את הצינורות בבקבוקוני ריח נפרדים. כמו כן להכין בקבוקון ריח אחד המכיל רק את oi מינרלי הממסl. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חוזקה לאטום את בקבוקוני ריח על ידי סגירתם באמצעות תקעי נירוסטה ואטמי גומי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר 5 בקבוקוני ריח (4 ריחות המכילים 1 ומכילים שמן מינרלים) למערכת אספקת הריח. הקפד לחבר אותם בכיוון הזרימה תקין. חיבור הלא נכון לא רק לסכן את הניסוי המתוכנן, אבל זה יכול גם לזהם את מערכת המסירה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו דליפות על ידי איטום היציאה של תא הערבוב של מכשיר הגירוי. ודא, כי כל זרמי האוויר לפני מכשיר הגירוי עכשיו בהדרגה לרדת לאפס. אם לא, לבדוק אם קיים דליפה שעכשיו ניתן לזהות על ידי הקול שריקה אוויר עוזב את המערכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעביר בזהירות 15 זבובים בודדים עד 15 צינורות זכוכית בודדים באמצעות aspirator וצינורות זכוכית קרובים בשני הצדדים תוך שימוש במתאמים המתאימים. הערה: מאחר המערכת חייבת להיות הרמטית לניסויים מוצלחים, להבטיח שמתאמים שיתאימו צינורות זכוכית בחוזקהושים לב שצינורות זכוכית עלולים להישבר במהלך שלב זה. לטפל כדי למנוע פציעות על ידי לבישת כפפות ומשקפי מגן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את צינורות זכוכית להתקנת Flywalk ו, מכאן והלאה, לחכות לפחות 15 דקות לפני תחילת הניסוי, כדי לאפשר זבובים להרגיל לסביבה החדשה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שחבר את צינורות זכוכית: לבדוק את ההודעה של זרימת מטרים במורד הזרם הדיגיטלי במחשב 1 אם 16 הזרמים האוויר לאחר צינורות הזכוכית מסתכמים לזרימת האוויר שנכנסה למערכת. כמו כן, בדוק במחשב 1, אם לחות היא בין 60% ו -80%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פרוטוקול גירוי עיצוב שליטה הרצף והתזמון של גירויי ריח הוצגו לזבובים. כדי להשיג למשל את הנתונים שתוארו, 4 ריחות בהווה ובשליטה (שמן מינרלים) ביחידים וכל המשולש האפשרי ותערובות quarternary של הריחות בו זמנית במשך 40 פעמים בכל. להגדיר משך דופק 500 אלפיות שניים בהפרש של 90 שניות interstimulus ואקראי רצף גירוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעבור על liמקור להילחם (LED-אשכול; λ = 630). הקפד לספק מספיק אור למעקב יעיל מבלי להגדיל את הטמפרטורה בתוך צינורות הזכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את האזור של עניין של מערכת המעקב על ידי גרירת מסגרת על פני השטח כדי להיות במעקב באופן כזה שכל 15 צינורות הזכוכית כלולים וכ 5 מ&quot;מ של קצות הצינורות אינם נכלל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את 14 קווי הפרדה מקבילים בין צינורות הבודדים במערכת המעקב על ידי שינוי Y-עמדותיהם בתסריט המקביל לשמור בודד טס לזיהוי לאורך כל הניסוי. הקפד למקם אותם באופן כזה שתמיד יש שפופרת זכוכית אחד בין שני קווים מפרידים כזה, כי רק אחד זבוב יהיה במעקב בין כל סט של שתי שורות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקפד להגדיר פרמטרים מצלמה בצורה כזאת, כי הזבובים מעקב אמין לאורך צינורות הזכוכית. אם זבובים איבדו בשולי האזור של עניין, להגביר את הבהירות או רווח של מעקב שלoftware. הימנע תנודות מכאניות של מערכת המעקב. עקוב אחר שימוש בתוכנה מסחרית על פי הפרוטוקול של היצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל ניסוי על ידי הפעלת פרוטוקול הגירוי. שיא flies&#39; XY-קואורדינטות ב 20 fps (פריימים לשניים) ולהיכנס בשילוב עם מצב שסתום ריח בקבצי טקסט. </li></ol> ניתוח 3. נתונים הערה: השלבים הבאים בניתוח הנתונים automatized באמצעות רוטינות אישית בכתב המתוכנת בר &#39;בגלל צעדים אלה הם קריטיים להשגת תוצאות משמעותיות הניתוח יהיה בכל זאת להיות מוצג באופן צעד-אחר-צעד. הנתונים הגולמיים לניתוח הם ה- csv-קבצים המכילים מידע על מצב מסונכרן שסתום ריח, מספר דופק בניסוי ו- X-15 עמדות לטוס בס&quot;מ על ציר זמן משותף למחזור גירוי ריח אחד. קוד מותאם אישית לניתוח נתונים יכול להיות מסופק על פי דרישה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ה- csv קובץ פתוח, למצוא נקודת זמן של פתיחת השסתום סמלה ידי צ&#39;הnge בעמודה המייצגת את מעמד השסתום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את הפונקציה ליניארית של עמדת ריח של הטופס F (t) = S T * + i כאשר t הוא זמן במחזור הגירוי, שלה מהירות הרוח (כאן 20 סנטימטרים / sec) וליירט אני יכול להיות מחושב באמצעות נקודת זמן הריח נכנס לצינורות בעמדה 0 (פתיחת שסתום בתוספת עיכוב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצא את הנקודה שבה ריח הזמן ולעוף x-עמדה מצטלבות לכל לטוס ולהגדיר נקודת זמן זו ל0. הערה: בדרך זו עמדות לטוס מיושרות לכל individual&#39;s נתקלת בריח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תכלול זבובים יושבים בקצוות מאוד של האזור של עניין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את המהירות מX-ידי חלוקת תפקידי עקירה לאורך ציר x על ידי מרווח הזמן (100 אלפיות השני) וההליך חוזר לכל מחזור גירוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להשיג בזמן קורסי מהירות כפי שמוצג באיור 2E לחשב זמן כמובן מהירות ממוצעת לכל זבוב וריח ומאלו בזמן כמובן ממוצע לריח מסוים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להשיג עקירה נקי כפי שמוצג באיור 3 ג לחשב את העקירה הנקי בתוך 4 שניות לאחר דופק הריח לכל אירוע מעקב ולאחר מכן העקירה נטו הממוצעת לזבוב וריח. </li></ol> 4. ניקוי נוהל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זכוכית צינורות נקיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר זבובים ומתאמים מצינורות זכוכית ולספוג צינורות זכוכית בחומר ניקוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את צינורות זכוכית מתחת למים מזוקקים ריצה ולייבש אותם באמצעות אוויר דחוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צינורות זכוכית חום ב 200 מעלות צלזיוס במשך 8 שעות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערכת אספקת ריח נקי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את כל בקבוקוני הריח וצינורות מתא הערבוב המרכזי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר מתאמי צינורות מתא הערבוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תא ערבוב נקי על ידי שטיפתו בתמיסת ניקוי מעבדה וממסים (למשל אתנול, אצטון). בצע את הפעולות הבאות מתחת למכסת מנוע המעבדה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תא ערבוב יבש באמצעות אוויר דחוס ולחמם אותו ב 200 מעלות צלזיוס במשך 8 שעות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקי בקבוקי ריח ובדוק שסתומים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר תקע פלדה (אטם גומי שנזרק) ושסתום לבדוק מבקבוקוני ריח ולספוג את כל המרכיבים בתמיסת ניקוי מעבדה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רכיבי Sonicate באמבט אולטרסאונד ולשטוף אותם במים מזוקקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה את כל המרכיבים מלבד שסתומים לבדוק עם אתנול ואצטון. בצע את הפעולות הבאות מתחת למכסת מנוע המעבדה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רכיבים יבשים באמצעות אוויר דחוס ולחמם אותם ב 200 מעלות צלזיוס במשך 8 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שסתומי בדיקה נקיים מבפנים על ידי שטיפתם עם אתנול ואצטון באמצעות מזרק (לשקול כיוון זרימה). בצע את הפעולות הבאות מתחת למכסת מנוע המעבדה לובשת משקפי מעבדה. בגלל אצטון תוקף חלקי גומי, מייד סתום סימון יבש על ידי שטיפתם עם אוויר דחוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר ריחות שייר ידי פועם אוויר דרך שסתומים לבדוק במשך כמה ימים. השתמש בחממה ב 60 ° C ואוויר 1 שניות באוויר שניות / 1 את המשטר לצעד זה ניקוי. </li></ol&gt; </li></ol>

<ol>
	<li>Murlis, J., Elkinton, J. S., Card&#233;, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odor+plumes+and+how+insects+use+them.">Odor plumes and how insects use them.</a> Annu. Rev. Entomol. 37, 505-532 (1992).</li><li>Kennedy, J. S., Marsh, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pheromone-regulated+anemotaxis+in+flying+moths.">Pheromone-regulated anemotaxis in flying moths.</a> Science. 184 (4140), 999-1001 (1974).</li><li>Budick, S. A., Dickinson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free-flight+responses+of+Drosophila+melanogaster+to+attractive+odors.">Free-flight responses of Drosophila melanogaster to attractive odors.</a> J. Exp. Biol. 209 (15), 3001-3017 (2006).</li><li>Buehlmann, C., Graham, P., Hansson, B. S., Knaden, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Desert+ants+locate+food+by+combining+high+sensitivity+to+food+odors+with+extensive+crosswind+runs.">Desert ants locate food by combining high sensitivity to food odors with extensive crosswind runs.</a> Curr. Biol. 24 (9), 960-964 (2014).</li><li>Van Breugel, F., Dickinson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plume-tracking+behavior+of+flying+Drosophila+emerges+from+a+set+of+distinct+sensory-motor+reflexes.">Plume-tracking behavior of flying Drosophila emerges from a set of distinct sensory-motor reflexes.</a> Curr. Biol. 24 (3), 274-286 (2014).</li><li>Schuckel, J., Meisner, S., Torkkeli, P. H., French, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+properties+of+Drosophila+olfactory+electroantennograms.">Dynamic properties of Drosophila olfactory electroantennograms.</a> J. Comp. Physiol. A. 194 (5), 483-489 (2008).</li><li>Geffen, M. N., Broome, B. M., Laurent, G., Meister, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+encoding+of+rapidly+fluctuating+odors.">Neural encoding of rapidly fluctuating odors.</a> Neuron. 61 (4), 570-586 (2009).</li><li>Nagel, K. I., Wilson, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biophysical+mechanisms+underlying+olfactory+receptor+neuron+dynamics.">Biophysical mechanisms underlying olfactory receptor neuron dynamics.</a> Nat. Neurosci. 14 (2), 208-216 (2011).</li><li>Martelli, C., Carlson, J. R., Emonet, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intensity+invariant+dynamics+and+odor-specific+latencies+in+olfactory+receptor+neuron+response.">Intensity invariant dynamics and odor-specific latencies in olfactory receptor neuron response.</a> J. Neurosci. 33 (15), 6285-6297 (2013).</li><li>Szyszka, P., Gerkin, R. C., Galizia, C. G., Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-speed+odor+transduction+and+pulse+tracking+by+insect+olfactory+receptor+neurons.">High-speed odor transduction and pulse tracking by insect olfactory receptor neurons.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 111 (47), 16925-16930 (2014).</li><li>Nagel, K. I., Hong, E. J., Wilson, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+and+circuit+mechanisms+promoting+broadband+transmission+of+olfactory+stimulus+dynamics.">Synaptic and circuit mechanisms promoting broadband transmission of olfactory stimulus dynamics.</a> Nat. Neurosci. 18 (1), 56-65 (2014).</li><li>Larsson, M. C., Domingos, A. I., Jones, W. D., Chiappe, M. E., Amrein, H., Vosshall, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Or83b+encodes+a+broadly+expressed+odorant+receptor+essential+for+Drosophila+olfaction.">Or83b encodes a broadly expressed odorant receptor essential for Drosophila olfaction.</a> Neuron. 43 (5), 703-714 (2004).</li><li>Knaden, M., Strutz, A., Ahsan, J., Sachse, S., Hansson, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+representation+of+odorant+valence+in+an+insect+brain.">Spatial representation of odorant valence in an insect brain.</a> Cell Rep. 1 (4), 392-399 (2012).</li><li>Zaninovich, O. A., Kim, S. M., Root, C. R., Green, D. S., Ko, K. I., Wang, J. 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+single-fly+assay+for+foraging+behavior+in+Drosophila.">A single-fly assay for foraging behavior in Drosophila.</a> J. Vis. Exp. (81), e50801 (2013).</li><li>Farhan, A., Gulati, J., Gro&#946;e-Wilde, E., Vogel, H., Hansson, B. S., Knaden, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+CCHamide+1+receptor+modulates+sensory+perception+and+olfactory+behavior+in+starved+Drosophila.">The CCHamide 1 receptor modulates sensory perception and olfactory behavior in starved Drosophila.</a> Sci. Rep. 3 (2765), 1-6 (2013).</li><li>Fl&#252;gge, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geruchliche+Raumorientierung+von+Drosophila+melanogaster.">Geruchliche Raumorientierung von Drosophila melanogaster.</a> Z. Vgl. Physiol. 20 (4), 462-500 (1934).</li><li>Borst, A., Heisenberg, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osmotropotaxis+in+Drosophila+melanogaster.">Osmotropotaxis in Drosophila melanogaster.</a> J. Comp. Physiol. A. 147 (4), 479-484 (1982).</li><li>Louis, M., Huber, T., Benton, R., Sakmar, T. P., Vosshall, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bilateral+olfactory+sensory+input+enhances+chemotaxis+behavior.">Bilateral olfactory sensory input enhances chemotaxis behavior.</a> Nat. Neurosci. 11 (2), 187-199 (2008).</li><li>Gomez-Marin, A., Stephens, G. J., Louis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+sampling+and+decision+making+in+Drosophila+chemotaxis.">Active sampling and decision making in Drosophila chemotaxis.</a> Nat. Commun. 2 (441), 1-10 (2011).</li><li>Gaudry, Q., Hong, E. J., Kain, J., de Bivort, B. L., Wilson, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+neurotransmitter+release+enables+rapid+odour+lateralization+in+Drosophila.">Asymmetric neurotransmitter release enables rapid odour lateralization in Drosophila.</a> Nature. 493 (7432), 42442-42448 (2013).</li><li>Quinn, W. G., Harris, W. A., Benzer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+behavior+in+Drosophila+melanogaster.">Conditioned behavior in Drosophila melanogaster.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 71 (3), 708-712 (1974).</li><li>Ramdya, P., Lichocki, P., 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=Mechanosensory+interactions+drive+collective+behaviour+in+Drosophila.">Mechanosensory interactions drive collective behaviour in Drosophila.</a> Nature. 519 (7542), 233-236 (2014).</li><li>Bhandawat, V., Maimon, G., Dickinson, M. H., Wilson, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+modulation+of+flight+in+Drosophila+is+sensitive,+selective+and+rapid.">Olfactory modulation of flight in Drosophila is sensitive, selective and rapid.</a> J. Exp. Biol. 213 (21), 3625-3635 (2010).</li><li>Duistermars, B. J., Chow, D. M., Frye, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flies+require+bilateral+sensory+input+to+track+odor+gradients+in+flight.">Flies require bilateral sensory input to track odor gradients in flight.</a> Curr. Biol. 19 (15), 1301-1307 (2009).</li><li>Claridge-Chang, A., Roorda, R. D., 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=Writing+memories+with+light-addressable+reinforcement+circuitry.">Writing memories with light-addressable reinforcement circuitry.</a> Cell. 139 (2), 405-415 (2009).</li><li>Steck, K., Veit, D., 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+high-throughput+behavioral+paradigm+for+Drosophila+olfaction+-+The+Flywalk.">A high-throughput behavioral paradigm for Drosophila olfaction - The Flywalk.</a> Sci. Rep. 2 (361), 1-9 (2012).</li><li>Lewis, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+standard+food+medium.">A new standard food medium.</a> Drosoph. Inf. Serv. 34, 117-118 (1960).</li><li>Lebestky, T., Chang, J. S. C., 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=Two+different+forms+of+arousal+in+Drosophila+are+oppositely+regulated+by+the+dopamine+D1+receptor+ortholog+DopR+via+distinct+neural+circuits.">Two different forms of arousal in Drosophila are oppositely regulated by the dopamine D1 receptor ortholog DopR via distinct neural circuits.</a> Neuron. 64, 522-536 (2009).</li><li>Thoma, M., Hansson, B. S., Knaden, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compound+valence+is+conserved+in+binary+odor+mixtures+in+Drosophila+melanogaster.">Compound valence is conserved in binary odor mixtures in Drosophila melanogaster.</a> J. Exp. Biol. 217 (20), 3645-3655 (2014).</li><li>Olsson, S. B., Kuebler, L. 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=A+novel+multicomponent+stimulus+device+for+use+in+olfactory+experiments.">A novel multicomponent stimulus device for use in olfactory experiments.</a> J. Neurosci. Meth. 195 (1), 1-9 (2011).</li></ol>

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

למרות שמערכת Flywalk מופיעה ולא מתוחכמת במבט ראשון, להגדיר פעם אחת ולהפעלתו היא קלה לשימוש ומייצר תוצאות מאוד חזקות. להדגיש את העקביות של התוצאות הופקו במבדק זה ניתן לומר כי תוצאות הנציג המוצגות כאן התקבלו כמעט 2 שנים לאחר שהחלק מהתוצאות שמוצגים במחקר קודם 29 עם התק...

מטרת העל של כל מחקר neuroethological היא להקים קשר סיבתי בין מדינות הפעילות של תאי עצב בודדים או מעגלים עצביים וההתנהגות של האורגניזם. כדי להשיג מטרה זו פעילות עצבית והתנהגות צריכה להיות במעקב בתנאי גירוי זהים ותנאי גירוי אלה אידיאלי צריכים להיות דומים לאלה של מערכת העצבים תחת בדיקה התפתחה הגיוני של. במיוחד כאשר מדובר בהתנהגות bioassays, הדרישות אלה הוכיחו די תובעניות מבחינה היסטורית בדרוזופילה melanogaster neuroethology חוש הריח. ברגע ששוחרר מהמקור, נוצות ריח במהירות להתפרק לדקים חוטים עם דיפוזיה הסוערת שנגרמה על ידי תנועת אוויר להיות הקובע העיקרי של הפצת ריח 1. כתוצאה מכך, חרקים ניווט לכיוון מקור ריח חווה גירוי לסירוגין עם חבילות ריח וביניהם מרווחים משתנה של אוויר נקי. שְׁנֵיהֶםהליכה וחרקים מעופפים - כולל תסיסנית - כבר הוכיח לנצל משטר גירוי לסירוגין זה לניווט על ידי גואה נגד הרוח על מפגש פלומה ובעיקר מרגש רוח צולבת בהעדר הריחות 2 - 5. ואילו נהלי גירוי בניסויים פיסיולוגיים לחקות במידה רבה אלה חרקים עלולים להיתקל בסביבתו הטבעית או על ידי עננים בודדים מתן של ריחות וביניהם תקופות ממושכות של אוויר נקי או רצפי גירוי דינמיים 6-11, רב bioassays התנהגות בשימוש בneuroethology תסיסנית כגון assay מלכודת , זירות שטח פתוח או T-מבוך להסתמך על ריח הדרגתיים 12 - 15. עם זאת, בגלל ריח הדרגתיים על ידי הגדרה משתנות בריכוז בהתאם למרחק ממקור הריח, התנהגות מסוימת לא ניתן לייחס לריכוז ריח מדויק באמצעות פרדיגמות אלה. בנוסף, שיפועשיפוע ריח ביקורתי תלוי במאפייני physicochemical של odorant. שיפוע של מתחם תנודתיות גבוהה יהיה רדוד יותר שנוצר על ידי תרכובת פחות תנודתי ולכן גם קשה יותר לעקוב אחר לאורגניזם להסתמך על מדידת הבדלי ריכוז בחלל כאמצעי היחיד של ניווט 16 - 20, דבר שעלול להוביל לפרשנות שגויה העדפות ריח במיוחד במבחני בחירה. השפעה זו היא גם מזיקה מאוד כאשר חוקר התנהגות כלפי תערובות ריח, כי זה מוביל ליחסי רכיב תערובת שונים בכל נקודה במרחב, ולכן שוב מונע מתאם ברור בין פיזיולוגיה והתנהגות. בעוד זבובי חומץ נוטים לצבור על תסיסת פרי, הם בודדים בניווטם כלפי מקורות מזון ואתרי ההטלה. עם זאת, פרדיגמות התנהגות רבות ולא בודקים בעלי חיים בודדים המשמשות בneuroetholo תסיסניתGY לבחון את ההתנהגות מודרכת ריח של קבוצות של זבובים ומשיכה הוא הבקיע כחלק מזבובי בחירת הריח על גירוי שליטה. ניסויי עוקבה אלה תרמו רב להבנת neuroethology זבוב ורב של התצפיות שנעשו על ידי שימוש בהם יכול להיות מאושר בניסויים חד-זבוב. עם זאת, היא נצפתה שעפה יכולה להשפיע כל החלטת other&#39;s 21 ובמקרים קיצוניים ההערכה של ריח יכולה לעבור מאדישות להימנעות בהתאם לצפיפות אוכלוסיית 22. בנוסף, תוצאות מסוג כזה של ניסויים אלה לעתים קרובות לספק רק את נקודת הסיום של רצף של החלטות התנהגותיות ולא התבוננות מה הזבוב עושה בזמן שהוא עושה את זה, שיהיו רצוי בעת הניסיון לתאם התנהגות עם פעילות עצבית. ניסויי עוקבה ברזולוציה נמוכה ולא אלה בניגוד ידי שיטות יחידה לטוס ברזולוציה גבוהה כגון זירות קשורות טיסה והליכונים המאפשריםלתצפית ישירה של תגובות התנהגותיות בזמן הגירוי מוצג 20,23,24. עם זאת, ניסויי עוקבה עדיין פופולריים, כי הם יעילים מאוד ומספקים תוצאות חזקות גם בcomparably גודל מדגם נמוך בגלל שונות בין-אישיות ובין-משפט הן ממוצעים החוצה באופן חלקי בשל התצפית של אוכלוסיות על פני תקופות זמן ארוכות. בעוד טיסה והליכון קשורים כנראה לספק סטנדרטי הנוגעים להצגת גירוי והחלטה זמנית זהב, הזירות משמשות מיועדות לבעלי חיים יחידים ולכן מנת להשיג גודל מדגם דרוש לניתוח סטטיסטי זמן רב. לאחרונה כמה גישות אחרות פותחו המאפשרות רכישה יעילה של נתונים התנהגותיים ברזולוציה גבוהה בשילוב עם משטר גירוי מוגדר היטב. אלה כוללים 3D מעקב ללא השגחה של זבובי חומץ מרובים בwindtunnel בשילוב עם 3D מודל מדויק של פלומת ריח 5 </sup&gt;, מעקב של זבובים בודדים מרובים בתאי בחירה מסופקים עם זרמי אוויר משני הצדדים 25 ואת הפרדיגמה Flywalk 26. בFlywalk, 15 זבובים בודדים נמצאים בצינורות זכוכית קטנים ומנוטר באופן רציף על ידי מצלמה מעל תחת האורות אדומים תנאים. ריחות מתווספים קרון רציף של 20 סנטימטר / sec ולנסוע דרך צינורות הזכוכית במהירות קבועה. הקרון הוא humidified ידי העברתו דרך 250 בקבוקי מיליליטר המכילים מים מזוקקים (אדים) לפני הכניסה למערכת מסירת הריח. עמדות flies&#39; נרשמות בתוך אזור כיכר של העניין (ROI) המקיף את רוב אורכו של צינורות הריח (אך לא כולל את הקצוות החיצוניים של הצינורות (כ 5 מ&quot;מ בכל צד) שבו הזבובים אינם יכולים לנוע למעלה או נוסף בכיוון הרוח) בערך בזמן של מצגת ריח (איור 1 א &#39;, ב&#39;). זהויות לטוס נשמרות קבועות על ידי T מערכת המעקבhroughout הניסוי על בסיס Y-העמדות (כלומר שפופרת זכוכית הגבולות שלהם) שלהם. גירוי ריח מושגת באמצעות מכשיר גירוי רב-רכיב המאפשר ההצגה של עד 8 ​​ריחות אחת וכל תערובות האפשריות 26,29 (איור 1). במהלך ניסוי מבוקר על ידי מחשב המסדיר את מערכת מסירת הריח ואיסוף טמפרטורה ולחות מידע (מחשב 1, איור 1 ג). מחשב זה שולט גם datalogger (להתחיל / הקלטה להפסיק) במחשב שני ברציפות שעוקב עמדות לטוס ב 20 מסגרות לשנייה (מחשב 2). טוס עמדות, מצב שסתום ריח (כלומר נקודת הזמן של פתיחת שסתום), מזהה ריח, טמפרטורה ולחות סביב מחזורי גירוי ריח מחוברים במחשב 2. בדרך זו מידע על ריח ולעוף עמדות מסונכרנות ומיוצאים כקובץ csv-קבצים ש יכול להיות מעובד יותר ונותח באמצעות ניתוח שגרה אישית בכתב. כיהמערכת כולה היא בשליטת מחשב, ללא התערבות אנושית יש צורך בהפעלה ניסיונית.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="866">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Flywalk setup</td>
			<td style="width:325px;">Custom</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:207px;">details available upon request</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">stimulus device</td>
			<td style="width:325px;">Custom</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>details available upon request</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">LED cluster</td>
			<td style="width:325px;">Custom</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>details available upon request</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HD Pro Webcam C920</td>
			<td style="width:325px;">Logitech, Lausanne, Switzerland</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">2 Computers</td>
			<td style="width:325px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:18px;width:216px;">Flywalk Reloaded v1.0 software</td>
			<td style="width:325px;">Electricidade Em P&#243; (electricidadeempo.net)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Labview 11.0 software</td>
			<td style="width:325px;">National Instruments, Austin, TX</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Standard fly food</td>
			<td style="width:325px;">Custom</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:18px;width:216px;">Standard fly vials</td>
			<td style="width:325px;">Greiner bio-one GmbH, Frickenhausen, Germany</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Standard fly vials</td>
			<td style="width:325px;">Greiner bio-one GmbH, Frickenhausen, Germany</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">aspirator</td>
			<td style="width:325px;">Custom</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">mineral oil</td>
			<td style="width:325px;">Sigma-Aldrich (www.sigmaaldrich.com)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">odors</td>
			<td style="width:325px;">Sigma-Aldrich (www.sigmaaldrich.com)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:18px;width:216px;">200 &#181;l PCR reaction tubes</td>
			<td style="width:325px;">Biozym Scientific GmbH, Oldendorf, Germany</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-resolution quantification of odor-guided behavior in drosophila melanogaster using the flywalk paradigm

בסביבתם הטבעית, חרקים כגון החומץ לטוס תסיסנית melanogaster מופגזים עם כמות עצומה של odorants כימי השונה. כדי לסבך את העניינים עוד יותר, הריחות זוהו על ידי מערכת העצבים החרקים הם בדרך כלל לא תרכובות בודדות אלא תערובות הרכב יחסי ריכוז ו משתנים. זה מוביל לסכום כמעט אינסופי של גירויי ריח שונים שצריכים להיות מוערכים על ידי מערכת העצבים. כדי להבין שהיבטים של גירוי ריח לקבוע את הערכתה על ידי הזבוב, זה לכן רצוי לבחון מודרך ריח התנהגות כלפי ניחוחי רב ותערובות ריח ביעילות. ישירות לתאם התנהגות לפעילות עצבית, התנהגות צריכה לכמת במסגרת זמן דומה ובתנאים זהים לגירוי בניסויי neurophysiological. עם זאת, bioassays חוש הריח המשמש כיום רב בneuroethology תסיסנית למדי specialized גם כלפי יעילות או לרזולוציה. Flywalk, מערכת מסירת הריח ומעקב אוטומטית, מגשרת על הפער בין היעילות ורזולוציה. היא מאפשרת הקביעה מתי בדיוק מנות ריח מגורה זבוב הולך בחופשיות, וכדי לקבוע את animal&#39;s תגובה התנהגותית דינמית.

בגלל זבובים מותר להפיץ באופן חופשי בתוך צינורות הזכוכית שלהם בין פולסים ריח ודופק הריח עובר דרך צינורות הזכוכית במהירות קבועה זבובים נתקלים הריח בזמנים שונים בהתאם לx-עמדתם בזמן הגירוי. כתוצאה מכך, onsets של המסלולים במעלה הרוח שעוררו דופק msec 500 של אטרקטיבי 10 -3 דיל...

Watch this Scientific Journal Video about High-resolution Quantification of Odor-guided Behavior in Drosophila melanogaster Using the Flywalk Paradigm at JoVE.com

High-resolution Quantification of Odor-guided Behavior in Drosophila melanogaster Using the Flywalk Paradigm

Flywalk מערכת מעקב האוטומטי משמש לכימות ברזולוציה גבוהה של מודרך ריח התנהגות בmelanogaster תסיסנית.

כימות ברזולוציה גבוהה של התנהגות מודרכת ריח<em&gt; תסיסנית melanogaster</em&gt; שימוש ב<em&gt; Flywalk</em&gt; פרדיגמה

In their natural environment, insects such as the vinegar fly Drosophila melanogaster are bombarded with a huge amount of chemically distinct odorants. To ...

high-resolution-quantification-odor-guided-behavior-drosophila

Research

JoVE Journal

Neuroscience

High-resolution Quantification of Odor-guided Behavior in Drosophila melanogaster Using the Flywalk Paradigm

9.2K Views.  Max Planck Institute for Chemical Ecology.  Flywalk מערכת מעקב האוטומטי משמש לכימות ברזולוציה גבוהה של מודרך ריח התנהגות בmelanogaster תסיסנית. 

Video: High-resolution Quantification of Odor-guided Behavior in Drosophila melanogaster Using the Flywalk Paradigm

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

The sense of smell is essential for insects to find foods, mates, predators, and oviposition sites3. Insect olfactory sensory neurons (OSNs) are enclosed in sensory hairs called sensilla, which cover the surface of olfactory organs. The surface of each sensillum is covered with tiny pores, through which odorants pass and dissolve in a fluid called sensillum lymph, which bathes the sensory dendrites of the OSNs housed in a given sensillum. The OSN dendrites express odorant receptor (OR) proteins, which in insects function as odor-gated ion channels4, 5. The interaction of odorants with ORs either increases or decreases the basal firing rate of the OSN. This neuronal activity in the form of action potentials embodies the first representation of the quality, intensity, and temporal characteristics of the odorant6, 7.
Given the easy access to these sensory hairs, it is possible to perform extracellular recordings from single OSNs by introducing a recording electrode into the sensillum lymph, while the reference electrode is placed in the lymph of the eye or body of the insect. In Drosophila, sensilla house between one and four OSNs, but each OSN typically displays a characteristic spike amplitude. Spike sorting techniques make it possible to assign spiking responses to individual OSNs. This single sensillum recording (SSR) technique monitors the difference in potential between the sensillum lymph and the reference electrode as electrical spikes that are generated by the receptor activity on OSNs1, 2, 8. Changes in the number of spikes in response to the odorant represent the cellular basis of odor coding in insects. Here, we describe the preparation method currently used in our lab to perform SSR on Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae, and show representative traces induced by the odorants in a sensillum-specific manner.

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

Electrophysiological responses of olfactory sensory neurons to odorants can be measured in insects using single sensillum recordings. In this video article we will demonstrate how to perform single sensillum recordings in the antennae of the vinegar fly (Drosophila melanogaster) and the maxillary palps of the malaria mosquito (Anopheles gambiae).

Sensillum הקלטות סינגל חרקים תסיסנית melanogaster ו אנופלס gambiae</em

The sense of smell is essential for insects to find foods, mates, predators, and oviposition sites3. Insect olfactory sensory neurons (OSNs) are enclosed ...

Simultaneous Recording of Calcium Signals from Identified Neurons and Feeding Behavior of Drosophila melanogaster

To study neuronal networks in terms of their function in behavior, we must analyze how neurons operate when each behavioral pattern is generated. Thus, simultaneous recordings of neuronal activity and behavior are essential to correlate brain activity to behavior. For such behavioral analyses, the fruit fly, Drosophila melanogaster, allows us to incorporate genetically encoded calcium indicators such as GCaMP1, to monitor neuronal activity, and to use sophisticated genetic manipulations for optogenetic or thermogenetic techniques to specifically activate identified neurons2-5. Use of a thermogenetic technique has led us to find critical neurons for feeding behavior (Flood et al., under revision). As a main part of feeding behavior, a Drosophila adult extends its proboscis for feeding6 (proboscis extension response; PER), responding to a sweet stimulus from sensory cells on its proboscis or tarsi. Combining the protocol for PER7 with a calcium imaging technique8 using GCaMP3.01, 9, I have established an experimental system, where we can monitor activity of neurons in the feeding center &#x2013; the suboesophageal ganglion (SOG), simultaneously with behavioral observation of the proboscis. I have designed an apparatus ("Fly brain Live Imaging and Electrophysiology Stage": "FLIES") to accommodate a Drosophila adult, allowing its proboscis to freely move while its brain is exposed to the bath for Ca2+ imaging through a water immersion lens. The FLIES is also appropriate for many types of live experiments on fly brains such as electrophysiological recording or time lapse imaging of synaptic morphology. Because the results from live imaging can be directly correlated with the simultaneous PER behavior, this methodology can provide an excellent experimental system to study information processing of neuronal networks, and how this cellular activity is coupled to plastic processes and memory.

Simultaneous Recording of Calcium Signals from Identified Neurons and Feeding Behavior of Drosophila melanogaster

The fruit fly, Drosophila melanogaster, extends its proboscis for feeding, responding to a sugar stimulus from its proboscis or tarsus. I have combined observations of the proboscis extension response (PER) with a calcium imaging technique, allowing us to monitor the activity of neurons in the brain, simultaneously with behavioral observation.

הקלטה בו זמנית של אותות סידן מתא עצב לזהות התנהגות האכלה של תסיסנית melanogaster</em

To study neuronal networks in terms of their function in behavior, we must analyze how neurons operate when each behavioral pattern is generated.  Thus, ...

High-resolution Live Imaging of Cell Behavior in the Developing Neuroepithelium

The embryonic spinal cord consists of cycling neural progenitor cells that give rise to a large percentage of the neuronal and glial cells of the central nervous system (CNS). Although much is known about the molecular mechanisms that pattern the spinal cord and elicit neuronal differentiation1, 2, we lack a deep understanding of these early events at the level of cell behavior. It is thus critical to study the behavior of neural progenitors in real time as they undergo neurogenesis.
In the past, real-time imaging of early embryonic tissue has been limited by cell/tissue viability in culture as well as the phototoxic effects of fluorescent imaging. Here we present a novel assay for imaging such tissue for long periods of time, utilizing a novel ex vivo slice culture protocol and wide-field fluorescence microscopy (Fig. 1). This approach achieves long-term time-lapse monitoring of chick embryonic spinal cord progenitor cells with high spatial and temporal resolution.
This assay may be modified to image a range of embryonic tissues3, 4 In addition to the observation of cellular and sub-cellular behaviors, the development of novel and highly sensitive reporters for gene activity (for example, Notch signaling5) makes this assay a powerful tool with which to understand how signaling regulates cell behavior during embryonic development.

Imaging embryonic tissue in real-time is challenging over long periods of time. Here we present an assay for monitoring cellular and sub-cellular changes in chick spinal cord for long periods with high spatial and temporal resolution. This technique can be adapted for other regions of the nervous system and developing embryo.

ברזולוציה גבוהה הדמיה חיה של התנהגות התא ב Neuroepithelium פיתוח

The embryonic spinal cord consists of cycling neural progenitor cells that give rise to a large percentage of the neuronal and glial cells of the central ...

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

A growing number of genetically encoded tools are becoming available that allow non-invasive manipulation of the neural activity of specific neurons in Drosophila melanogaster1. Chief among these are optogenetic tools, which enable the activation or silencing of specific neurons in the intact and freely moving animal using bright light. Channelrhodopsin (ChR2) is a light-activated cation channel that, when activated by blue light, causes depolarization of neurons that express it. ChR2 has been effective for identifying neurons critical for specific behaviors, such as CO2 avoidance, proboscis extension and giant-fiber mediated startle response2-4. However, as the intense light sources used to stimulate ChR2 also stimulate photoreceptors, these optogenetic techniques have not previously been used in the visual system. Here, we combine an optogenetic approach with a mutation that impairs phototransduction to demonstrate that activation of a cluster of loom-sensitive neurons in the fly's optic lobe, Foma-1 neurons, can drive an escape behavior used to avoid collision. We used a null allele of a critical component of the phototransduction cascade, phospholipase C-&beta;, encoded by the norpA gene, to render the flies blind and also use the Gal4-UAS transcriptional activator system to drive expression of ChR2 in the Foma-1 neurons. Individual flies are placed on a small platform surrounded by blue LEDs. When the LEDs are illuminated, the flies quickly take-off into flight, in a manner similar to visually driven loom-escape behavior. We believe that this technique can be easily adapted to examine other behaviors in freely moving flies.

Optogenetic Stimulation of Escape Behavior in Drosophila melanogaster

Genetically encoded optogenetic tools enable noninvasive manipulation of specific neurons in the Drosophila brain. Such tools can identify neurons whose activation is sufficient to elicit or suppress particular behaviors. Here we present a method for activating Channelrhodopsin2 that is expressed in targeted neurons in freely walking flies.

גירוי Optogenetic של התנהגות בריחה ב<em&gt; דרוזופילה melanogaster</em

A  growing number of genetically encoded tools are becoming available that allow non-invasive  manipulation of the neural activity of specific neurons in ...

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 ...

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.

Assay הפשוט לכימות חברתיות הימנעות ב<em&gt; Melanogaster דרוזופילה</em

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

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.

דרך פשוטה למדוד שינויים בהתנהגות שוחרת זכה שימוש<em&gt; תסיסנית</em

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

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

For most animals, feeding is an essential behavior for securing survival, and it influences development, locomotion, health and reproduction. Ingestion of the right type and quantity of food therefore has a major influence on quality of life. Research on feeding behavior focuses on the underlying processes that ensure actual feeding and unravels the role of factors regulating internal energy homeostasis and the neuronal bases of decision-making. The model organism Drosophila melanogaster, with its great variety of genetically traceable tools for labeling and manipulating single neurons, allows mapping of neuronal networks and identification of molecular signaling cascades involved in the regulation of food intake. This report demonstrates the CApillary FEeder assay (CAFE) and shows how to measure food intake in a group of flies for time spans ranging from hours to days. This easy-to-use assay consists of glass capillaries filled with liquid food that flies can freely access and feed on. Food consumption in the assay is accurately determined using simple measurement tools. Herein we describe step-by-step the method from setup to successful execution of the CAFE assay, and provide practical examples to analyze the food intake of a group of flies under controlled conditions. The reader is guided through possible limitations of the assay, and advantages and disadvantages of the method compared to other feeding assays in D. melanogaster are evaluated.

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

The CApillary FEeder (CAFE) assay is a simple, budget-friendly, highly reliable method for investigating mechanisms underlying food intake. Used with the highly versatile genetic model organism Drosophila melanogaster, it provides a powerful means of gaining new insights into regulatory mechanisms of food intake.

את assay נימי מזין מודד צריכת המזון ב<em&gt; תסיסנית</em

For most animals, feeding is an essential behavior for securing survival, and it influences development, locomotion, health and reproduction. Ingestion of ...

Quantification of Drosophila Grooming Behavior

Drosophila grooming behavior is a complex multi-step locomotor program that requires coordinated movement of both forelegs and hindlegs. Here we present a grooming assay protocol and novel chamber design that is cost-efficient and scalable for either small or large-scale studies of Drosophila grooming. Flies are dusted all over their body with Brilliant Yellow dye and given time to remove the dye from their bodies within the chamber. Flies are then deposited in a set volume of ethanol to solubilize the dye. The relative spectral absorbance of dye-ethanol samples for groomed versus ungroomed animals are measured and recorded. The protocol yields quantitative data of dye accumulation for individual flies, which can be easily averaged and compared across samples. This allows experimental designs to easily evaluate grooming ability for mutant animal studies or circuit manipulations. This efficient procedure is both versatile and scalable. We show work-flow of the protocol and comparative data between WT animals and mutant animals for the Drosophila type I Dopamine Receptor (DopR).

This protocol describes a scalable individual grooming assay technique in Drosophila that yields robust, quantitative data to measure grooming behavior. The method is based on comparing the difference in dye accumulation on the bodies of un-groomed versus groomed animals over a set period of time.

כימות של תסיסנית התנהגות Grooming

Drosophila grooming behavior is a complex multi-step locomotor program that requires coordinated movement of both forelegs and hindlegs. Here we present a ...

Monitoring Cell-to-cell Transmission of Prion-like Protein Aggregates in Drosophila Melanogaster

Protein aggregation is a central feature of most neurodegenerative diseases, including Alzheimer&#39;s disease (AD), Parkinson&#39;s disease (PD), Huntington&#39;s disease (HD), and amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Protein aggregates are closely associated with neuropathology in these diseases, although the exact mechanism by which aberrant protein aggregation disrupts normal cellular homeostasis is not known. Emerging data provide strong support for the hypothesis that pathogenic aggregates in AD, PD, HD, and ALS have many similarities to prions, which are protein-only infectious agents responsible for the transmissible spongiform encephalopathies. Prions self-replicate by templating the conversion of natively-folded versions of the same protein, causing spread of the aggregation phenotype. How prions and prion-like proteins in AD, PD, HD, and ALS move from one cell to another is currently an area of intense investigation. Here, a Drosophila melanogaster model that permits monitoring of prion-like, cell-to-cell transmission of mutant huntingtin (Htt) aggregates associated with HD is described. This model takes advantage of powerful tools for manipulating transgene expression in many different Drosophila tissues and utilizes a fluorescently-tagged cytoplasmic protein to directly report prion-like transfer of mutant Htt aggregates. Importantly, the approach we describe here can be used to identify novel genes and pathways that mediate spreading of protein aggregates between diverse cell types in vivo. Information gained from these studies will expand the limited understanding of the pathogenic mechanisms that underlie neurodegenerative diseases and reveal new opportunities for therapeutic intervention.

Monitoring Cell-to-cell Transmission of Prion-like Protein Aggregates in Drosophila Melanogaster

Accumulating evidence supports the idea that pathogenic protein aggregates associated with neurodegenerative diseases spread between cells with prion-like properties. Here, we describe a method that enables visualization of cell-to-cell spreading of prion-like aggregates in the model organism, Drosophila melanogaster.