この研究は、資金提供者は、研究デザイン、データ収集と分析、公開することを決定、または原稿の準備で何の役割を持っていたEAKする総合医科学研究所（GM099883とGM074675）からの助成金によってサポートされていました。 （：接触私達は行動装置の設計のためのハーバード大学医学部での私たちのマシンショップの人に感謝<a href="http://mikesmachine.com">http://mikesmachine.com）。</a> 著者の貢献：STは、BCは行動の装置を設計しました。 STは、実験プロトコルを設計し、最適化されています。 STとBCは実験を行ったと分析しました。 ST、EAKとBCは、紙を書きました。

注：以下は、私たちは男性ミバエ（キイロショウジョウバエ）のペア間の侵略の信頼性の高いトリガを可能にするために使用する実験プロトコールのステップバイステップの説明です。この手順は、「敗者」効果の形成を誘導します。このプロトコルを使用して、短期的な「勝者」効果も最近5,6を報告されている。 図1は、行動実験のタイムラインを示しています。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig1.jpg" /> 攻撃実験の1タイムライン図 。 1日目に、（翼が黒くなる）後期のオス蛹は、新たに調製した分離バイアル中に分離されています。大人として浮上した後、5日目に、4日齢の雄のハエを CO 2で麻酔し、識別目的のために、異なる色で塗装。 7日目に、食品のカップや戦闘室があります行動実験を設定するために用意しました。二6-7日齢の成人男性は、チャンバー内にロードし、対話することができますされている。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 1. 1日目：蛹の社会的孤立<ol><li>上げて、25℃、相対湿度50％で、環境的に制御12時間の明/ 12時間暗サイクルインキュベーターでフライストックを維持します。 </li><li>溶融するまで加熱新鮮なフライ食品：アイソレーションバイアルを準備します。パスツールピペットを用いて、単一の空のガラス試験管（1.6×10 cm）の中に約1.5ミリリットル溶融フライ食品のを転送します。食べ物が固化することを許可します。 </li><li>蛹を分離：（羽が黒くなるとき）細かい絵筆を使用すると、静かに株式バイアルから後期のオス蛹を削除し、新たに調製された食品を含む試験管の側に置きます。綿との密接なアイソレーションバイアル（ 図2）。 </li><lI&gt; 25℃、相対湿度50％で12時間の明/ 12時間暗インキュベーターに蛹を含むプレイス分離バイアル。 </li></ol><img alt="図2" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig2.jpg" /> 図2.社会的孤立。ワン後期オス蛹は、新たに調製し、分離バイアル側に配置されています。蛹を含む分離バイアルを25℃、相対湿度50％で12時間の明/ 12時間暗インキュベーターに入れている。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 2. 5日目：個体識別の目的のためにハエを絵画<ol><li> CO 2麻酔の負の影響を最小限にするために4日齢の雄ハエや行動実験前に2日で5日目に、この手順を実行します。 </li><li> CO 2でハエを麻酔。 </lI&gt; <li>細かい爪楊枝で、胸部にアクリル塗料の小さなドットを配置します。頭、翼、腹部や脚（ 図3）に塗料を置かないでください。 </li><li>約10秒のためのペイント乾燥させ、ゆっくり元の分離バイアルに戻ってハエを転送します。 </li><li> 25℃、相対湿度50％で12時間の明/ 12時間暗インキュベーターに分離バイアルを返します。 </li></ol><img alt="図3" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig3.jpg" /> 図3.個人識別。CO 2でハエを麻酔した後、アクリル絵の具の小滴は、胸部に適用されます。個体識別の目的のために、異なる色の（白ここ青）が使用されます。この段階でのCO 2の使用に関する以下の説明を参照してください。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig3large.jpg" target="_blank">このfiguの拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください</a>再。 3. 7日目：装置の準備<ol><li>食品カップを準備します。 <ol><li>それが溶けるまで新鮮なフライ食品を加熱します。 </li><li>パスツールピペットを用いて、スクリューキャップバイアル（直径1.5cm、1cmの高さ）の蓋に約0.8ミリリットル食品を転送し、冷却します。気泡を避けてください。 </li><li>数滴の水とドライイーストを混合することにより、新鮮な酵母ペーストしてください。ときに厚い、爪楊枝（ 図4）を有する食品カップ表面の中央に酵母ペーストの小滴を適用します。 </li></ol></li></ol><img alt="図4" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig4.jpg" /> 食品カップの準備図4。食品カップ、新鮮なフライ食品を用いて調製されます。食品固化した後、酵母ペーストのドットは、食品カップ面の中央に配置されている<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig4large.jpg" target="_blank">。Vにはこちらをクリックしてください</a>この図の拡大版をIEW。 <ol start="2"><li>個々の戦闘室を準備します。 <ol><li>使用前に完全に水で毎回装置および個々の戦闘室を洗います。使用前にペーパータオルで乾燥。 </li><li>各戦闘室の中心に食品カップを置き、パテのドロップで所定の位置に固定します。 </li><li>装置の蓋（ 図5）との戦闘室をカバー。 </li><li> 25℃での高湿度環境（60％）に装置を置きます。 </li><li>戦闘室を照らすと、上から記録するビデオカメラを設定するには、装置の上に光源を配置します。 </li></ol></li></ol><img alt="図5" src="/files/ftp_upload/53395/53395fig5.jpg" /> 図5.個々の戦闘室を準備。表面上の酵母ペーストのドットと新たに調製された食品カップを洗浄し、個々 Fi接続に固定されていますチャンバーをghting。チェンバースは、個々の戦闘室に不透明なプラスチック分配器の挿入を可能ツーピースカバーで閉じられている。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53395/53395fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 4. 7日目：行動実験<ol><li> 6-7日齢の雄のハエと行動実験を実行します。 </li><li>各戦闘室にプラスチック製の仕切りを挿入します。 </li><li>分離管から綿のプラグを外し、装置の側面に開いた穴の下にチューブを置きます。 </li><li>ハエは、通常、数秒以内に、負の走地性により戦闘室に入るみましょう。 </li><li>フライ、チューブを残し、室内に入った後、スライドの壁を閉じます。 </li><li>装置の他の側の戦い室に第2のフライを導入する手順を繰り返します。 </li><li>裏面照射videotapiで装置を配置ngの位置。 </li><li>ビデオ録画を開始し、ハエが対話できるようにプラスチック製の仕切りを取り外します。 <ol><li>攻撃実験のために： <ol><li>これらの実験では、レコードは、強い支配関係の形成を確実にするために、少なくとも20分間戦います。 </li><li>所望の期間が経過した後、録画を停止します。 </li><li>上記の手順を逆にすることによって戦闘室からハエを削除します。 </li><li>徹底的にそれぞれ使用し、すすぎ後の中性洗剤と水で行動装置を洗います。 </li></ol></li><li> 「敗者」効果実験のために： 注：これらの実験では、最初の戦いは、調整段階と試験段階である第2の戦いと考えられます。戦いの間に残りの期間が異なることがありますが、10分には、強力な「敗者」効果を形成することができます。 <ol><li>最初の戦いを実行するために、上記の手順に従ってください。 </li><li>重要なステップ：「敗者」の考え方の形成を誘導するために、電子最初の戦いは、少なくとも20分、強力な支配関係を確立するために長いnsure。 20分後、ハエを分離するために戦闘室にプラスチック分割器を再挿入します。 </li><li>残りの10分の期間の後、静かにハエが第二の戦いのために対話できるようにプラスチック製の仕切りを取り外します。 </li><li>第20分の戦いの終わりには、ビデオの録画を停止します。 </li><li>上記のように行動室からハエを削除します。 </li><li>もう一度、徹底的行動装置を清掃してください。 </li></ol></li></ol></li></ol> 5.行動分析<ol><li>ムービーを転送<ol><li>パソコンにカメラを接続します。 </li><li> 「選択したクリップを結合する「ビデオ変換ソフトウェアおよびオプションを使用して、ハエを.MOVと一緒に映画のクリップを結合するためにハエの.MTSに変換します。 </li><li>ビデオ・リーダー・ソフトウェアと各ムービーを観察し、分析します。 </li></ol></li><li>採点行動 注：これは手動で行うか、私たちすることができます利用可能な場合の行動解析プログラムソフトをる。下の図は、「敗者」効果の可能な手動分析を説明しています。 <ol><li>食品カップにハエ間の最初の出会いの時間をスコアし、最初の突進の出現の時間（1フライに高い上昇する行動パターン（出会いは、少なくとも2秒続くハエのペア間の相互作用がある）、その後ろ足とダウンのスナップと）相手をつかむしようとします。次に、（最初の出会いと最初の突進の間の間隔）を突進する待ち時間を獲得。 </li><li>戦いの間に出会いと突進の合計数をカウントします。 注：必要に応じて、1は、例えば、翼の脅威、ボクシング​​、フェンシング、後退または最初の突進前の出会いの数のように、他の行動パターンを獲得することができます。 </li><li>支配の確立時のスコア（最初の出会いの間の時間、もう1つは食品カップ後方から3回連続リトリートを飛ぶ時間突進を受けえー）。飛ぶ注意が勝者とする戦いの敗者です。 </li></ol></li><li> 「敗者」効果を計算<ol><li>以前の敗者は、2 番目の戦い（失う敗者：LL）を失うする戦いの数で割り戦いの総数では、得られた割合は「敗者」効果を表して100を掛け： [（＃はLLを飛ぶ）/（＃総戦い）]×100 </li><li> 「敗者」効果が50％の期待値と統計的に異なるかどうかを比較するためにカイ二乗検定を使用してください。 </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

侵略の研究のためのモデル生物としての強力な遺伝的方法とショウジョウバエを用いて、現代の時代には、信頼性の高い戦闘行動はハエ1,7の単一ペアを得ることができた新規な実験アリーナの導入により、十数年ほど前始まりました8,17,19。これらのアリーナは、所望のリソース（食品カップ、潜在的な仲間）と敗者のためのスペースがに撤退を飛ぶが含まれて...

動物系での攻撃が強く、食品、領土や仲間のような資源の獲得と保持に関連しています。これは、個人の適応に果たす重要な役割を考えると、それは侵略は動物界全体で進化してきたことは驚くべきことではありません。直接個人に利益をもたらす適応形質として、強力な学習と記憶コンポーネントは、攻撃に関連している。社会的地位のための競争では、前回の戦いの経験が、後にコンテストの結果に影響を与えます。一般に、従来負け経験が増加し、そして勝利経験が減少し、後コンテストを失う確率は、（「敗者」と「勝者」効果と呼ばれます）。 「敗者」の効果は、種の広い範囲で観察されている、といくつかの報告は、「勝者」の効果は、通常より短い期間2,10,11のものでありながら、これらは数日間続く ​​ことができることを示唆しています。 攻撃的な行動の最初の報告ショウジョウバエ（D. ampelophila）で性別認識や性別の選択12に関する論文で1915年にスタートバントによるものでした。半世紀後、男性の果物のより完全な検査は侵略を飛ぶミバエの戦いの間に観察された行動パターンのほとんどが記載されている、行われました。これらの実験は主に13-15時間にわたって観察オスとメスのハエの小グループで行いました。最近では、強力な遺伝子ツール、ダイアディック同性の戦いのセットアップと観察、Dの短い時間を加えましたショウジョウバエは侵略1,16の生物学の研究のための重要なモデル系として浮上しています。男性と女性のハエの同性ペア間の戦いの分析は、侵略は、その統計的に信頼できる方法1,17で一方から他方への移行ステレオタイプの行動パターンを伴うことが示されました。他の人が戦いで観察しながら観察行動パターンの中には、性別固有のものです男女ともsです。男の戦いは、女性の戦いよりも高い強度レベルに移動し、明確な「勝者」と「敗者」との支配関係の形成をもたらします。現在では、多くの研究室は、生化学18、神経7,19-21、および攻撃性の遺伝的基盤22を調査し始めています。残念ながら、戦いのダイナミクスと支配関係の形成と維持への洞察を得るための研究のメタ分析は、異なる実験室で実験手順を多数の使用に問題があります。基本的に文献に記載された技術のすべては、競技場の外にハエを転送するために競技場19,23,24へと行動実験3,4の間にそれらを導入するハエの取り扱いと操作を伴います。ジェントル吸引がハエ3,4,23-25 ​​を操作するための最も一般的な方法ですが、寒さやCO 2麻酔にもかかわらず、P、9,26をも使用されていますrevious研究はすでにこれらの手順は、ハエの行動27,28に有害な影響を持っていることを報告しています。少なくとも24時間の期間は、動作29,30への影響を最小限にするために任意の麻酔薬の使用後に推奨されます。 ハエは、前の戦いの経験から学び、学習と記憶が同行し、アゴニストの出会いの結果であることを示唆し、新しい状況で彼らの行動パターンの使用量を変更します。その意味で、戦いは戦略が働いていることを学び、その後の遭遇の間にますます頻繁にそれを使用飛ぶいるオペラント条件付け学習状況に似て飛びます。支配関係が受賞者はますますと敗者少なくを突進して、戦いの間に確立された後、ハエは、彼らの戦いの戦略を変更します。分離の期間の後、以前の敗者は、はるかに従順行動を示し、ナイーブFLと対になったときに2 番目の戦いを失う可能性が高いですIESまたは以前の受賞者3,4。しかし、ハエの取り扱いを除外実験手順が存在しないことは、困難な「敗者」の効果の詳細な検討を行いました。最近の研究では、日常の取り扱いがなくなり新しいプロシージャに対する行動室にハエを導入する研究室（吸引及び冷麻酔）で使用される2つの実験手順を比較しました。結果はコールド麻酔が吸引よりも攻撃性にはるかに大きな負の影響があったが、あっても吸引がハエによって攻撃性のレベルを減少させることを示しました。吸引は、しかし、攻撃性を伴う学習と記憶に非常に重大な影響を与えるでした。ハエの取り扱いが実験手順5,6から除去されたときに、2つの実験手順（吸引なしの取り扱い）、強固な「敗者」効果と同一のプロトコルに続いてのみ観察されました。 理想的には、ラボでのショウジョウバエの侵略の研究ratoriesは通常、（リソースの競合、領土防衛するとスペースが脱出するために）野生で遭遇飛ぶ環境の状況を含める必要があります。また、実験条件は確実に（麻酔薬としてのCO 2の使用を制限、動物の取扱いを最小限に抑えるようにしてください、と実験手順を標準化）、誘導検査中の行動を観察し、解釈するために最適化する必要があります。ほとんどまたはこれらの問題のすべてを解決しようとすると、我々は中と行動アリーナにそれらを導入した後、前にハエの取り扱いがなくなり、新しい行動の装置を設計しました。これらの装置では、ハエがにとの戦い室の外に移動して転送するために彼らの生得的な負の走地性を使用しています。ハエの処理を排除することによって、プロトコルはを目指して：（a）は、個人間での行動変動性を減少させます。ハエが相互作用し、明確な支配関係（オス）を生成するための（b）に必要な時間を短縮します。 （c）確実に十分に強いbehavioを誘導RAL変化は、「敗者」効果の形成を可能にします。 このプロトコルは、新しい実験装置と侵略を分析すると Dに強い「敗者」効果の形成を可能にするためにステップの手順を追って説明しますメラノ。我々は、この行動の装置は簡単にミバエが示す他の社会的行動の研究のために適合させることができることを期待しています。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="665">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Drosophila melanogaster pupa</td>
			<td style="width:163px;">Bloomington Stock Center</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Standard fly food</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Fabricated in-house.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Behavioral chambers</td>
			<td style="width:163px;">Mike machine</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Fabricated in-house. Directly&#160; contact the compagny for more informations.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Borosilicate glass vials</td>
			<td style="width:163px;">VWR International&#160;</td>
			<td style="width:119px;">47729-576</td>
			<td style="width:167px;">16 x 10 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Cotton</td>
			<td style="width:163px;">Fisherbrand</td>
			<td style="width:119px;">22-456-881</td>
			<td style="width:167px;">Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pasteur pipettes</td>
			<td style="width:163px;">VWR International&#160;</td>
			<td style="width:119px;">53300-567</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Paintbrush&#160;</td>
			<td style="width:163px;">Blick Art Material</td>
			<td style="width:119px;">06157-7030</td>
			<td style="width:167px;">Round , Size 3/0</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Toothpick</td>
			<td style="width:163px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Acrylic paint (blue/white)</td>
			<td style="width:163px;">Blick Art Material</td>
			<td style="width:119px;">01637-5172/01637-1022</td>
			<td style="width:167px;">Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dry active yeast</td>
			<td style="width:163px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">YSC2-500G</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Srew cap tube</td>
			<td style="width:163px;">VWR International&#160;</td>
			<td style="width:119px;">10011-394&#160;</td>
			<td style="width:167px;">15 mm diameter, 10 mm height</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:163px;">VWR International&#160;</td>
			<td style="width:119px;">22363212</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tape</td>
			<td style="width:163px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Plastic slices</td>
			<td style="width:163px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:119px;">70329-40</td>
			<td style="width:167px;">22 x 40 x 0.25 mm Thickness</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Light source (bulb)</td>
			<td style="width:163px;">VWR International&#160;</td>
			<td style="width:119px;">500003-418</td>
			<td style="width:167px;">Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Timer</td>
			<td style="width:163px;">VWR International&#160;</td>
			<td style="width:119px;">62344-641</td>
			<td style="width:167px;">Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Incubator</td>
			<td style="width:163px;">Percival</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Directly contact the constructor for more informations.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Carbon Dioxide Dry (CO2)</td>
			<td style="width:163px;">Medical-Technical Gases, Inc</td>
			<td style="width:119px;">14H31</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Binocular</td>
			<td style="width:163px;">Nikon</td>
			<td style="width:119px;">SMZ-745</td>
			<td style="width:167px;">Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Camera (SONY Handycam&#160; HDR-CX330)</td>
			<td style="width:163px;">B&#38;H</td>
			<td style="width:119px;">SOHDRCX330B</td>
			<td style="width:167px;">Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Computer</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">With a minimum of 1.4 Ghz Processor, running Microsoft Windows or Machintosh HD</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">ClipWrap</td>
			<td style="width:163px;">Download online</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Any importing software can be used</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">QuickTime Player</td>
			<td style="width:163px;">Download online</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Any reading software can be used</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">GraphPad Software</td>
			<td style="width:163px;">Online</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">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

キイロショウジョウバエでの積極的な行動はステレオタイプの行動パターンの連続的な表現で構成されている（分析のための1を参照）。この複雑な挙動は、遺伝子、ホルモン、および環境因子によって影響されます。多くの生物のように、前回の戦いの経験は、ハエの戦いの戦略とそれ以降のコンテストの結果に影響を与える：戦いを失うことは可能性が学習と記憶2-4を伴う 「敗者」の効果を明らかにし、後でコンテストを失う確率が高くなります。侵略のような複雑な社会的行動の発現を伴う学習と記憶は、動物5,6のテスト前の取り扱いに敏感です。多くの実験手順は、侵略7-9を研究するために別の研究室で使用されている、ハエの取り扱いを除外しかし、日常的に使用されるプロトコルは、現在入手可能です。ここでは、insteaを使用して、ハエの取り扱いがなくなり、新しい行動の装置を報告D彼らの生来の負の走地性の応答は、にや戦闘室の外に動物を移動します。このプロトコルでは、食品のカップを含む小さな円形の戦いアリーナ前ハエの導入に取り外し可能なプラスチック製のスライダーによって2等分されています。ハエは、チャンバドアと走地性をスライドを経由して自宅分離バイアルからチャンバーを入力してください。プラスチックスライダーを除去すると、ハエが相互に作用するのは自由です。指定された期間の後、ハエは、その後の実験のためのスライダによって再び分離されています。このすべては、個々のハエの取扱いことなく、容易に行われます。この装置は、ハエの戦いで「敗者」効果の形成を含む侵略と関連する学習や記憶を研究するための新しいアプローチを提供しています。また、この新しい汎用行動装置は、ハエの他の社会的行動を研究するために使用することができると、一般的には、基本的な行動プロセスの経験に関連した変化を調査するための関心を持たれるべきものです。

このセクションでは、行動室の設計と侵略と「敗者」効果の形成を測定する上述のプロトコルを、以下の行動実験の典型的なセットの分析を提示します。また、この装置を用いて測定することができる他の行動のサンプルが示されています。 図6は、新たな装置の概略図を示します。戦闘室のとおりです。装置は、3つの円筒形のウェル（22.86ミリメートル直?...

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

ミバエの戦いの間に、行動パターンが見られ、ダイナミクスを戦うし、学習や記憶が実験条件によって影響される関連します。ここで紹介するプロトコルは、完全に実験中にハエの取り扱いがなくなり新たな手順を説明します。これは戦いのダイナミクスを向上させ、強力な「敗者」の効果を形成することができます。

攻撃を研究するための取り扱いがなくなり新たなアプローチと「敗者」の影響で<em&gt;キイロショウジョウバエ</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 ビュー.  Harvard Medical School. ミバエの戦いの間に、行動パターンが見られ、ダイナミクスを戦うし、学習や記憶が実験条件によって影響される関連します。ここで紹介するプロトコルは、完全に実験中にハエの取り扱いがなくなり新たな手順を説明します。これは戦いのダイナミクスを向上させ、強力な「敗者」の効果を形成することができます。 

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

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).

昆虫における単一感覚子録音キイロショウジョウバエとハマダラカ</em

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

神経科学

Paired Nanoinjection and Electrophysiology Assay to Screen for Bioactivity of Compounds using the Drosophila melanogaster Giant Fiber System

Screening compounds for in vivo activity can be used as a first step to identify candidates that may be developed into pharmacological agents1,2. We developed a novel nanoinjection/electrophysiology assay that allows the detection of bioactive modulatory effects of compounds on the function of a neuronal circuit that mediates the escape response in Drosophila melanogaster3,4. Our in vivo assay, which uses the Drosophila Giant Fiber System (GFS, Figure 1) allows screening of different types of compounds, such as small molecules or peptides, and requires only minimal quantities to elicit an effect. In addition, the Drosophila GFS offers a large variety of potential molecular targets on neurons or muscles. The Giant Fibers (GFs) synapse electrically (Gap Junctions) as well as chemically (cholinergic) onto a Peripheral Synapsing Interneuron (PSI) and the Tergo Trochanteral Muscle neuron (TTMn)5. The PSI to DLMn (Dorsal Longitudinal Muscle neuron) connection is dependent on D&alpha;7 nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs)6. Finally, the neuromuscular junctions (NMJ) of the TTMn and the DLMn with the jump (TTM) and flight muscles (DLM) are glutamatergic7-12. Here, we demonstrate how to inject nanoliter quantities of a compound, while obtaining electrophysiological intracellular recordings from the Giant Fiber System13 and how to monitor the effects of the compound on the function of this circuit. We show specificity of the assay with methyllycaconitine citrate (MLA), a nAChR antagonist, which disrupts the PSI to DLMn connection but not the GF to TTMn connection or the function of the NMJ at the jump or flight muscles.
Before beginning this video it is critical that you carefully watch and become familiar with the JoVE video titled "Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster " from Augustin et al7, as the video presented here is intended as an expansion to this existing technique. Here we use the electrophysiological recordings method and focus in detail only on the addition of the paired nanoinjections and monitoring technique.

Paired Nanoinjection and Electrophysiology Assay to Screen for Bioactivity of Compounds using the Drosophila melanogaster Giant Fiber System

A rapid in vivo assay to test for neuromodulatory compounds using the Giant Fiber System (GFS) of Drosophila melanogaster is described. Nanoinjections in the head of the animal along with electrophysiological recordings of the GFS can reveal bioactivity of compounds on neurons or muscles.

用いて、化合物の生理活性をスクリーニングするためのペアNanoinjectionと電気生理学的アッセイキイロショウジョウバエジャイアントファイバシステム

Screening compounds for in vivo activity can be used as a first step to identify candidates that may be developed into pharmacological agents1,2. We ...

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other insects proprioception is provided by specialized sensory organs termed chordotonal organs (ChOs) 2. Like many other organs in Drosophila, ChOs develop twice during the life cycle of the fly. First, the larval ChOs develop during embryogenesis. Then, the adult ChOs start to develop in the larval imaginal discs and continue to differentiate during metamorphosis.
The development of larval ChOs during embryogenesis has been studied extensively 10,11,13,15,16. The centerpiece of each ChO is a sensory unit composed of a neuron and a scolopale cell. The sensory unit is stretched between two types of accessory cells that attach to the cuticle via specialized epidermal attachment cells 1,9,14. When a fly larva moves, the relative displacement of the epidermal attachment cells leads to stretching of the sensory unit and consequent opening of specific transient receptor potential vanilloid (TRPV) channels at the outer segment of the dendrite 8,12. The elicited signal is then transferred to the locomotor central pattern generator circuit in the central nervous system.
Multiple ChOs have been described in the adult fly 7. These are located near the joints of the adult fly appendages (legs, wings and halters) and in the thorax and abdomen. In addition, several hundreds of ChOs collectively form the Johnston's organ in the adult antenna that transduce acoustic to mechanical energy 3,5,17,4.
In contrast to the extensive knowledge about the development of ChOs in embryonic stages, very little is known about the morphology of these organs during larval stages. Moreover, with the exception of femoral ChOs 18 and Johnston's organ, our knowledge about the development and structure of ChOs in the adult fly is very fragmentary.
Here we describe a method for staining and visualizing ChOs in third instar larvae and pupae. This method can be applied together with genetic tools to better characterize the morphology and understand the development of the various ChOs in the fly.

Visualization of Proprioceptors in Drosophila Larvae and Pupae

A method to immunostain and visualize chordotonal organs in larvae and pupae of Drosophila melanogaster is described.

でProprioceptorsの可視化<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;幼虫および蛹

Proprioception is the ability to sense the motion, or position, of body parts by responding to stimuli arising within the body. In fruitflies and other ...

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;

における自発運動量の測定<em&gt;キイロショウジョウバエ</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.

社会回避での定量化のための簡単​​なアッセイ<em&gt;キイロショウジョウバエ</em

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

Conditions Affecting Social Space in Drosophila melanogaster

The social space assay described here can be used to quantify social interactions of Drosophila melanogaster &#8212; or other small insects &#8212; in a straightforward manner. As we previously demonstrated 1, in a two-dimensional chamber, we first force the flies to form a tight group, subsequently allowing them to take their preferred distance from each other. After the flies have settled, we measure the distance to the closest neighbor (or social space), processing a static picture with free online software (ImageJ). The analysis of the distance to the closest neighbor allows researchers to determine the effects of genetic and environmental factors on social interaction, while controlling for potential confounding factors. Diverse factors such as climbing ability, time of day, sex, and number of flies, can modify social spacing of flies. We thus propose a series of experimental controls to mitigate these confounding effects. This assay can be used for at least two purposes. First, researchers can determine how their favorite environmental shift (such as isolation, temperature, stress or toxins) will impact social spacing 1,2. Second, researchers can dissect the genetic and neural underpinnings of this basic form of social behavior 1,3. Specifically, we used it as a diagnostic tool to study the role of orthologous genes thought to be involved in social behavior in other organisms, such as candidate genes for autism in humans 4.

Conditions Affecting Social Space in Drosophila melanogaster

The effect of genes and environment on social space of Drosophila melanogaster can be quantified through a powerful but straightforward analytical paradigm. We show here different factors that can affect this social space, and thus need to be taken into consideration when designing experiments in this paradigm.

で社会空間に影響を与える条件<em&gt;キイロショウジョウバエ</em

The social space assay described here can be used to quantify social interactions of Drosophila melanogaster &#8212; or other small insects &#8212; in a ...

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

In their natural environment, insects such as the vinegar fly Drosophila melanogaster are bombarded with a huge amount of chemically distinct odorants. To complicate matters even further, the odors detected by the insect nervous system usually are not single compounds but mixtures whose composition and concentration ratios vary. This leads to an almost infinite amount of different olfactory stimuli which have to be evaluated by the nervous system.
To understand which aspects of an odor stimulus determine its evaluation by the fly, it is therefore desirable to efficiently examine odor-guided behavior towards many odorants and odor mixtures. To directly correlate behavior to neuronal activity, behavior should be quantified in a comparable time frame and under identical stimulus conditions as in neurophysiological experiments. However, many currently used olfactory bioassays in Drosophila neuroethology are rather specialized either towards efficiency or towards resolution.
Flywalk, an automated odor delivery and tracking system, bridges the gap between efficiency and resolution. It allows the determination of exactly when an odor packet stimulated a freely walking fly, and to determine the animal&#180;s dynamic behavioral reaction.

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

The automated tracking system Flywalk is used for high-resolution quantification of odor-guided behavior in Drosophila melanogaster.

臭気誘導挙動の高分解能定量<em&gt;キイロショウジョウバエ</em&gt;使用<em&gt; Flywalk</em&gt;パラダイム

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

A Behavioral Assay for Mechanosensation of MARCM-based Clones in Drosophila melanogaster

Because of the structural and functional homology to the hair cells of the mammalian inner ear, the neurons that innervate the Drosophila external sense organs provide an excellent model system for the study of mechanosensation. This protocol describes a simple touch behavior in fruit flies which can be used to identify mutations that interfere with mechanosensation. The tactile stimulation of a macrochaete bristle on the thorax of flies elicits a grooming reflex from either the first or third leg. Mutations that interfere with mechanotransduction (such as NOMPC), or with other aspects of the reflex arc, can inhibit the grooming response. A traditional screen of adult behaviors would have missed mutants that have essential roles during development. Instead, this protocol combines the touch screen with mosaic analysis with a repressible cell marker (MARCM) to allow for only limited regions of homozygous mutant cells to be generated and marked by the expression of green fluorescent protein (GFP). By testing MARCM clones for abnormal behavioral responses, it is possible to screen a collection of lethal p-element mutations to search for new genes involved in mechanosensation that would have been missed by more traditional methods.

A Behavioral Assay for Mechanosensation of MARCM-based Clones in Drosophila melanogaster

In order to identify novel mutations affecting mechanosensation, we designed an assay that measures the behavioral response to tactile stimulation of fly bristles in mutant clones generated by the MARCM method. The combination of techniques allows for the identification of mechanosensitive mutations that would otherwise be lethal.

でMARCMベースのクローンのMechanosensationための行動アッセイ<em&gt;キイロショウジョウバエ</em

Because of the structural and functional homology to the hair cells of the mammalian inner ear, the neurons that innervate the Drosophila external sense ...

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

The Drosophila melanogaster larval path-length phenotype is an established measure used to study the genetic and environmental contributions to behavioral variation. The larval path-length assay was developed to measure individual differences in foraging behavior that were later linked to the foraging gene. Larval path-length is an easily scored trait that facilitates the collection of large sample sizes, at minimal cost, for genetic screens. Here we provide a detailed description of the current protocol for the larval path-length assay first used by Sokolowski. The protocol details how to reproducibly handle test animals, perform the behavioral assay and analyze the data. An example of how the assay can be used to measure behavioral plasticity in response to environmental change, by manipulating feeding environment prior to performing the assay, is also provided. Finally, appropriate test design as well as environmental factors that can modify larval path-length such as food quality, developmental age and day effects are discussed.

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

We provide a detailed protocol for a Drosophila melanogaster foraging path-length assay. We discuss the preparation and handling of test animals, how to perform the assay and analyze the data.

パスの長さのプロトコルを採餌<em&gt;キイロショウジョウバエ</em&gt;幼虫

The Drosophila melanogaster larval path-length phenotype is an established measure used to study the genetic and environmental contributions to behavioral ...

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.

使用して報酬を求める行動の変化を測定するための簡単な方法<em&gt;キイロショウジョウバエ</em

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