シトラス研究開発財団が資金を提供するために承認されています。バイオアッセイを実施するためのエンジェル·ホイトとマイケル·フローレスに感謝します。

<ol><li>以前マンらに記載のTオルファクトメーター割ったカスタム設計された、2ポートの組み立て図 10は、 図1に示されています。嗅覚は、T-迷路を形成するテフロンストリップを持つ2つの別々のポートに分岐さ30cmのガラス管で構成されています。各半分は被験者は2つの潜在的な臭気のフィールド間を選択できるように2の選択肢スタイルオルファクトメーターの腕に似ています。 <ol><li>アセンブリおよびその後のアッセイは、恒温室や環境チャンバ内で行われるべきである。 </li><li>マウントガラス、T-迷路の嗅覚は、垂直に、 図1に示すように、蛍光900ルクスの電球の下に配置します。 </li><li>最適な光拡散については、アセンブリは、均一な光拡散を最大化するために、1.0×0.6×0.6メートル不透明容器内に設置する必要があります。 </li><li>固相マイクロ抽出保持/臭気源CHAMB内に収納される臭気源に嗅覚アームを接続する·ガラス管コネクタ;テフロンを通じてER（SPMEC）（ARS社、ゲインズビル、フロリダ州）。各SPMECは、着信および発信の空気の流れ（ 図1）のための入口と出口弁でサポートストレートガラス管（長さ×3.5センチ幅17.5センチメートル）で構成されています。 </li><li>一定の圧力（外部ソースが使用できない場合、空気供給システムは、空気の浄化のための内部カーボンフィルターと加湿用の空気バブラーの両方を持っている）の下にある加湿と炭素浄化された空気の外部ソースへの空気供給システムを接続します。 </li><li>例えば、綿芯（ペティジョン包装株式会社、コンコルド、ノースカロライナ州）のような徐放性基材上に適切な希釈剤（溶剤）、ピペット内に所望の化学的サンプルを溶解する。制御処理は溶媒のみを含浸させた綿芯で構成する必要があります。 </li><li>ガラス製品の重要な汚染を防止するために、（キムワイプ、キンバリークラーク、ロズウェル研究所組織で群と対照綿芯を包む、GA）と場所2 SPMEC腕（ARS社、ゲインズビル、フロリダ州）へ。ライブ植物試料の場合には、ギロチン揮発コレクション室がSPMECの場所（ 図1）での治療を含むオルファクトメーターに接続することができます。 </li><li>空気供給システム（ 図1）に接続された2つのポンプを介してSPMEC（またはギロチン揮発室）を通して精製し、加湿された空気をお届けします。オルファクトメーターの両腕を通して0.1 L /分で空気流量を維持します。 </li></ol></li><li>推定上の忌避剤に節足動物の応答をテストするオルファクトメーターを採用。本明細書において、半翅目の昆虫、アジアの柑橘類キジラミ、 ミカンキジラミは 、試験節足動物として使用されました。応答は、臭気源として柑橘類の揮発性物質単独または撥（ジメチルジスルフィド）との組み合わせで、クリーンな空気にテストされています。 <ol><li>標準化された温度と相対湿度ですべての実験を行う。 </li><li>すべてのテストの前に、トンを公開estは被験者片寄りまたは被験者の挙動に対する溶媒の効果の有無を検証するために、T-迷路オルファクトメーターの空気対きれいな空気や溶剤対きれいな空気をきれいにする。 </li><li>各バイオアッセイの冒頭オルファクトメーターのアームのいずれかに無作為に臭気源を割り当てます。毎年10名の被験者が位置バイアスの可能性を排除するために、最低でも、検定した後、この位置を逆にしてください。 </li><li> 30以上の値（および最大120）治療の組み合わせごとに被験者の応答をテストします。 </li><li>テストの被験者100から300秒が以前に確立されたレスポンス（レイテンシ）の間隔に基づいて行動反応を示すことができるようにします。 </li><li>録音した場合の対象は、治療アーム、コントロールアームに入るか、または開放ポートに、またはT-迷路部門下回っている。 </li><li>被験者がどちらの嗅覚アームに、T-迷路と動きで除算を横切るときの治療やコントロールアームの選択肢を獲得。 </li><li>ときに、テストのリリースアームの選択肢を獲得ubjectはリリースポート、あるいは、T-迷路部門下回っている。 </li><li> 2％の石鹸液で十分に嗅覚と連結管をきれいにし、別の臭気トリートメントの使用の間の200°Fのガラス成分を焼く。 </li><li>アッセイのために推定される撥治療はきれいな空気に対する化学的処理の有無にかかわらず、T-迷路の嗅覚で提示されている、リリース時点で残っていると分散の一方向分析によって治療間の嗅覚を入力していない被験者の数を比較（ ANOVA）TukeyのHSD検定（α&lt;0.05）が続いている。被験者がリリースアームを残している例では、α&lt;0.05でカイ二乗（χ2）分析を用いた治療アーム対コントロールアームを選択する数を比較します。 </li></ol></li></ol>

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著者はシトラス研究開発財団によって提供された資金を受け取った。

匂い物質へここに、分析デバイスとプロトコルは小さな節足動物（キジラミ科：半翅目昆虫綱）の応答を測定するために記載されている。この方法は、昆虫が誘引推定を評価するアッセイの場合には2つの着臭剤のフィールド間の選択をすることができ、選択のテストが含まれます。さらに、被験者は撥アッセイの場合には、リリースアームを残し、二つの潜在的な臭気のいずれかのフィールドのいずれかを入力するか、リリースアーム内に残っていることによって行動の3つのタイプが表示される場合があります。それは負の走地性の（上方へ移動する傾向）と正の走光（光に向かって移動する傾向）多くの節足動物の自然な行動反応を利用していますので、嗅覚は、高スループットのデータ収集が可能になります。本デモンストレーションでは、昆虫キジラミテストの例を使用していますが、このアッセイは、容易に、広く節足動物へのフライトを使用するもの又は交通の優勢なモードとしてウォーキングの両方を適合させることができます。 12を解明する上で大きな役割を果たしてきました。そのようなolfactometersの特定の設計は大きく異なるが、2つの選択肢のアッセイの一般的なテーマのバリエーションは、同様のY字型チューブアッセイは、しばしば化学物質への節足動物の反応を測定するために使用されてきたが、同様に、ここで説明する。昆虫9の持続飛行を引き起こす可能性があり大きな飛行トンネルはまた害虫駆除ツールの実用化を知らせる基本セミオケミカルに昆虫の飛行及び配向のメカニズムだけでなく、データを解明する画期的なデータの収集につながった。 それは多くの場合、特定の節足動物被験者の生物学のためのオルファクトメーターとそれに関連する計装仕立てる設計する必要がある。昆虫の一般的なグループの間で使用することができるものolfactometersどれがスペックよりも便利です小グループにIFICますが、時には虫の小グループの経済的意義は非常に特異的嗅覚とアッセイ技術の開発の必要性を決定します。現在記載された設計は、以前はおなじみの節足動物の技術の上に成り立っています。これは実験的なアリーナや選択テストはY字型のガラス装置7の形態をとるY字管のバイオアッセイよりも標準の2選択肢のアッセイが可能になります。他は13空白のままになりますが、通常、このようなY字管の一方のアームは、治療臭気物質を受け取ることになります。そのようなolfactometersのバリエーションには、複数の放射アーム14の加算とさえ土壌15を通って移動する生物の行動を分析するための土壌培地の添加を含むことができる。そのようなolfactometersおよび関連アッセイを開発する上で、それは、このように試験科目 &quot;生物学の観点から評価した行動応答の真の妥当性、自然条件が複製されどのように密接に考慮することが重要であると。 LAにRGE度は、収集されたデータのみが生物の行動生態学16に対する行動のバイオアッセイの妥当性などとして有用であろう。 現在説明嗅覚と行動バイオアッセイは、特に短い&quot;ジャンプ&quot; 16として飛行を開始する傾向が半翅目の昆虫のために設計されています。オルファクトメーターの垂直方向と光源配置は、昆虫の動きの開始を促進するため、その後の化学的媒介定位行動を効率的かつ高スループットで測定することができる。この行動アッセイ配置はおそらく飛行や節足動物の分類群を歩いたり、また、簡単に非節足動物生物の必要性に合わせて変更される可能性の広範な配列を用いることができる。

彼らはどちらか、農業や都市環境における人間の消費と競合したり、病気の原因病原体1を送信するためには、節足動物（昆虫やクモ類を含む）は、多くの場合、害虫のように定義されます。多額の投資は、病害虫防除ツールの開発に作られています。これらのツールは、大きく異なる可能性があります、重要な進展がどちらの行動誘引や忌避剤2,3を利用した害虫の自然な行動を修正したり、悪用するbiorationalツールを開発してなされたものである。 節足動物害虫はしばしばメイトおよび/ ​​またはホストの場所4の嗅覚信号や合図に依存しています。そのため害虫の誘引効果や忌避剤の発見は、しばしばコントロールツールの開発につながることができます。発見のこのプロセスは、複数の手順が必要です。まず、被験者の自然な振る舞いを理解する必要があります。例えば、人が与えられた種の一つ性別が反対を引き付けるかどうかを確かめる必要があります合致位置のためのセックス。もしそうなら、1この観光名所が化学によって媒介されるとどこにその化学物質が生産されているかどうかを判断する必要があります。さらなるステップは、化学物質を製造する際に決定し、その最終的な識別情報が含まれます。この手順では、匂い物質への被験者の（昆虫やダニ）行動反応をテストする必要があります。当初、被験者の行動は、天然材料にテストされます。例えば、雄蛾の応答は、その女性の同種のフェロモン腺の抽出物のそれに試験することができる。あるいは、その宿主植物の自然な匂いに草食動物の応答を試験することができる。これらの調査は、多くの場合、管理ツール5,6の開発に関する実践的なフォーカスを持っているが、彼 ​​らはまた、分化7など、より根本的な問題を、解決し研究に適用することができます。以降の手順は、識別された天然物の合成バージョンへの節足動物の応答をテスト伴う。 U節足動物は、化学物質にどのように反応するかnderstandingすると、適切なツールの開発が彼らの行動を測定する必要があります。このようなツールによって生成されたデータは、調査員が制御された雰囲気の中で自然な行動を測定することがどれだけに依存することになる。六十年以上前に、持続的な飛行olfactometersとトンネルが匂い物質8,9の昆虫の応答を測定するために開発されました。 Olfactometersは、デザインにおいても大きく変動し、しばしば検討され、特定の昆虫や問題に合わせて調整されます。この記事の目的は、臭気物質（ 図1）昆虫の応答を測定するために垂直に配向し、T迷路オルファクトメーターの設計および使用を記述することである。オルファクトメーターの垂直方向は、多くの昆虫が展示され負の走地性（上に移動する傾向）を利用しています。直接オルファクトメーターの上方に位置する光源は、多くの昆虫が展示され、正の走光性（光の源に向かって移動する傾向）を利用しています。 olfactometerは、水平指向olfactometersで容易に動きを示すように、頻繁に向きに対して光強度の影響を受けているということではない傾向がある半翅目の昆虫のために特に有用である。しかし、この装置は、飛行やクロール昆虫だけでなく、クモの広い範囲に使用することができます。嗅覚が誘引と忌避剤の両方を評価するために用いることができる。誘引の場合には、二股臭気フィールド（ 図1）は、反対側に放出きれいな空気対1の側に放出推定誘引との間で確立されています。オルファクトメーターの根元に解放昆虫が2臭気のフィールドのいずれかを選択したときに選択が記録されます。防虫剤の場合には、第三動作が可能です。 2臭気フィールド、上向きの運動不足のいずれかの非応答刺激を示すまたは臭気のフィールドのいずれかから刺激を撃退記録されることがありますに上方への動きに加えて、。

<table border="1"><tbody><tr><td> 機器の名称 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> 注釈 </td></tr><tr><td> Tシャツオルファクトメーター区切られた二つのポート</td><td>分析的な研究システム（ARS）、株式会社ゲインズビル、フロリダ州</td><td>なし（カスタムメイド） </td><td> ARSから利用できない場合には、サザン·サイエンティフィック社は、（ゲインズビル、フロリダ州）にも現在構築され、このような機器を配布しています。 </td></tr><tr><td>テフロンと固相マイクロ抽出保持/臭気源室、ガラスのチューブコネクタ。 </td><td>分析的な研究システム（ARS）、株式会社ゲインズビル、フロリダ州</td><td> RV-R3 </td><td>コメントは、上記を参照してください</td></tr><tr><td>空気供給システム</td><td>分析的な研究システム（ARS）、株式会社ゲインズビル、フロリダ州</td><td> HADS-2AFM2C.4 </td><td>コメントは、上記を参照してください</td></tr><tr><td>ギロチン室</td><td>分析Reseアーチシステム（ARS）、株式会社ゲインズビル、フロリダ州</td><td> L3GP3 </td><td>コメントは、上記を参照してください</td></tr></tbody></table>

vertical t-maze choice assay for arthropod response to odorants

農作物の害虫として、昆虫やクモの経済的重要性、都市環境や植物のベクトルとヒトの疾患のように与えられた、様々な技術が制御ツールとして開発されている。これらのツールのサブセットが引力または反発力による節足動物の動作を変更するに焦点を当てています。したがって、節足動物はしばしば行動の調査の焦点です。様々なツールが風洞、フライトミル、servospheres、とolfactometersの様々なタイプを含む節足動物の行動を測定するために開発されている。これらのツールの目的は、嗅覚より頻繁に視覚や合図に昆虫やクモの応答を測定することです。ここで説明する垂直T-迷路oflactometerは誘引や忌避剤に応じて昆虫が行う選択肢を測定します。これは、正の走光性（光に引力）と、多くの節足動物によって示された負の走地性（歩いたり、上向きに飛ぶ傾向）を生かしたハイスループットアッセイ装置です。 olfactometERは、T-迷路を形成するテフロンストリップで半分に分割さ30cmのガラス管で構成されています。各半分は誘引を含むアッセイにおける二つの潜在的な臭気のフィールド間の選択をするために被験者を可能にするオルファクトメーターの腕として機能します。忌避剤を含むアッセイにおいて、既知の誘引に対する正常な反応の欠如はまた、第三の変数として測定することができる。

彼らの出生の宿主植物揮発性物質（柑橘類）の匂いに対するアジアの柑橘類キジラミ（ ミカンキジラミ ）大人の魅力は、図2Aに示されている。空白（クリーンエア）対照と比較して有意に（α&lt;0.05）より大人が生きている柑橘系の植物から悪臭を受け、T-迷路オルファクトメーターのアームを選んだ。 斥力の例は、図2Bに示されている。第二アームが知られている撥水、ジメチルジスルフィド11で処理した柑橘系の植物から揮発性物質を受けながら、このケースでは、昆虫は、T迷路受信柑橘系揮発性物質の一方のアームにさらされた。このケースでは、行動の3つのタイプが観察された。 psyllids数リリースアームで逮捕され、応答していない柑橘類の植物単独（ 図2B）から悪臭を受け腕に入る数から統計的な差は認められなかった。ただし、psyllidsは、tを含む腕を入力しない（ 図2B）撥と共存提示されたとき、彼は揮発性の植物をホストします。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/50229/50229fig1.jpg" /> 図1。垂直に配向し、T-迷路オルファクトメーターの概略図は、空気供給システムおよび臭気処理のリリースデバイスに入社しました。図はMann らの図1を適応したものです10。被験者は、Tオルファクトメーター分割2ポートのリリース室に個別に配置されます。それは嗅覚に制御上方への移動を可能にし、リリースポイントのエリアに戻ってクロールから昆虫を防ぐゲートバルブを介して匂いに向かって移動します。チューブは10cmゲート値の後に分岐する。昆虫部門の特定の側面に0.5cmの移動に一度臭気への積極的な応答が記録されます。ギロチン揮発収集チャンバーは固体PHAの代わりに使用することができる臭気源として電子マイクロ抽出保持/臭気源室（SPMEC）。 <img alt="図2" fo:content-width="3.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50229/50229fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50229/50229fig2.jpg" /> 図2（B）は 、垂直に配向Tにおける柑橘類の宿主植物対クリーンエア制御（A）または柑橘類の揮発性物質に対する柑橘系揮発性物質から揮発性物質を撥（ジメチルジスルフィド）と同時リリースにアジア柑橘類キジラミ（ ミカンキジラミ ）大人の対応迷路嗅覚図2A：TukeyのHSD検定（α&lt;0.05）が続いて一元配置分散分析（ANOVA）はキジラミのいずれアーム（2トリートメント、N = 120）の間で選択を行うの数を比較するために行われた。別の文字で示された列は、互いに（α&lt;0.05）と有意に異なっている図2B：片道analysTukeyのHSD検定（α&lt;0.05）が続いて分散分析（ANOVA）であるが、腕やリリースポイントに残っている（3トリートメント、N = 120）のいずれかの間で選択を行うキジラミの数を比較するために行われた。別の文字で示された列は、互いに（α&lt;0.05）と有意に異なっている。

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Vertical T-maze Choice Assay for Arthropod Response to Odorants

垂直、T迷路嗅覚は節足動物の行動反応を測定するために記載されています。嗅覚は、2つの潜在的な臭気のフィールドにさらされたとき、実験者は被験者によって行わ選択肢を測定することができます。両方の魅力と匂い物質からの反発は、この装置を用いて測定することができます。

匂い物質へ節足動物Responseの垂直T-迷路チョイスアッセイ

Given the economic importance of insects and arachnids as pests of agricultural crops, urban environments or as vectors of plant and human diseases, ...

vertical-t-maze-choice-assay-for-arthropod-response-to-odorants

Research

JoVE Journal

Neuroscience

14.6K ビュー.  University of Florida. 垂直、T迷路嗅覚は節足動物の行動反応を測定するために記載されています。嗅覚は、2つの潜在的な臭気のフィールドにさらされたとき、実験者は被験者によって行わ選択肢を測定することができます。両方の魅力と匂い物質からの反発は、この装置を用いて測定することができます。

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T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in rodents. In our laboratory, we evaluated the two types of memory in more than 30 strains of genetically engineered mice using the automated version of this apparatus. Here, we present the modified T-maze apparatus operated by a computer with a video-tracking system and our protocols in a movie format. The T-maze apparatus consists of runways partitioned off by sliding doors that can automatically open downward, each with a start box, a T-shaped alley, two boxes with automatic pellet dispensers at one side of the box, and two L-shaped alleys. Each L-shaped alley is connected to the start box so that mice can return to the start box, which excludes the effects of experimenter handling on mouse behavior. This apparatus also has an advantage that in vivo microdialysis, in vivo electrophysiology, and optogenetics techniques can be performed during T-maze performance because the doors are designed to go down into the floor. In this movie article, we describe T-maze tasks using the automated apparatus and the T-maze performance of &alpha;-CaMKII+/- mice, which are reported to show working memory deficits in the eight-arm radial maze task. Our data indicated that &alpha;-CaMKII+/- mice showed a working memory deficit, but no impairment of reference memory, and are consistent with previous findings using the eight-arm radial maze task, which supports the validity of our protocol. In addition, our data indicate that mutants tended to exhibit reversal learning deficits, suggesting that &alpha;-CaMKII deficiency causes reduced behavioral flexibility. Thus, the T-maze test using the modified automatic apparatus is useful for assessing working and reference memory and behavioral flexibility in mice.

This article presents the protocol of T-maze tests using a modified automated apparatus for assessing the learning and memory functions in mice.

マウスで作業していて、メモリの参照を評価するためのT-迷路強制交替と左右弁別課題

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

神経科学

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular disease and various neurological diseases1. We have optimized simple and robust behavioral assays for determining larval locomotion, adult climbing ability (RING assay), and courtship behaviors of Drosophila. These behavioral assays are widely applicable for studying the role of genetic and environmental factors on fly behavior. Larval crawling ability can be reliably used for determining early stage changes in the crawling abilities of Drosophila larvae and also for examining effect of drugs or human disease genes (in transgenic flies) on their locomotion. The larval crawling assay becomes more applicable if expression or abolition of a gene causes lethality in pupal or adult stages, as these flies do not survive to adulthood where they otherwise could be assessed. This basic assay can also be used in conjunction with bright light or stress to examine additional behavioral responses in Drosophila larvae. Courtship behavior has been widely used to investigate genetic basis of sexual behavior, and can also be used to examine activity and coordination, as well as learning and memory. Drosophila courtship behavior involves the exchange of various sensory stimuli including visual, auditory, and chemosensory signals between males and females that lead to a complex series of well characterized motor behaviors culminating in successful copulation. Traditional adult climbing assays (negative geotaxis) are tedious, labor intensive, and time consuming, with significant variation between different trials2-4. The rapid iterative negative geotaxis (RING) assay5 has many advantages over more widely employed protocols, providing a reproducible, sensitive, and high throughput approach to quantify adult locomotor and negative geotaxis behaviors. In the RING assay, several genotypes or drug treatments can be tested simultaneously using large number of animals, with the high-throughput approach making it more amenable for screening experiments.

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster is a genetically and behaviorally tractable model system that has been used to understand the molecular and cellular basis of many important biological processes for over a century 1. Drosophila has been well exploited to gain insights into the genetic basis of fly behavior.

アッセイのメソッドショウジョウバエ行動

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

A Proboscis Extension Response Protocol for Investigating Behavioral Plasticity in Insects: Application to Basic, Biomedical, and Agricultural Research

Insects modify their responses to stimuli through experience of associating those stimuli with events important for survival (e.g., food, mates, threats). There are several behavioral mechanisms through which an insect learns salient associations and relates them to these events. It is important to understand this behavioral plasticity for programs aimed toward assisting insects that are beneficial for agriculture. This understanding can also be used for discovering solutions to biomedical and agricultural problems created by insects that act as disease vectors and pests. The Proboscis Extension Response (PER) conditioning protocol was developed for honey bees (Apis mellifera) over 50 years ago to study how they perceive and learn about floral odors, which signal the nectar and pollen resources a colony needs for survival. The PER procedure provides a robust and easy-to-employ framework for studying several different ecologically relevant mechanisms of behavioral plasticity. It is easily adaptable for use with several other insect species and other behavioral reflexes. These protocols can be readily employed in conjunction with various means for monitoring neural activity in the CNS via electrophysiology or bioimaging, or for manipulating targeted neuromodulatory pathways. It is a robust assay for rapidly detecting sub-lethal effects on behavior caused by environmental stressors, toxins or pesticides.
We show how the PER protocol is straightforward to implement using two procedures. One is suitable as a laboratory exercise for students or for quick assays of the effect of an experimental treatment. The other provides more thorough control of variables, which is important for studies of behavioral conditioning. We show how several measures for the behavioral response ranging from binary yes/no to more continuous variable like latency and duration of proboscis extension can be used to test hypotheses. And, we discuss some pitfalls that researchers commonly encounter when they use the procedure for the first time.

The Proboscis Extension Response (PER) conditioning protocol, developed for the honey bee (Apis mellifera), provides an ecologically-relevant and easily quantifiable means for studying several different mechanisms of learning in many insect species.

昆虫に行動可塑性を調査するためのテングザルの拡張レスポンスプロトコル：基本、生物医学および農業研究への応用

Insects modify their responses to stimuli through experience of associating those stimuli with events important for survival (e.g., food, mates, threats). ...

Radio Frequency Identification and Motion-sensitive Video Efficiently Automate Recording of Unrewarded Choice Behavior by Bumblebees

We present two methods for observing bumblebee choice behavior in an enclosed testing space. The first method consists of Radio Frequency Identification (RFID) readers built into artificial flowers that display various visual cues, and RFID tags (i.e., passive transponders) glued to the thorax of bumblebee workers. The novelty in our implementation is that RFID readers are built directly into artificial flowers that are capable of displaying several distinct visual properties such as color, pattern type, spatial frequency (i.e., &#8220;busyness&#8221; of the pattern), and symmetry (spatial frequency and symmetry were not manipulated in this experiment). Additionally, these visual displays in conjunction with the automated systems are capable of recording unrewarded and untrained choice behavior. The second method consists of recording choice behavior at artificial flowers using motion-sensitive high-definition camcorders. Bumblebees have number tags glued to their thoraces for unique identification. The advantage in this implementation over RFID is that in addition to observing landing behavior, alternate measures of preference such as hovering and antennation may also be observed. Both automation methods increase experimental control, and internal validity by allowing larger scale studies that take into account individual differences. External validity is also improved because bees can freely enter and exit the testing environment without constraints such as the availability of a research assistant on-site. Compared to human observation in real time, the automated methods are more cost-effective and possibly less error-prone.

This video describes Radio-Frequency Identification (RFID) and motion-sensitive video recording methods to monitor choice behavior by bumblebees.

無線周波数識別かつ効率的にモーションセンシティブビデオがマルハナバチによって報わ選​​択行動の記録を自動化

We present two methods for observing bumblebee choice behavior in an enclosed testing space. The first method consists of Radio Frequency Identification ...

Time-dependent Increase in the Network Response to the Stimulation of Neuronal Cell Cultures on Micro-electrode Arrays

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network dynamics in neuronal cultures. In contrast with more traditional methods, such as patch-clamping, which can only record activity from a single cell, MEAs can record simultaneously from multiple sites in a network, without requiring the arduous task of placing each electrode individually. Moreover, numerous control and stimulation configurations can be easily applied within the same experimental setup, allowing for a broad range of dynamics to be explored. One of the key dynamics of interest in these in vitro studies has been the extent to which cultured networks display properties indicative of learning. Mouse neuronal cells cultured on MEAs display an increase in response following training induced by electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neuronal cells on MEAs; successfully record from over 95% of the plated dishes; establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation; and sort, plot, and interpret the results from such experiments. The use of a proprietary system for stimulating and recording neuronal cultures is demonstrated. Software packages are also used to sort neuronal units. A custom-designed graphical user interface is used to visualize post-stimulus time histograms, inter-burst intervals, and burst duration, as well as to compare the cellular response to stimulation before and after a training protocol. Finally, representative results and future directions of this research effort are discussed.

Mouse neuronal cells cultured on multi-electrode arrays display an increase in response following electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neurons, how to record activity, and how to establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation.

マイクロ電極アレイにおけるニューロン細胞培養の刺激に対するネットワーク応答の時間依存的増加

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network ...

Electrophysiological Recording from Drosophila Trichoid Sensilla in Response to Odorants of Low Volatility

Insects rely on their sense of smell to guide a wide range of behaviors that are critical for their survival, such as food-seeking, predator avoidance, oviposition, and mating. Myriad chemicals of varying volatilities have been identified as natural odorants that activate insect Olfactory Receptor Neurons (ORNs). However, studying the olfactory responses to low-volatility odorants has been hampered by an inability to effectively present such stimuli using conventional odor-delivery methods. Here, we describe a procedure that permits the effective presentation of low-volatility odorants for in vivo Single-Sensillum Recording (SSR). By minimizing the distance between the odor source and the target tissue, this method allows for the application of biologically salient but hitherto inaccessible odorants, including palmitoleic acid, a stimulatory pheromone with a demonstrated effect on ORNs involved in courtship and mating behavior1. Our procedure thus affords a new avenue to assay a host of low-volatility odorants for the study of insect olfaction and pheromone communication.

Electrophysiological Recording from Drosophila Trichoid Sensilla in Response to Odorants of Low Volatility

The overall goal of this protocol is to demonstrate how to present odorants of low volatility for single-sensillum recording from Drosophila olfactory receptor neurons that respond to long-chain cuticular pheromones.

からの電気生理学的記録<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;低揮発性の臭気物質に対するトリコイドセンシラ

Insects rely on their sense of smell to guide a wide range of behaviors that are critical for their survival, such as food-seeking, predator avoidance, ...

Assay Development for High Content Quantification of Sod1 Mutant Protein Aggregate Formation in Living Cells

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease that can be caused by inherited mutations in the gene encoding copper-zinc superoxide dismutase 1 (SOD1). The structural instability of SOD1 and the detection of SOD1-positive inclusions in familial-ALS patients supports a potential causal role for misfolded and/or aggregated SOD1 in ALS pathology. In this study, we describe the development of a cell-based assay designed to quantify the dynamics of SOD1 aggregation in living cells by high content screening approaches. Using lentiviral vectors, we generated stable cell lines expressing wild-type and mutant A4V SOD1 tagged with yellow fluorescent protein and found that both proteins were expressed in the cytosol without any sign of aggregation. Interestingly, only SOD1 A4V stably expressed in HEK-293, but not in U2OS or SH-SY5Y cell lines, formed aggregates upon proteasome inhibitor treatment. We show that it is possible to quantify aggregation based on dose-response analysis of various proteasome inhibitors, and to track aggregate-formation kinetics by time-lapse microscopy. Our approach introduces the possibility of quantifying the effect of ALS mutations on the role of SOD1 in aggregate formation as well as screening for small molecules that prevent SOD1 A4V aggregation.

We describe a method to quantify the aggregation of misfolded proteins. Our protocol details lentiviral induced stable cell line generation, automated confocal imaging, and image analysis of protein aggregates. As an illustrative application, we studied the effect of small molecules in promoting SOD1 aggregation in a time- and dose-dependent manner.

Sod1 突然変異体蛋白質集計における細胞の高いコンテンツ定量化のための分析法の開発

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease that can be caused by inherited mutations in the gene encoding copper-zinc ...

Tracking Drosophila Larval Behavior in Response to Optogenetic Stimulation of Olfactory Neurons

The ability of insects to navigate toward odor sources is based on the activities of their first-order olfactory receptor neurons (ORNs). While a considerable amount of information has been generated regarding ORN responses to odorants, the role of specific ORNs in driving behavioral responses remains poorly understood. Complications in behavior analyses arise due to different volatilities of odorants that activate individual ORNs, multiple ORNs activated by single odorants, and the difficulty in replicating naturally observed temporal variations in olfactory stimuli using conventional odor-delivery methods in the laboratory. Here, we describe a protocol that analyzes Drosophila larval behavior in response to simultaneous optogenetic stimulation of its ORNs. The optogenetic technology used here allows for specificity of ORN activation and precise control of temporal patterns of ORN activation. Corresponding larval movement is tracked, digitally recorded, and analyzed using custom written software. By replacing odor stimuli with light stimuli, this method allows for a more precise control of individual ORN activation in order to study its impact on larval behavior. Our method could be further extended to study the impact of second-order projection neurons (PNs) as well as local neurons (LNs) on larval behavior. This method will thus enable a comprehensive dissection of olfactory circuit function and complement studies on how olfactory neuron activities translate in to behavior responses.

Tracking Drosophila Larval Behavior in Response to Optogenetic Stimulation of Olfactory Neurons

This protocol analyzes navigational behavior of Drosophila larva in response to simultaneous optogenetic stimulation of its olfactory neurons. Light of 630 nm wavelength is used to activate individual olfactory neurons expressing a red-shifted channel rhodopsin. Larval movement is simultaneously tracked, digitally recorded, and analyzed using custom-written software.

嗅覚ニューロンの光刺激に対する応答のショウジョウバエ幼虫の行動を追跡

The ability of insects to navigate toward odor sources is based on the activities of their first-order olfactory receptor neurons (ORNs). While a ...

A High-throughput Calcium-flux Assay to Study NMDA-receptors with Sensitivity to Glycine/D-serine and Glutamate

N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors (NMDAR) are classified as ionotropic glutamate receptors and have critical roles in learning and memory. NMDAR malfunction, expressed as either over- or under-activity caused by mutations, altered expression, trafficking, or localization, can contribute to numerous diseases, especially in the central nervous system. Therefore, understanding the receptor&#39;s biology as well as facilitating the discovery of compounds and small molecules is crucial in ongoing efforts to combat neurological diseases. Current approaches to studying the receptor have limitations including low throughput, high cost, and the inability to study its functional abilities due to the necessary presence of channel blockers to prevent NMDAR-mediated excitotoxicity. Additionally, the existing assay systems are sensitive to stimulation by glutamate only and lack sensitivity to stimulation by glycine, the other co-ligand of the NMDAR. Here, we present the first plate-based assay with high-throughput power to study an NMDA receptor with sensitivity to both co-ligands, glutamate and D-serine/glycine. This approach allows the study of different NMDAR subunit compositions and allows functional studies of the receptor in glycine- and/or glutamate-sensitive modes. Additionally, the method does not require the presence of inhibitors during measurements. The effects of positive and negative allosteric modulators can be detected with this assay and the known pharmacology of NMDAR has been replicated in our system. This technique overcomes the limitations of existing methods and is cost-effective. We believe that this novel technique will accelerate the discovery of therapies for NMDAR-mediated pathologies.

The goal of this protocol is to facilitate the study of NMDA-receptors (NMDAR) at a larger scale and allow the examination of modulatory effects of small molecules and their therapeutic applications.

感受性グリシン/D-セリン、グルタミン酸と NMDA 受容体を研究する高スループット カルシウム変化分析

N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors (NMDAR) are classified as ionotropic glutamate receptors and have critical roles in learning and memory. NMDAR ...

Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as visually evoked potentials (VEPs) or somatosensory evoked potentials (SEPs), the auditory evoked potentials (AEPs) are triggered by the repetitive presentation of identical stimuli, the electroencephalographic (EEG) response of which is subsequently averaged resulting in distinct positive (p) and negative (n) deflections. In humans, both the amplitude and the latency of individual peaks can be used to characterize alterations in synchronization and conduction velocity in the underlying neuronal circuitries. Importantly, AEPs are also applied in basic and preclinical science to identify and characterize the auditory function in pharmacological and genetic animal models. Even more, animal models in combination with pharmacological testing are utilized to investigate for potential benefits in the treatment of sensorineural hearing loss (e.g., age- or noise-induced hearing deficits). Here we provide a detailed and integrative description of how to record auditory brainstem-evoked responses (ABRs) in mice using click and tone-burst application. A specific focus of this protocol is on pre-experimental animal housing, anesthesia, ABR recording, ABR filtering processes, automated wavelet-based amplitude growth function analysis, and latency detection.

Brainstem evoked response audiometry is an important tool in clinical neurophysiology. Nowadays, brainstem evoked response audiometry is also applied in the basic science and preclinical studies involving both pharmacological and genetic animal models. Here we provide a detailed description of how auditory brainstem responses can be successfully recorded and analyzed in mice.

マウスにおける脳幹誘発応答オーディオメトリーにおけるデータ獲得と分析

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as ...