Name: quantification of drosophila grooming behavior
Uploaded: 2017-07-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 18 s
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この方法論とチャンバデザインのテストと確立の初期の仕事については、Brian Shepherd、Tat Udomritthiruj、Aaron Willey、Ruby Froom、Elise Pitmon、Rose Hedreenに感謝します。私たちはKelly TellezとGraham Buchanに原稿の読み書きについて感謝します。 Brilliant Yellow Dye（Sigma）の使用を提案する上での先駆的な仕事と助言と支援についてAndrew SeedsとJulie Simpsonに感謝します。この仕事は、Mary E. Groff外科医学研究および教育慈善団体、ブロンフマン科学センター、ヘルマンフェロープログラムによって一部サポートされています。

1.準備<ol><li> 生きたショウジョウバエを培養バイアルからグルーミングチャンバーに移動するための吸引器を準備する。アスピレーターは、麻酔がその後の行動観察に影響しないように、行動室に意識のある動物を移すことを可能にする。 <ol><li>はさみを使用して、1.5フィートのタイゴンチューブID 1/8 &quot;、OD¼&quot;を切断します。1 mLの使い捨てマイクロピペットチップの先端から少なくとも1インチは外します。カット先端に1cm四方のメッシュ（開口部0.196インチ）を保持する。 注記：ほとんどの1mLチップには、チップがパッケージボックスに収まるグラデーションラインがあります。通常、そのラインまでカットされます。 </li><li>新しい1 mLのマイクロピペットチップをメッシュ/カットチップの上にしっかりと置きます。 2つのヒントの間にメッシュフォームがきつい障壁があることを確認してください。新しいチップの内側はハエのための保持室を作ります。 </li><li>新しいマイクロピペット先端の極端な先端を切断して、シングルフライの通過を可能にするのに十分な開口部を広げる。ホールeは、グルーミングチャンバの開口部（直径約1.5~2mm）にほぼ一致する。 </li><li>入れ子状の先端をタイゴンチューブの端にぴったりとはめ込みます。ヒントをチューブに押し込んで、真空圧力に耐えられるようにしっかりと固定します。 </li><li>チュービングのもう一方の端で、200μLのマイクロピペットチップの先端を切断し、細い切断端をチューブにはめ込む。これはアスピレーターの「口」側です。 </li></ol></li><li>アリコートチューブを準備する。風袋計量紙に約5mgのブリリアントイエロー染料を秤量する。塵を0.6 mLのマイクロ遠心チューブに注ぎ、キャップをしっかり閉めます。 注：一部のラテックス手袋は染料に対して透過性であるため、アリコート調製中にニトリル手袋を使用することをお勧めします。 </li><li>実験中のすべてのサンプル（各チャンバーのすべてのフライに対して1つずつ）について、ステップ1.2）を繰り返す。 </li><li>エタノール（EtOH）チューブを調製する：100mLのEtOH 1mLを1.5mLのマイクロ遠心チューブにピペットで入れる。遺伝子型または条件についてチューブにラベルを付ける&lt;/ li&gt; <li>実験のすべてのサンプル（各チャンバーのすべてのフライに対して1つずつ）について、ステップ1.4）を繰り返す。グルーミングアッセイの完了のためにEtOHチューブをキャップして保存する。少なくとも1つの「ブランク」サンプルも含まれています。このサンプルは、ネガティブコントロールのためのフライなしでEtOH 1 mLのみになります。 </li><li>各グルーミングチャンバーを、摺動天板（より小さな穴を有する）をねじ込むことによって組み立てるが、ほこりの添加のために底板（より大きな穴を有する）を取り外したままにする。 </li><li>各必要なグルーミングチャンバーを、上面を下にした台の上に平らに置きます。フライエントリー側がフェイスダウンです。 </li><li>チューブを所望のウェルの上にあるチャンバの表面に当てて、各チャンバに5mgのブリリアントイエロー色素アリコートをロードする。すべてのほこりがメッシュを通って天板に落ちるように、テーブルに向かってチャンバーをタップします。 </li><li>円錐形の開口部の広い方の端が外側を向くように、底板を各チャンバーにねじ込み、穴がウェルの上に載っていないようにします。ボットを保護するトムプレートがしっかりとスライドして染料を放出しないようにします。 </li><li>チャンバーを裏返しにして、テーブルに数回平らにノックして、ほこりがメッシュを通って底板に載るようにします。 </li><li>小さな穴が15個のウェルと整列するように、チャンバーの天板を「開位置」にスライドさせて、個々のウェルにハエを導入できるようにします。 </li></ol> 2.フライダストとグルーミング<ol><li>ストローを使用しているかのようにアスピレーターの一端を静かに吸い込んで、1本のフライを口腔アスピレーターに入れます。軽く吹いて、ターゲットに向かって開口部を向けることによって、ハエを沈着させる。 </li><li>実験に使用された各ウェルに1つのフライを吸う。ウェルをロードした後、フライがチャンバー内に閉じ込められるようにトッププレートをスライドさせ、他のウェルをロードしている間にフライの脱出を防ぐためにチャンバー全体のローディング中にテープをウェルの開口部の上に置きます。複数のハエが1つに吸引された場合eは、1つのフライだけが残るまで、その開口部を開けたままにしておきます。 </li><li>必要な井戸のすべてがハエで満たされた後、ボトムプレートが上向きになるようにチャンバを反転させて、ホコリがメッシュを通ってハエを覆う可能性があるようにします。 </li><li>スクリューを締めて上部と下部のプレートをしっかりと固定し、ボルテックスして4秒間飛ばします。 </li><li>染料が反対側に落ちるように、テーブル（上のプレートを下にして）を2度ノックしてください。次にチャンバーを裏返し（天板を上にして）、チャンバーを2回ノックして、上部チャンバーに保持されたフライから底部チャンバーの床に染料が落ち着くようにします。 </li><li>グルーミングが許可されていないコントロールハエについては、すぐにプロトコールのステップ3に進む。アッセイを完了するハエについては、ステップ2.7に進む。 </li><li>上のプレートを上にしてテーブルまたはカウンタートップに30分間部屋を平らに置いて、ハエがきれいになるようにします。チャンバーを置く騒音と振動のない空間で、すべてのグルーミング実験（照明レベル、湿度、温度）を一定に保ちます。 RTまたは25°Cの湿度コントロールを備えた卓上型インキュベーターが理想的です。 </li></ol>試料の調製および吸光度分析<ol><li>天板を上にしてチャンバーを水平に保ち、底板を緩やかに緩めて、チャンバーから取り出し、色素を失わないように注意してください。 </li><li>ハエが麻酔されるまで、気流の少ないフライCO 2パッドにチャンバーを置きます。 </li><li>チャンバーからトッププレートを外します。注意深く鉗子を使用して脚をつかみ、各チャンバーから1つの飛散したフライを動かし、EtOHを含む1.5mLの微量遠心チューブに入れてください。各フライを含む15個のチャンバーの移動時間は約3〜5分である。実験の効率的なステージングを確保するために、複数のチャンバーで驚異的な実験を行う場合、実験者は移動時間を考慮する必要があります。 </&gt; <li>各マイクロ遠心チューブに1フライが含まれたら、キャップを閉めてチューブを3回転倒させて、色素とエタノールの溶液を攪拌して混合します。 </li><li>エタノールとハエを含むチューブを室温で5時間インキュベートして、フライから溶液中に染料を完全に除去する。 5時間後、各チューブ（2秒間）を短時間ボルテックスして、ハエからの染料のクリアランスを確保する。 </li><li>プレート上の各サンプルの位置に注目して、使用可能であれば、96ウェルプレートのウェルに50μLの実験用1.5mLチューブを分注する。試料5xを希釈するために200μLのEtOHを添加する。この希釈は、多量の飛散したハエや大きなグルーミング欠陥の天井効果を回避します。 </li><li>プレートリーダーを使用して、各サンプルを397 nmで分析します。あるいは、プレートリーダーが利用できない場合、可視スペクトルの標準分光光度計で個々のサンプルおよびブランクの吸光度を測定する。 </li><li>プレートリーダーを介してサンプルを読み取り、記録し、スプレッドシートをレコーダーで保存するdプレート上のサンプル。 </li></ol> 4.結果の定量化<ol><li>すべてのサンプルの結果をコンパイルし、各遺伝子型または条件の分散を測定します。 注：時間0分および時間30分の色素蓄積は、一元配置ANOVAおよびBonferroni補正または複数の平行比較のための他の補正による統計分析を用いて、別個の条件とみなされる。 </li><li>次の式を使用して、各遺伝子型/条件についてのグルーミングパーセンテージ差を計算する：[時間0における色素蓄積平均値 - 時間30 &#39;における色素蓄積平均値] /時間0における色素蓄積平均値]×100。 </li><li>バープロットで各遺伝子型と状態のパーセンテージを表現し、遺伝子型と条件を比較する。 </li></ol>

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E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+functional+analysis+of+single+neurons+to+correlate+synaptic+connectivity+with+grooming+behavior.">Structural and functional analysis of single neurons to correlate synaptic connectivity with grooming behavior.</a> Nature Protocols. 9 (1), 1-10 (2014).</li></ol>

著者らは、利害の対立を宣言していない。

グルーミングアッセイは比較的簡単ですが、以下の問題に特別な注意を払うように実験者に注意します。ハエと染料を導入した後、上板と下板のネジを締めることでしっかりとシールを維持することは、再現性のある結果には不可欠です。ブリリアントイエロー染料は非常に細かく、ゆるいジョイントはチャンバーの端から染料を失うことになります。個々のウェルの色素含有量の不規則性?...

ショウジョウバエmelanogaster （ D. melanogaster ）のグルーミングは、複数の独立した運動プログラムの調整を含む強力な生得的な行動である1 。フルーツの飛行は、ビジョンや飛行などの正常な生理機能を阻害する可能性のあるほこり、微生物、およびその他の病原体の体を清潔にするか、または重大な免疫挑戦につながります。機械的2および免疫活性化3の両方を感知し、応答すると、十分にきれいになり、グルーミングが身体の別の部分に進行するまで、ハエはそれらの足を一緒に、または対象の身体領域上で繰り返し擦る。ハエは、主に定型パターン1,4で発生する異なる発作でグルーミング運動を行います。グルーミング信号が優先されると、行動階層が明らかになる。回路と活動のパターンは、階層の最上部にあるグルーミングプログラムが最初に発生し、その後5手入れされている身体の領域からパラレル信号を抑制FAモデル。頭部に最も高い優先順位が与えられ、次に腹部、翼部、そして最後に胸部が与えられる5 。 D. melanogasterのグルーミングプログラムは、神経回路、調節分子シグナル、および神経伝達物質を研究するための理想的なシステムです。例えば、ニューロフィブロミン機能6の妥協、 ショウジョウバエ脆弱X精神遅滞タンパク質（ dfmr1 ） 7の 喪失 、およびビスフェノールA（BPA） 8への曝露はすべて、神経線維腫症の個別のヒト症状である壊れやすいX症候群に類似した過剰なグルーミングおよび他の挙動を引き起こすシンドローム、および自閉症スペクトル障害および注意欠陥多動性障害（ADHD）の局面が含まれる。グルーミングの行動もハビツァになることができます突然変異株2を差別的に区別し、この運動プログラムを行動可塑性の研究に貸与する。 ショウジョウバエによってモデル化され得る神経学的現象の幅は、ハエが自分自身を調整する能力を測定するための新規な比較アプローチを必要とする。 小胞モノアミントランスポーターの組み合わせ作用と体内のドーパミンおよび他の生体アミンの相対的存在量は行動9、10グルーミングショウジョウバエを媒介することが示されています。オクトパミンとドーパミンは、断頭されたハエの同等の後部グルーミング活動を刺激しますが、オクトパミンの前駆物質であるチラミンもまた、より少ない程度でグルーミングを引き起こします7 。四つのドーパミン受容体はキイロショウジョウバエ 11、12、13、14で同定されています</sup&gt;。このプロトコールに記載されているグルーミングアッセイ法を使用することにより、我々は、後天的グルーミング行動15におけるI型ファミリードーパミン受容体DopR（ DopR、dDA1、dumb ）の役割を決定した15 。 グルーミングを間接的に動物が完全マーカー色素または蛍光ダスト5、16で全体体を散布した後、グルーミングことが可能な清浄度の程度を調べることによって定量することができます。身体に残った残りの塵は、全体的な行動の相対的マーカーとして使用することができます。グルーミングするのに十分な時間が与えられた後のほこりは、グルーミング行動の特定の欠点を示している可能性がある。グルーミング調査がより広範になったので、プロトコルは、首の結合神経10に薬理学的処置を加えるための断頭、グルーミング応答2を誘発するための剛毛の触覚刺激、行動のビデオ録画15 。グルーミングの直接観察は、目視観察を使用し、特定のグルーミングイベントの頻度と期間を手作業で記録することによって、容易に研究することができます4 。 我々は、3Dプリンタまたはレーザーカッターで構築できる15ウェルのグルーミングチャンバーを設計し、青写真のデザインは再現のために利用可能である15 。この設計では、メッシュで仕切られた開口部を有する2つの接合された中央プレートと、ハエおよび/または染料がそれぞれ装填される2つの追加のスライド式上部および底部プレートとを使用する。散布したハエの草分けを許可した後、我々はそれらをエタノールに沈殿させて染料を可溶化し、この溶液の吸光度を染料の波長で測定する。複数の平行なサンプルにはプレートリーダーを使用でき、個々のサンプルにはシングルリード分光光度計を使用できます。この方法は、ハンドリングによって引き起こされる誤差を最小限にし、より小さな、コスト効率の高いスケールで実行されるグルーミングアッセイの最低水準。この方法は、温度感受性回路操作5ための加熱要素と、より大きなグルーミングチャンバを使用ジュリーシンプソンとAndrew種子、によって開拓された方法に由来し、修飾されています。以下のプロトコールは、全身の毛づくろいの定量化を示し、個々の身体部分に色素蓄積の定量化のための代替方法を示す。我々はまた、WTとDopR突然変異体の間のサンプル比較データ、およびグルーミング行動のための単純な性能指数を計算する方法を提示する。

<table><tbody><tr><td>High-Flex Tygon PVC Clear Tubing</td><td>McMaster-Carr</td><td>5229K54</td><td>ID 1/8&quot;, OD 1/4&quot;, used with micropipettor tips and mesh to construct mouth aspirators</td></tr><tr><td>Micropipette tips (1 mL and 200 &amp;#956;L)</td><td>Genesee Scientific</td><td>24-165, 24-150R</td><td></td></tr><tr><td>Nylon Mesh Screen, 2 x 2.6&quot;</td><td>McMaster-Carr</td><td>9318T44</td><td>Used to construct grooming chamber and mouth aspirators</td></tr><tr><td>Dumont #5 Forceps</td><td>Roboz Surgical Instrument</td><td>RS-5050</td><td></td></tr><tr><td>Brilliant Yellow Dye</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>201375-25G</td><td>we recommend use of nitrile gloves while handling this product</td></tr><tr><td>Vortexer</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-812</td><td>set to &quot;touch&quot;</td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Carolina Biological Supply</td><td>86-1282</td><td></td></tr><tr><td>1.5 mL microcentrifuge tubes</td><td>VWR International</td><td>10025-726</td><td></td></tr><tr><td>0.65 mL microcentrifuge tubes</td><td>VWR International</td><td>20170-293</td><td>tubes can be reused with successive assays</td></tr><tr><td>UV 96-well plate</td><td>Corning</td><td>26014017</td><td></td></tr><tr><td>BioTek Synergy HTX Platereader</td><td>BioTek</td><td>need to download catalog to access product number</td><td>http://www.biotek.com/products/microplate_detection/synergy_htx_multimode_microplate_reader.html?tab=overview</td></tr><tr><td>Gen5 Microplate Reader and Imager Software</td><td>BioTek</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microsoft Excel</td><td>Microsoft</td><td></td><td>https://www.microsoftstore.com/store/msusa/en_US/pdp/Excel-2016/productID.323021400?tduid=(65d098c0e83b86c952bdff5b0719c83f)(256380)(2459594)(SRi0yYDlqd0-LI..ql4M2LoZBEhcBljvIA)()</td></tr><tr><td>Drosophila Incubator</td><td>Tritech</td><td>DT2-CIRC-TK</td><td></td></tr><tr><td>1/4&quot; acrylic plastic</td><td>McMaster-Carr</td><td>8473K341</td><td></td></tr><tr><td>8 - 32 nuts</td><td>McMaster-Carr</td><td>90257A009</td><td></td></tr><tr><td>8 - 32 x 1&quot; hex cap screws</td><td>McMaster-Carr</td><td>92185A199</td><td>the bottom plate needs to be tapped for this size screw</td></tr><tr><td>8 - 32 x 1/2&quot; hex cap screws</td><td>McMaster-Carr</td><td>92185A194</td><td>the second plate from the top needs to be tapped</td></tr><tr><td>2 - 56 3/8&quot; flat head phillips machine screws</td><td>McMaster-Carr</td><td>91500A088</td><td>these hold the two middle plates together</td></tr><tr><td>0.175&quot; ID, 1/4&quot; OD, 0.34&quot; aluminum pipe</td><td>McMaster-Carr</td><td>92510A044</td><td>Manufactured in-house; product listed is approximately the same dimensions and should work for size 8 screws.&amp;nbsp; These act as sheaths for the 1&quot; screws and set the hex cap up slightly from the surface of the top plate</td></tr></tbody></table>

quantification of drosophila grooming behavior

ショウジョウバエのグルーミング行動は、前肢および後肢の両方の協調運動を必要とする複雑な多段階歩行プログラムである。ここでは、 ショウジョウバエのグルーミングの小規模または大規模の研究のいずれかのための費用対効果とスケーラビリティであるグルーミングアッセイプロトコルと新規チャンバーデザインを紹介します。ハエはブリリアントイエロー染料と体内の体から染料を除去するために与えられた時間で彼らの体のいたるところに散布されます。次に、フライを一定量のエタノール中に沈着させて色素を可溶化する。グルーミングされた動物と不毛飼育された動物の色素 - エタノール試料の相対的な吸光度を測定し、記録する。プロトコルは個々のハエの色素蓄積の定量的データをもたらし、これは容易に平均化され、サンプル間で比較され得る。これにより、実験的デザインは、突然変異動物研究または回路操作のためのグルーミング能力を容易に評価することが可能になる。この効率的な手順は、汎用性と拡張性の両方を備えています。我々はwを示すショウジョウバエ I型ドーパミン受容体（ DopR ）のためのWT動物と突然変異動物との間のプロトコルおよび比較データのork-flow。

グルーミングアッセイは、グルーミングの測定時間（30分）後にハエの体に残った色素の相対的残量に基づいて行動性能を評価するための定量的データをもたらす。スライドグルーミングチャンバー設計のサンプル画像およびアッセイの主要なステップが図1に示されています 。ハエは、色素の存在下でボルテックスすることにより、即時の?...

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Quantification of Drosophila Grooming Behavior

このプロトコールは、グルーミング行動を測定するための堅牢で定量的なデータをもたらす、 ショウジョウバエにおけるスケーラブルな個々のグルーミングアッセイ技術を記載する。この方法は、一定期間にわたり、無毛化された動物と不毛化した動物の体の色素蓄積の差を比較することに基づいている。

ショウジョウバエのグルーミング行動の定量

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

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Research

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Neuroscience

9.1K ビュー.  Williams College. このプロトコールは、グルーミング行動を測定するための堅牢で定量的なデータをもたらす、 ショウジョウバエにおけるスケーラブルな個々のグルーミングアッセイ技術を記載する。この方法は、一定期間にわたり、無毛化された動物と不毛化した動物の体の色素蓄積の差を比較することに基づいている。 

ビデオ: Quantification of Drosophila Grooming Behavior

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 ...

神経科学

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.

ショウジョウバエ 連想回避学習を研究する新たなパラダイムとしての受動的回避行動

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

行動学

Acquisition of High-Quality Digital Video of Drosophila Larval and Adult Behaviors from a Lateral Perspective

Drosophila melanogaster is a powerful experimental model system for studying the function of the nervous system. Gene mutations that cause dysfunction of the nervous system often produce viable larvae and adults that have locomotion defective phenotypes that are difficult to adequately describe with text or completely represent with a single photographic image. Current modes of scientific publishing, however, support the submission of digital video media as supplemental material to accompany a manuscript. Here we describe a simple and widely accessible microscopy technique for acquiring high-quality digital video of both Drosophila larval and adult phenotypes from a lateral perspective. Video of larval and adult locomotion from a side-view is advantageous because it allows the observation and analysis of subtle distinctions and variations in aberrant locomotive behaviors. We have successfully used the technique to visualize and quantify aberrant crawling behaviors in third instar larvae, in addition to adult mutant phenotypes and behaviors including grooming.

Acquisition of High-Quality Digital Video of Drosophila Larval and Adult Behaviors from a Lateral Perspective

Here we describe a simple and widely accessible microscopy technique to acquire high-quality digital video of Drosophila adult and larval mutant phenotypes from a lateral perspective.

の高品質のデジタルビデオを買収<em&gt;ショウジョウバエ</em横から見た&gt;幼虫と大人の行動

Drosophila melanogaster is a powerful experimental model system for studying the function of the nervous system. Gene mutations that cause dysfunction of ...

<meta charset="utf8"></head><body>マウスモデルにおける自閉症スペクトラム障害の行動アッセイ

Strategies for Assessing Autistic-Like Behaviors in Mice

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurobiologically complex condition with a heterogeneous genetic etiology. Clinically, ASD is diagnosed by social communication impairments and restrictive or repetitive behaviors, such as hand flapping or lining up objects. These behavioral patterns can be reliably observed in mouse models with ASD-linked genetic mutations, making them highly useful tools for studying the underlying cellular and molecular mechanisms in ASD. Understanding how genetic changes affect the neurobiology and behaviors observed in ASD will facilitate the development of novel targeted therapeutic compounds to ameliorate core behavioral impairments. Our lab has employed several protocols encompassing well-described training and testing procedures that reflect a wide range of behavioral deficits related to ASD. Here, we detail two assays to study the core features of ASD in mouse models: self-grooming (a measure of repetitive behavior) and the three-chamber social interaction test (a measure of social interaction approach and preference for social novelty).

<meta charset="utf8"></head><body>マウスの自閉症様行動を評価するための戦略

Rodent models are valuable tools for studying core behaviors related to autism spectrum disorder (ASD). In this article, we expound on two behavioral tests for modeling the core features of ASD in mice: self-grooming, which assesses repetitive behavior, and the three-chamber social interaction test, which documents social impairments.

マウスの自閉症様行動を評価するための戦略

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurobiologically complex condition with a heterogeneous genetic etiology. Clinically, ASD is diagnosed by social ...

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 ...

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.

ショウジョウバエの訓練と記憶の尺度としてのコンディショニング

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

ショウジョウバエ 自閉症スペクトラム障害の遺伝的および行動的形質のモデル

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.

著者スポットライト:ショウジョウバエの自閉症スペクトラム障害症状の調査—遺伝モデルと行動検査

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.

自閉症スペクトラム障害の ショウジョ ウバエモデルにおける行動評価のパラダイム

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

ショウジョウバエのグルーミング行動の定量

要約

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アッセイのメソッドショウジョウバエ行動

ショウジョウバエ連想回避学習を研究する新たなパラダイムとしての受動的回避行動

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マウスの自閉症様行動を評価するための戦略

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臭気誘導挙動の高分解能定量

でMARCMベースのクローンのMechanosensationための行動アッセイ

ショウジョウバエの訓練と記憶の尺度としてのコンディショニング

自閉症スペクトラム障害のショウジョウバエモデルにおける行動評価のパラダイム

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自閉症スペクトラム障害の ショウジョ ウバエモデルにおける行動評価のパラダイム

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