Questa ricerca è stata sostenuta da sovvenzioni dal National Institute of scienze mediche generali (GM099883 e GM074675) per Eak I finanziatori non hanno avuti ruolo nel disegno dello studio, la raccolta e l&#39;analisi dei dati, decisione di pubblicare, o preparazione del manoscritto. Ringraziamo il popolo dalla nostra officina alla Harvard Medical School per la progettazione dell&#39;apparato comportamentale (contatto: <a href="http://mikesmachine.com">http://mikesmachine.com).</a> Contributi Autore: ST, BC progettato l&#39;apparato comportamentale. ST progettato e ottimizzato il protocollo sperimentale. ST e BC eseguiti e analizzati gli esperimenti. ST, EAK e BC ha scritto il giornale.

Nota: La seguente è una descrizione passo-passo del protocollo sperimentale che usiamo per permettere affidabile attivazione di aggressione tra coppie di moscerini della frutta maschi (D. melanogaster). Questa procedura induce la formazione di un effetto &quot;perdente&quot;. Usando questo protocollo, a breve termine effetto &quot;vincitore&quot; è stato anche recentemente riportato 5,6. Figura 1 mostra la sequenza temporale degli esperimenti comportamentali. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig1.jpg" /> Figura 1. Timeline dell&#39;esperimento aggressione. Il giorno 1, pupe maschio in fase avanzata (quando le ali diventano nere) sono isolati in flaconi di isolamento preparate al momento. Il giorno 5 dopo emergendo come gli adulti, 4 giorni di età mosche di sesso maschile sono anestetizzati con CO 2 e dipinte con colori diversi per scopi di identificazione. Il giorno 7, tazze di cibo e le camere di combattimento sonopronti a configurare gli esperimenti comportamentali. Due 6-7 maschi adulti di un giorno vengono caricati nelle camere e sono in grado di interagire. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig1large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 1. Giorno 1: Isolamento sociale della Pupe <ol><li> Sollevare e mantenere scorte volare in un 12 ore luce / 12 ore buio ciclo incubatore ambiente controllato a 25 ° C e 50% di umidità relativa. </li><li> Preparare fiale di isolamento: Scaldare alimento fly fresco fino a quando fuso. Usando una pipetta Pasteur, trasferire circa 1,5 ml di cibo mosca fuso in tubi vuoti prova vetro singoli (1,6 x 10 cm). Lasciare che il cibo a solidificare. </li><li> Isolare pupe: Con un pennello fine, rimuovere delicatamente una pupa maschile all&#39;ultimo stadio (quando le ali diventano nero) dal magazzino flaconcino e posizionarlo sul lato di un alimento contenente provetta preparati al momento. Chiudi fiale di isolamento in cotone (Figura 2). </li><li&gt; fiale Luogo isolamento contenenti pupe nella luce 12 ore / 12 hr incubatore buio a 25 ° C e 50% di umidità relativa. </li></ol><img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig2.jpg" /> Figura 2. Isolamento sociale. Una pupa maschio in fase avanzata è posto sul lato su una fiala isolamento preparati al momento. Fiale di isolamento contenenti pupa vengono inseriti nella luce 12 ore / 12 ore incubatore buio a 25 ° C e 50% di umidità relativa. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 2. Giorno 5: Pittura mosche per singoli scopi di identificazione <ol><li> Eseguire questo passaggio al giorno 5 con 4 mosche di sesso maschile di un giorno e due giorni prima degli esperimenti comportamentali per ridurre al minimo l&#39;effetto negativo di CO 2 anestesia. </li><li> Anestetizzare mosca con CO 2. </li&gt; <li> Con un bel stuzzicadenti, mettere un piccolo punto di vernice acrilica sul torace. Evitare di posizionare vernice sulla testa, ali, addome o gambe (Figura 3). </li><li> Lasciate asciugare la vernice per circa 10 secondi, e trasferire delicatamente le mosche di nuovo ai loro flaconi di isolamento originali. </li><li> Ritorno fiale isolamento alla luce 12 ore / 12 hr incubatore buio a 25 ° C e 50% di umidità relativa. </li></ol><img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig3.jpg" /> Figura 3. L&#39;identificazione individuale. Dopo anestetizzare una mosca con CO 2, una piccola goccia di vernice acrilica viene applicata sul torace. A scopo di identificazione individuale, diversi colori sono utilizzati (bianco e blu qui). Consultare quanto detto su uso di CO 2 in questa fase. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig3large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questo figu</a>ri. 3. giorno 7: Preparazione del Apparatus <ol><li> Preparare Coppe alimentari: <ol><li> Riscaldare il cibo volare fresco fino a quando non si scioglie. </li><li> Usando una pipetta Pasteur, trasferire circa 0,8 ml cibo al coperchio di una fiala tappo a vite (1.5 cm di diametro, altezza 1 cm) e si lascia raffreddare. Evitare di bolle d&#39;aria. </li><li> Fai la pasta di lievito fresco miscelando lievito secco con qualche goccia d&#39;acqua. Quando spessore, applicare una piccola goccia di lievito in pasta al centro della superficie tazza dell&#39;alimento con uno stuzzicadenti (Figura 4). </li></ol></li></ol><img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig4.jpg" /> Figura 4. Preparare la coppa cibo. Una tazza cibo è preparato con il cibo fresco mosca. Dopo le solidifica alimentari, un punto di lievito in pasta si trova nel centro della superficie tazza cibo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per v</a>iew una versione più grande di questa figura. <ol start="2"><li> Preparare singole camere di combattimento: <ol><li> Lavare accuratamente le camere di apparecchi e di combattimento individuale con acqua prima dell&#39;utilizzo ogni volta. Asciugare con un tovagliolo di carta prima dell&#39;uso. </li><li> Collocare una tazza di cibo al centro di ciascuna camera lotta e fissare con una goccia di stucco. </li><li> Coprire camere di combattimento con il coperchio dell&#39;apparecchio (Figura 5). </li><li> Posizionare l&#39;apparecchio in un ambiente ad alta umidità (60%) a 25 ° C. </li><li> Posizionare una sorgente luminosa sopra l&#39;apparecchio per illuminare le camere di combattimento e impostare una videocamera per registrare dall&#39;alto. </li></ol></li></ol><img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig5.jpg" /> Figura 5. Preparazione della camera di combattimento individuale. La coppa cibi preparati al momento con un punto di lievito in pasta sulla superficie è fissato in lavato fi individualecombattendo camere. Chambers sono chiusi con il coperchio a due pezzi che permette l&#39;inserimento di un divisorio in plastica opaca in diversi alloggiamenti di combattimento. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 4. Giorno 7: Esperimento comportamentale <ol><li> Eseguire gli esperimenti comportamentali con 6-7 giorni di età mosche di sesso maschile. </li><li> Inserire divisori di plastica in ogni camera di combattimento. </li><li> Rimuovere il tappo di cotone dal tubo di isolamento e posizionare il tubo sotto un foro aperto sul lato dell&#39;apparecchio. </li><li> Lasciate che la mosca entra nella camera di combattimento da geotassi negativi, di solito nel giro di pochi secondi. </li><li> Chiudere la parete scorrevole dopo la mosca ha lasciato il tubo ed è entrato nella camera. </li><li> Ripetere la procedura per introdurre il secondo mosca nella camera lotta sull&#39;altro lato del dispositivo. </li><li> Collocare l&#39;apparecchio torna in videotapi illuminatoPosizione ng. </li><li> Iniziare la registrazione di video e rimuovere il divisorio in plastica per consentire le mosche di interagire. <ol><li> Per gli esperimenti Aggressione: <ol><li> In questi esperimenti, registrare combatte per almeno 20 minuti al fine di garantire la formazione di forti rapporti di dominanza. </li><li> Dopo il tempo desiderato, interrompere la registrazione video. </li><li> Rimuovere le mosche dalle camere di combattimento invertendo la procedura descritta sopra. </li><li> Lavare accuratamente l&#39;apparato comportamentale con detergente delicato e acqua dopo ogni uso e risciacquo. </li></ol></li><li> Per &quot;Loser&quot; Esperimenti Effetto: Nota: In questi esperimenti, primi scontri sono considerati come la fase di condizionamento e secondo combatte come la fase di test. Il periodo di riposo tra i combattimenti possono differire, ma 10 minuti permette la formazione di un forte effetto &quot;perdente&quot;. <ol><li> Seguire la procedura sopra descritta per eseguire un primo incontro. </li><li> PUNTO CRITICO: per indurre la formazione di un &quot;perdente&quot; mentalità, eNsure che primi scontri sono almeno 20 minuti lungo al fine di stabilire forti relazioni di dominanza. Dopo 20 minuti, reinserire il divisorio in plastica nelle camere di combattimento per separare le mosche. </li><li> Dopo un periodo di 10 minuti di riposo, rimuovere delicatamente il divisorio in plastica per consentire le mosche di interagire per la seconda combattimenti. </li><li> Alla fine del secondo 20 min lotta, arrestare la registrazione video. </li><li> Rimuovere le mosche delle camere a comportamentali come sopra. </li><li> Ancora una volta, pulire accuratamente l&#39;apparato comportamentale. </li></ol></li></ol></li></ol> 5. Analisi Comportamentale <ol><li> Trasferimento Film <ol><li> Collegare le telecamere al computer. </li><li> Convertire mosche .MTS .Mov mosche e unire clip filmati insieme, utilizzando il video software di conversione e l&#39;opzione &quot;join clip selezionati&quot;. </li><li> Osservare e analizzare ogni film con software di lettura video. </li></ol></li><li> Segnando Comportamento Nota: questo può essere fatto manualmente o noiing comportamentale software programma di analisi, se disponibile. L&#39;illustrazione che segue descrive una possibile analisi manuale per un effetto &quot;perdente&quot;. <ol><li> Punteggio ottenuto il tempo del primo incontro tra le mosche sul tazza cibo (incontri sono interazioni tra coppie di mosche che durano almeno 2 sec) e il tempo di comparsa del primo affondo (un modello di comportamento in cui una mosca erge alto sulla sua zampe posteriori e scatta verso il basso e tenta di afferrare l&#39;avversario). Quindi, segnare la latenza di affondo (l&#39;intervallo tra il primo incontro e il primo affondo). </li><li> Contare il numero totale di incontri e affondi durante un combattimento. Nota: Se si desidera, si può anche segnare altri modelli comportamentali, come minaccia ala, boxe, scherma, ritiro o il numero di incontri prima del primo affondo, per esempio. </li><li> Punteggio momento della creazione di una posizione dominante (tempo che intercorre tra il primo incontro e il momento in cui una mosca ritiri per tre volte consecutive al largo della tazza cibo poppaer la ricezione di affondi). Nota che volare è il vincitore, e che il perdente della lotta. </li></ol></li><li> Calcolo di un effetto &quot;Loser&quot; <ol><li> Dividere il numero di combattimenti in cui perdenti precedenti perdono 2 combattimenti nd (Losers che perdono: LL) per il numero totale di scontri, e moltiplicare per 100. La percentuale ottenuta rappresenta l&#39;effetto &quot;perdente&quot;: [(# Vola LL) / (# lotta totale)] x 100 </li><li> Utilizzare un test chi-quadrato per confrontare se l&#39;effetto &quot;perdente&quot; è statisticamente diverso dal valore atteso del 50%. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

L&#39;era moderna di usare Drosophila con le sue potenti metodi genetici come organismo modello per lo studio di aggressione iniziata circa una dozzina di anni fa, con l&#39;introduzione di nuove arene sperimentali in cui il comportamento di combattimento affidabile potrebbe essere ottenuto con singole coppie di mosche 1,7, 8,17,19. Queste arene comprese le risorse desiderate (una tazza di cibo, potenziali compagni) e uno spazio per perdente vola a ritirarsi in. Quando i risultati ottenuti con queste...

Aggressione in sistemi animali è fortemente associato con l&#39;acquisizione e la detenzione di risorse come il cibo, il territorio e compagni. Dato il ruolo importante questo svolge nella forma fisica degli individui, non è sorprendente che l&#39;aggressione si è evoluta in tutto il regno animale. Come tratto adattivo che avvantaggia direttamente gli individui, una forte componente di apprendimento e la memoria è associata con l&#39;aggressività. In concorso per rango sociale, precedente esperienza di combattimento influenza l&#39;esito dei concorsi successivi. In generale, prima aumenta l&#39;esperienza di perdere, e l&#39;esperienza vincente diminuisce, la probabilità di perdere concorsi successivi (chiamati &quot;perdente&quot; e &quot;vincitore&quot; effetti). Effetti &quot;Loser&quot; sono state osservate in una vasta gamma di specie, e alcuni rapporti suggeriscono che queste possono durare per diversi giorni mentre &quot;winner&quot; effetti di solito sono di durata più breve 2,10,11. La prima relazione di comportamento aggressivonei moscerini della frutta (D. ampelophila) era di Sturtevant nel 1915 in un documento in questione con il riconoscimento del sesso e selezione sessuale 12. Mezzo secolo più tardi, esami più completi di frutta Male vola aggressione sono state fatte, che descriveva la maggior parte dei modelli comportamentali osservati durante i combattimenti mosca della frutta. Questi esperimenti sono stati condotti per lo più in piccoli gruppi di mosche maschio e femmina osservati nel giro di ore 13-15. Recentemente, con l&#39;aggiunta di potenti strumenti genetici, diadiche singole configurazioni lotta sesso e tempi più brevi di osservazione, D. melanogaster è emerso come un importante sistema modello per lo studio della biologia di aggressione 1,16. Analisi di scontri tra stesse coppie sesso di mosche maschio e femmina dimostrato che l&#39;aggressione coinvolge comportamenti stereotipati che la transizione da una all&#39;altra in modo statisticamente affidabile 1,17. Alcuni dei modelli comportamentali osservati sono sesso-specifico, mentre altri si osservano in lottas in entrambi i sessi. Combatte Maschio Vai livelli di intensità più elevate rispetto lotte femminili e risultato nella formazione di rapporti di dominanza con chiare &quot;vincitori&quot; e &quot;vinti&quot;. Allo stato attuale, molti laboratori hanno iniziato a indagare il biochimico 18, neurali 7,19-21, e genetici di 22 basi di aggressione. Purtroppo, una meta-analisi di studi al fine di conoscere le dinamiche di lotta e la formazione e il mantenimento di rapporti di dominanza è problematico a causa dell&#39;uso di una molteplicità di procedure sperimentali in diversi laboratori. Essenzialmente tutte le tecniche descritte in letteratura coinvolgono movimentazione e manipolazione di mosche per introdurli in arene 19,23,24 e durante l&#39;esperimento comportamentale 3,4 trasferire mosche fuori arene. Gentle aspirazione è il modo più comune per manipolare le mosche 3,4,23-25, ma freddo o di CO 2 anestesia sono utilizzati anche 9,26, anche se pstudi revious già hanno segnalato che queste procedure hanno effetti deleteri sul comportamento fly 27,28. Un periodo di almeno 24 ore è suggerita dopo l&#39;uso di anestetici per ridurre al minimo gli effetti sul comportamento 29,30. Mosche imparare dalle precedenti esperienze di combattimento e modificano il loro utilizzo di schemi comportamentali in situazioni nuove, il che suggerisce che apprendimento e la memoria accompagnano e sono conseguenze di incontri agonistici. In questo senso, volano combattimenti assomigliano a situazioni di apprendimento condizionamento operante in cui vola a sapere che una strategia ha funzionato e quindi utilizzare sempre più spesso durante gli incontri successivi. Mosche cambiare le loro strategie di combattimento dopo rapporti di dominanza sono stati stabiliti durante i combattimenti, con i vincitori affondo sempre di più e vinti sempre meno. Dopo un periodo di separazione, perdenti precedenti mostrano un comportamento molto più remissivo e sono altamente probabile perdere 2 ° combatte se abbinato con fl ingenuai precedenti vincitori o 3,4. Tuttavia, l&#39;assenza di una procedura sperimentale che esclude la gestione di mosche ha fatto studi approfonditi di effetti &quot;perdente&quot; difficili. In un recente studio, abbiamo confrontato due procedure sperimentali comunemente impiegati nei laboratori (aspirazione e freddo-anestesia) per introdurre le mosche nelle camere di comportamento alla nuova procedura che elimina la manipolazione. I risultati hanno mostrato che a freddo anestesia avuto molto maggiori effetti negativi sulla aggressione di aspirazione, ma anche l&#39;aspirazione ridotto il livello di aggressività da mosche. Aspirazione, tuttavia, ha causare effetti altamente significativi sulla apprendimento e la memoria che accompagnano l&#39;aggressione. A seguito di protocollo identici con due procedure sperimentali (aspirazione e senza manipolazione), un effetto robusto &quot;perdente&quot; è stato osservato solo quando la gestione di mosche è stato eliminato dalla procedura 5,6 sperimentale. Idealmente, studi di Drosophila aggressione in labolabo- dovrebbero includere situazioni ambientali che vola normalmente incontrano in natura (competizione per le risorse, il territorio a difesa e lo spazio di fuga). Inoltre, le condizioni sperimentali devono essere ottimizzate per indurre in modo affidabile, osservare e interpretare il comportamento in esame (cercano di minimizzare la movimentazione degli animali, limitare l&#39;uso di CO 2 come anestetico, e standardizzare le procedure sperimentali). Nel tentativo di affrontare la maggior parte o tutti questi problemi, abbiamo progettato un nuovo apparato comportamentale che elimina la manipolazione di mosche prima, durante e dopo la loro introduzione in arene comportamentali. Con questi apparecchi, le mosche usano i loro geotassi negative innate per essere spostati e trasferiti all&#39;interno e all&#39;esterno delle camere di lotta. Eliminando la manipolazione di mosche, il protocollo mira a: (a) ridurre la variabilità comportamentale tra individui; (b) ridurre il tempo necessario per mosche di interagire e generare rapporti di dominanza chiare (maschi); e (c) indurre affidabile forte behavio abbastanzamodifiche ral per consentire la formazione di effetti &quot;perdente&quot;. Questo protocollo descrive un nuovo apparato sperimentale e una procedura passo passo per analizzare aggressione e per consentire la formazione di un forte effetto &quot;perdente&quot; in D. melanogaster. Ci aspettiamo che questo apparato comportamentale può essere facilmente adattato per lo studio di altri comportamenti sociali esibiti dai moscerini della frutta.

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

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

Il comportamento aggressivo in Drosophila melanogaster è composto l&#39;espressione sequenziale di modelli di comportamento stereotipati (per l&#39;analisi vedi 1). Questo comportamento complesso è influenzata da fattori genetici, ormonali e ambientali. Come in molti organismi, precedente esperienza di combattimento influenza la strategia di combattimento di mosche e l&#39;esito dei concorsi successivi: perdere una lotta aumenta la probabilità di perdere gare successive, rivelando effetti &quot;perdente&quot;, che probabilmente coinvolgono apprendimento e la memoria 2-4. L&#39;apprendimento e la memoria che accompagna l&#39;espressione di comportamenti sociali complessi come l&#39;aggressione, è sensibile al pre-test gestione degli animali 5,6. Molte procedure sperimentali sono utilizzati in diversi laboratori per studiare aggressione 7-9, tuttavia, non abitualmente protocollo utilizzato che esclude movimentazione di linea è attualmente disponibile. Qui, segnaliamo un nuovo apparato comportamentale che elimina la manipolazione di mosche, con instead loro innate risposte geotactic negative per spostare gli animali all&#39;interno o all&#39;esterno delle camere di combattimento. In questo protocollo, le piccole arene di combattimento circolari contenenti una tazza di cibo sono divise in due metà uguali da un cursore in plastica estraibile prima dell&#39;introduzione di mosche. Le mosche entrano camere dai loro flaconi di isolamento a casa via porte scorrevoli da camera e geotassi. Dopo la rimozione di cursori di plastica, le mosche sono liberi di interagire. Dopo periodi di tempo specificati, le mosche sono separati di nuovo slider per la successiva sperimentazione. Tutto questo è fatto facilmente senza la manipolazione di singoli mosche. Questo apparecchio offre un nuovo approccio per studiare l&#39;aggressione e l&#39;apprendimento e la memoria associata, compresa la formazione di effetti &quot;perdente&quot; nei combattimenti mosca. Inoltre, questo nuovo apparato comportamentale generico può essere impiegato per studiare altri comportamenti sociali di mosche e dovrebbe, in generale, essere di interesse per investigare esperienza cambia legati a processi comportamentali fondamentali.

Questa sezione presenta la forma della camera comportamentale e l&#39;analisi di un tipico insieme di esperimenti comportamentali secondo il protocollo descritto sopra misurazione aggressività e la formazione di un effetto &quot;perdente&quot;. Illustrato sono anche esempi di altri comportamenti che possono essere misurati con questo apparecchio. La figura 6 mostra una rappresentazione schematica del nuovo apparecchio. L&#39;apparecchiatura è composta da tre pozzi cilindri...

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

Durante mosca della frutta lotte, i modelli comportamentali osservati, combattere la dinamica e l&#39;apprendimento e la memoria associata sono influenzate dalle condizioni sperimentali. Il protocollo presentato qui descrive una nuova procedura che elimina del tutto la gestione di mosche durante gli esperimenti. Questo migliora la dinamica di lotta e consente la formazione di forti effetti &quot;perdente&quot;.

Un nuovo approccio che elimina la gestione per lo studio Aggressione e l&#39;effetto &quot;Loser&quot; in<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

9.5K Views.  Harvard Medical School.  Durante mosca della frutta lotte, i modelli comportamentali osservati, combattere la dinamica e l'apprendimento e la memoria associata sono influenzate dalle condizioni sperimentali. Il protocollo presentato qui descrive una nuova procedura che elimina del tutto la gestione di mosche durante gli esperimenti. Questo migliora la dinamica di lotta e consente la formazione di forti effetti "perdente". 

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Studying Aggression in Drosophila (fruit flies)

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

Studying Aggression in Drosophila fruit flies

Studiare Aggressione in Drosophila (moscerino della frutta)

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

Ricerca

Biologia

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

In the following we describe the methodological details of appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae. The setup, in combination with genetic interference, provides a handle to analyze the neuronal and molecular fundamentals of specifically associative learning in a simple larval brain.
Organisms can use past experience to adjust present behavior. Such acquisition of behavioral potential can be defined as learning, and the physical bases of these potentials as memory traces1-4. Neuroscientists try to understand how these processes are organized in terms of molecular and neuronal changes in the brain by using a variety of methods in model organisms ranging from insects to vertebrates5,6. For such endeavors it is helpful to use model systems that are simple and experimentally accessible. The Drosophila larva has turned out to satisfy these demands based on the availability of robust behavioral assays, the existence of a variety of transgenic techniques and the elementary organization of the nervous system comprising only about 10,000 neurons (albeit with some concessions: cognitive limitations, few behavioral options, and richness of experience questionable)7-10.
Drosophila larvae can form associations between odors and appetitive gustatory reinforcement like sugar11-14. In a standard assay, established in the lab of B. Gerber, animals receive a two-odor reciprocal training: A first group of larvae is exposed to an odor A together with a gustatory reinforcer (sugar reward) and is subsequently exposed to an odor B without reinforcement 9. Meanwhile a second group of larvae receives reciprocal training while experiencing odor A without reinforcement and subsequently being exposed to odor B with reinforcement (sugar reward). In the following both groups are tested for their preference between the two odors. Relatively higher preferences for the rewarded odor reflect associative learning - presented as a performance index (PI). The conclusion regarding the associative nature of the performance index is compelling, because apart from the contingency between odors and tastants, other parameters, such as odor and reward exposure, passage of time and handling do not differ between the two groups9.

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

Drosophila larvae are able to associate odor stimuli with gustatory reward. Here we describe a simple behavioral paradigm that allows the analysis of appetitive associative olfactory learning.

Appetitivo apprendimento associativo olfattiva in<em&gt; Drosophila</em&gt; Le larve

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

Neuroscienze

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

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

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

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

Drosofila Comportamento di evitamento passivo come nuovo paradigma per studiare l'apprendimento avversivo associativo

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

Comportamento

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 Semplice per la quantificazione della Social Prevenzione in<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

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

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

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

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

High Throughput test per esaminare Preferenze deposizione delle uova dei singoli<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

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

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

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

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

Un modo semplice per misurare alterazioni in ricompensa il comportamento di ricerca Utilizzando<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

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

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

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

Condizionamento del corteggiamento di Drosophila come misura dell&#39;apprendimento e della memoria

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

Drosofila Modelli per i tratti genetici e comportamentali del disturbo dello spettro autistico

Paradigms for Behavioral Assessment in Drosophila Model of Autism Spectrum Disorder

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

Autore in primo piano: Esplorazione dei sintomi del disturbo dello spettro autistico nei moscerini della frutta: modelli genetici e test comportamentali

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

Paradigmi per la valutazione comportamentale nel modello di Drosophila del disturbo dello spettro autistico

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

Un nuovo approccio che elimina la gestione per lo studio Aggressione e l'effetto "Loser" in

Riepilogo

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Capitoli in questo video

Studiare Aggressione in Drosophila (moscerino della frutta)

Appetitivo apprendimento associativo olfattiva in

Drosofila Comportamento di evitamento passivo come nuovo paradigma per studiare l'apprendimento avversivo associativo

Assay Semplice per la quantificazione della Social Prevenzione in

High Throughput test per esaminare Preferenze deposizione delle uova dei singoli

Un modo semplice per misurare alterazioni in ricompensa il comportamento di ricerca Utilizzando

Condizionamento del corteggiamento di Drosophila come misura dell'apprendimento e della memoria

Paradigmi per la valutazione comportamentale nel modello di Drosophila del disturbo dello spettro autistico

Paradigmi per la valutazione comportamentale nel modello di Drosophila del disturbo dello spettro autistico

Paradigmi per la valutazione comportamentale nel modello di Drosophila del disturbo dello spettro autistico