저자는 배경 음악을 제공하기 위해, 비디오 처리 및 에릭 토마스, 음악학과, 콜비 대학과 기술 지원을, Qiuli 왕, 언어 리소스 센터, 콜비 대학에게 감사의 말씀을 전합니다. 이 프로젝트는 연구 자료, INBRE을위한 국가 센터 (P20RR016463-12), 일반 의료 과학 국립 연구소 (P20의 GM103423-12)에서 보조금에 의해 지원되었다, 보건 및 과학 사업부 그랜트, 콜비 대학 (STA)의 국민 연구소. JL과 LWM 여름 학술 기금, 콜비 대학에서 보조금에 의해 지원되었다.

1 초파리 놀라게 유도 로코의 분석 <ol><li> 약물 치료 <ol><li> 원하는 번호를 고정화하는 차분한 (약 8 ~ 12) 1-3 일 된 남성 CO 2를 사용하여 약물이 첨가 된 음식을 포함하는 유리 병에 수송 파리. 참고 : 또 다른 마취 예를 들면, 에테르, 얼음 계산 및 처리를 가능하게하기 위해 파리를 마취하는 데 사용할 수 있습니다. </li><li> 25 ° C에서 파​​리 (파리를 방지하기 위해 식품에 갇히지) 수평으로 유리 병 20 분 (또는 복구까지)에 대한 진정을 복구 한 후 12 시간 어둠 속에서 똑바로 유리 병을 배치 할 수 있도록 허용, 12 시간 빛 인큐베이터 실험의 나머지. </li></ol></li><li> 실험 세트 최대 <ol><li> 영구 마커 튜브 주위에 원을 표시하여 6.33 cm의 세 동일한 섹션으로이 두 병 설정을 나눈다. </li><li> 약물 노출 3 일 후에, 전송은 바이알 바닥에 마취없이 빠르게 날아 가기 바이알을 놓고입구에. 분명 테이프와 함께 병을 두 개 테이프입니다. </li><li> 파리 15 분 동안 새로운 환경에 적응할 수 있도록해야합니다. </li><li> 장소 흰색 배경에 튜브 및보기에 타이머 이중 유리 병 장치로부터 적절한 거리에 디지털 카메라를 설정합니다. 장치 전체가 하나의 액자에 표시됩니다 확인하고 모든 파리는 초점이있다. 실험 사이의 일관성을 유지하기 위해 프레임들, 카메라 및 바이알의 위치를​​ 표시한다. </li></ol></li><li> 모바일 분석 <ol><li> 분명히 카메라 뷰에서 재판 번호, 약물 치료, 그리고 타이머를 표시합니다. </li><li> 단단히 카운터에 세 번 두 번 유리 병 장치를 누르고 모든 파리는 유리 병의 바닥에 떨어질 있는지 확인합니다. 동시에 타이머를 시작합니다. </li><li> 매 5 초마다 1 분 동안, 장치의 사진을 촬영. 참고 : 또는 비디오 캡처 및 측정을위한 적절한 간격으로 일시 중지 될 수있다. </li><li> 파리 1 분 동안 방해받지 않고 복구 할 수 있습니다. </li><li&gt; 각 시험 사이에 1 분 복구 시간을 2 번 이상 반복합니다. 주 : 각 장치는 데이터 수집을 완료 5 분 소요. 시험 사이에 도청 비슷한 힘을 유지한다. 다수의 (적어도 3) 장치는 동시에 쉽게 취급 할 수있다. </li></ol></li><li> 데이터 분석 <ol><li> 사진을 검토하고 시간이 지남에 따라 각 섹션에서 파리의 수를 기록한다. 시간이 지남에 따라 각 섹션에서 파리의 비율을 계산합니다. 주 : 예를 들어, 일 3, 5에 대한 관심이 또는 세 시점에서 같은 파리이 전체 절차를 반복하고, 너무 많은 파리를 보상하기 위해 원래 시험 수를 확장하는 것이 가능 실험을하는 동안 죽을 7 경우 사망률. 데이터를 비교하기 위해 적절한 통계 분석을 사용합니다. </li></ol></li></ol> 2 초파리 자발적 로코의 분석 <ol><li> 음식 준비 <ol><li> 탈 이온수 15 ml의 물과 함께 원하는 로테 논 인스턴트 초파리 배지 3g 재구성(또는 관심의 다른 약물) 복​​용. </li><li> 식품 혼합물 회사 (약 5 분)가되면, 조심스럽게 제조 업체에 높은 약 1cm 투명 튜브 (5mm X 65mm)를 공급하는 음식을로드합니다. 조심스럽게 음식을 수직으로 튜브를 삽입하고이 관 내부의 음식을 제거 할 수 있습니다 때까지를 왜곡하여 튜브로 음식을 주입 약물을 추가합니다. 참고 : 진공을 만들기 위해 튜브의 구멍에 손가락을 배치하는 것이 도움이된다. 음식은 공기 방울을 포함하거나 파리가 붙어 될 수 요철이 없어야합니다. </li></ol></li><li> 실험 설정 <ol><li> 음식 가까운 튜브의 끝 부분에 플라스틱 캡을 배치합니다. 강제로 푸시 경우가 바이알에 기포를 생성 할 수 있기 때문에, 가능한 한 작은 플라스틱 튜브에 캡을 밀어. </li><li> 침착 한 일일 세 남자는 CO 2를 사용하여 조심스럽게 한 남성이 페인트 브러시와 각 튜브에 비행 삽입 날아갑니다. 원하는 시험의 수에 따라 반복한다. </li><li> 연결손 큰 상점에서 롤백 할 수있는 작은 목화 공을 가진 음식에서 튜브 먼의 끝은 면봉을 샀다. </li><li> 파리 15 분간 수평으로 튜브 복구하고 모든 파리가 살아 있고 활성화되어 있는지 확인 할 수 있습니다. DAM에 튜브를 삽입하고 모든 튜브 댐 같은 상대적인 위치에 있는지 확인하십시오. 주 : 바이알의 중간에 모니터링 영역으로 이들을 배치, 또는 튜브의 단부가 모니터링되고, 그래서 측으로 모든 튜브를 밀어하는 것이 가능하다. 참고 :이 방법에 변화를 설명을 참조하십시오. </li></ol></li><li> 데이터 수집 <ol><li> 12 시간 어둠 속에서 DAM을 배치, 12 시간 빛 인큐베이터는 25 ° C로 설정합니다. 데이터 수집 시스템에 DAM을 연결합니다. DAM 소프트웨어를 열고 환경 설정을 선택 빈 길이에 따라 10 분에. 데이터 수집을 시작하고 프로그램이 칠일에 대한 데이터를 수집 할 수 있습니다. 주 : 필요한 경우 빈 길이를 조정할 수있다. </li><li> 데이터 분석 참고 : 프로세스데이터는 장기 자발 운동을위한 수단으로 분당 카운트를 얻었다. <ol><li> 선택 입력 데이터를 클릭하여 열기 DAM 파일 스캔 프로그램 및 액세스 모니터 데이터입니다. </li><li> 해당 모니터 범위를 선택하고 10 분 간격으로 빈 길이를 선택합니다. </li><li> 출력 파일 형식에서 채널 파일을 선택합니다. 기본적으로 다른 모든 옵션을 둡니다. </li><li> 스캔 데이터를 클릭하고 지정된 폴더에 저장합니다. </li><li> 생체 데이터 분석 소프트웨어의 데이터 가져 오기가 분당 카운트를 얻었다. 참고 : 데이터 분석 Clocklab 소프트웨어는 일반적으로 사용하십시오. 다른 옵션도 사용할 수 있습니다. </li></ol></li></ol></li></ol>

<ol>
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C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+video+tracking+of+locomotion+in+adult+Drosophila+melanogaster.">High-resolution video tracking of locomotion in adult Drosophila melanogaster.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. , (2009).</li></ol>

저자가 공개하는 게 없다.

본 연구에서는 파킨슨 병 로테 논 유도 초파리 모델에서 장기 자발 운동 단기 놀라게 유도 운동 모두를 측정하기위한 두 가지 방법을 설명한다. 하나는 또한 파킨슨 질환 등을 모델링하는 것으로 알려진 기타 약리학 적 제제, 파라콰트 14, 파킨슨 씨병 등의 유전 모델, 알파 - 시누 클레인 돌연변이 체 (15), 및 운동에 영향을주는 질환의 다른 플라이 모델에 노출 날아간 이러한 운동 특성을 측정 할 수있다. 두 방법 모두 대체 방법 및 수정이 고려 될 수있다. 파리는 CO 2 효과는 벗겨 수 있도록 데이터 수집 예를 지연에 대한 CO 2 마취의 제한을 완화 할 수 얼음을 사용하여 마취 할 수 있습니다. 파리 이동도 편차를 보여 주기성 때문에 놀라게 유도 식 이동 분석법에서, 그것의 데이터를 동시에 수집하는 것이 중요실험 사이의 일. 그것은 마취없이 시험 장치에 파리를 소개하는 것도 중요합니다. 시간 10,11,15,16의 소정 금액에 임계 값을 전달하는 스냅 샷에 의존하는 대부분의 놀라게 응답 운동력 분석, 달리, 빠른 반복 부정적인 geotaxis (RING) 분석 (17, 18)과 유사한 우리의 접근 방식은, 모니터 일정 기간 동안 연속적인 여러 인스턴스에서 운동. 서로 다른 영역에서 파리의 분포를 지속적으로 모니터링이 방법은 치료 그룹 사이의 미묘한 차이를 해결할 수 있습니다. 또한, 경기장의 여러 영역에서 파리의 비율을 계산하는 우리의 접근 방식은 데이터에서 특이점의 기여를 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 우리는 또한 체계적으로 치료 그룹을 비교하는 데이터를 가지고있는 시간이 시점에서 결정했다. 1 분 동안 데이터마다 5 초를 복용 후, 우리는 데이터를 플로팅 치료의 가장 주목할만한 차이가 ㄱ 수 있다는 것을 발견전자는 30 초에서 본. 이 시점 이후, 로테 논 노출 초파리는 전위 결함을 보상 할 수있다. 그러므로 우리는 가장 잘 제어 및 실험 세트 사이의 차이를 해결하기 위해 데이터 수집의 타이밍을 최적화하기 위해 사용자를 권장합니다. 이 접근법은 또한 약학 제제 및 / 또는 유전 모델 간의 상대 전위의 결함을 판정하는 이점을 갖는다. 예를 들어, 로테 논보다 더 많은 독성 화학 물질이 30 초 시점 이전의 가장 주목할만한 차이를 표시 할 수 있습니다. 파리는 튜브를 소개 마취 때문에 장기 자발적인 운동 분석의 경우, 착용 오프 모니터 튜브 파리와 순응 할 수있는 마취 수 있도록 첫번째 24 ~ 48 시간의 데이터를 고려하지 않습니다. 이 분석을위한 다른 고려 튜브 우리가 자발적인 운동 데이터에 영향을 줄 수 있다고 생각 DAM에서 모션 센서의 상대적인 위치이다. 우리는 모니터에 파리가 들어있는 튜브를 배치일반적으로 생체 연구 DAM의 전통적인 사용 에서처럼 매우 센서는 음식과하지에서 관의 중간 부분을 상기 튜브의 먼 1/3 스팬을 모니터링되었다. 이는 튜브의 길이의 적어도 3 분의 2를 통과하는 파리의 능력을 조사하라고 허용하고보다 일관된 데이터로 이어졌다. 그것은 활동 카운트 인해 이동 버스트 및 / 또는 꿈틀 표현형 로테 논 - 공급 파리에 영향을받을 수있는 가능성이있다. 활성 카운트위한 다른 가능한 교란 요인 미각 및 / 또는 로테 논 및 사용자가 관심을 다른 화학 향해 후각 혐오 / 매력 수 있었다. 따라서 추가 비디오 추적 17,19은 운동력 표현형의보다 철저한 분석 DAM 데이터를 보완하기 위해 이용 될 수있다. 제어 파리에 비해 실험 파리 유사한 활성 카운트가 시나리오에서는 그들이 F 보낸 운동의 생체 분포에 따라 다를 가능성이있다거짓말은 12 시간 빛을 12 시간 어두운 사이클의 전환에 / 온 / 오프 빛 주위에 오프 더 활성화됩니다. 따라서, 운동의 정확한 분배를 결정하기 위해 24 시간 동안의 시점과 길이 여러 빈에서 분당 카운트를 결정하는데 도움이 될 것이다. 결론적으로,하지 놀라게 응답하여 움직임에 한정 움직임 특성을 평가할 수있는 능력으로 인해이 분석은, 운동력 결함 및 치료 전략의 특성화에 새로운 통찰력을 제공 할 것이다.

운동력 결핍은 파킨슨 병의 주요 증상이며 크게 흑색질 (1)의 도파민 뉴런의 열화에 의해 야기된다. 로테 논은 초파리 2-6 파킨슨 모터 적자를 모델로 광범위하게 연구 된 케톤 살충제입니다. 로테 논은 궁극적으로 세포의 죽음 (7)의 원인이되는 산화 적 인산화 경로를 차단하여 산화 적 손상이 발생합니다. 도파민 뉴런은 주로 모터 2,7 기반 화학 물질의 효과를 만들고, 로테 논 독성에 더 쉽다. 파리에서 파킨슨 병 증상을 유도함으로써, 우리는 더 나은 질병을 이해하고 6,8-11이. 초파리들이 유지 보수가 용이, 유전자 취급 용이하기 때문에 이러한 효과를 연구하기위한 좋은 모델을 제공 증상을 개선하고 급속한 수명을 가질 수있다. 몇몇 연구 로테 논 단기 놀라게 유도 일으키는 것으로 나타났다초파리 언제 파리에서 운동 결함 로테 논 - 보충 식품에서 유지, 그들은 놀람 2-6 후 느린 부정적인 geotactic 응답을 보여줍니다. 컨트롤 실험 빨리 바이알 장치에서 위쪽으로 오르는 그들의 실패 놀라게 유도 운동력 결함을 나타낸다. 장기간에 로테 논의 효과는, 자발 운동은 잘 초파리 활동 모니터 (댐)이 성공적 초파리 생체 리듬 운동을 모니터링하는데 사용되어왔다. 설명 12,13 연구되지 않는다. 파리는 DAM에로드 된 각각의 튜브에 배치됩니다. 이 장치는 비행 적외선 빔을 중단 횟수를 카운트 적외선 센서가 장착된다. 이 카운트는 교란 운동 및 활동 12,13의 척도로 사용될 수있다. DAM에 파리를 배치하여 자신의 장기 운동에 로테 논의 효과가 특징으로 할 수있다. 이 연구는 MEAS에 대한 방법을 설명합니다URE 단기 나은 로테 논 매개 모터 결함의 영향을 이해하기 위해 운동과 장기 자발 운동 놀라게는 유도. 그들이이 운동 결함을 반대 할 수있는 다른 화합물의 연구를 위해 수 있기 때문에 파킨슨 병을 흉내 낸 운동 부족의 특성이 중요하다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="628">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Standard narrow vials</td>
			<td style="width:127px;">Genesee Scientific</td>
			<td style="width:119px;">32-120</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Rotenone</td>
			<td style="width:127px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">R8875</td>
			<td>Store in freezer, make fresh for each experiment</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Dimethyl Sulfoxide (DMSO)</td>
			<td style="width:127px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">D8418</td>
			<td>Solvent for rotenone</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Instant Drosophila medium</td>
			<td style="width:127px;">Carolina Biological&#160;</td>
			<td style="width:119px;">Formula 4-24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Drosophila activity monitor (DAM)</td>
			<td style="width:127px;">Trikinetics</td>
			<td style="width:119px;">DAM2</td>
			<td>trikinetics.com</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">DAM tubes</td>
			<td style="width:127px;">Trikinetics</td>
			<td style="width:119px;">Tubes 5X65 mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Recipe for Rotenone +food (125 mM dose)</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Make 62.5 mM rotenone stock solution in DMSO by dissolving 25 mg rotenone in 1 ml DMSO&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For 125 mM dose, add 10 mM rotenone stock in DMSO to 5 ml water.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

methods to characterize spontaneous and startle-induced locomotion in a rotenone-induced parkinson's disease model of drosophila

파킨슨 병은 주로 흑질에서, 중추 신경계에서 도파민 성 뉴런의 변성으로 인한 신경 퇴행성 장애이다. 질병은 인간의 강성, 떨림과 치매로 제시 모터 결함을 발생합니다. 로테 논은 미토콘드리아의 전자 전달계의 기능을 억제함으로써 산화 적 손상을 일으키는 살충제. 또한 초파리 파킨슨 병을 모델링하기 위해 사용된다. 파리 그들을 놀라게되는시 위쪽으로 올라 강요 고유의 부정적인 geotactic 응답을 가지고있다. 그것은 로테 논들이 아래쪽으로 도청 한 후 상승 할 수있는 파리의 능력을 방해 조기 사망률과 운동 결함을 유발한다는 설립되었습니다. 그러나, 자발적인 움직임에 로테 논의 효과는 잘 설명되지 않는다. 이 연구에서 로테 논에 의한 결함의 특성을이 민감한 재현성, 높은 처리량 분석을 설명단기 초파리 운동 및 장기 자발적인 운동을 놀라게은 유도. 이러한 분석법은 편리 운동력 결함 치료제의 효능을 다른 초파리 모델을 특성화하도록 구성 될 수있다.

초파리 놀라게 유도 로코의 분석 야생형, 캔톤-S는, 파리는 30 초 (도 1) 이후 두 번 바이알 장치의 각각 단지 약 88 % 및 상부 및 하부 부분에있는 파리의 5 %와 강력한 geotactic 부정적인 반응을 보였다. 125 μM 3 일간 250 μM의 로테 노출 파리 상부 섹션 및 하부 섹션 파리의 수가 약간 증가 파리의 수가 약간 감소 하였다. 500 μM의 로테 논에 노출 파리는 파리 (그림 1)를 제어에 비해 바닥 부분에서 상단 부분에 적은 수의 파리보다 파리에 의해 입증 부정적인 geotactic 응답 하였다 (p &lt;0.05 ANOVA, 페로 니 쌍의 현명한 비교)에 중요한 결함을 보여 주었다. 때문에 신속하게 장치에 오를 수 없다는 부정적인 geotactic 응답이 결함은 놀람 인에서 결함을 나타낸다하였으므로 운동력. 초파리 자발적 로코의 분석 야생형은 광저우-S는, 파리는 DAM의 넷째 날에 자연 이동성의 척도로 (그림 2) 분 당 0.57 카운트를 보여 주었다. 125 μM의 로테 노출 파리 자발 운동 비슷한 수준을 나타내었다. 대조적으로, 250 μM에 노출 및 500 μM 로테 논은 약 50 % 낮은 조치 자발적인 운동의 (p &lt;0.05 ANOVA, 페로 니 쌍의 현명한 비교) (그림 2)을 보여 주었다 파리. 이러한 파리 자발 운동에 로테 논 - 유도 결함을 나타낸다 분당 약 0.20 카운트에 옮겼다. 로테 노출에 의해 야기되지 운동력의 초기 불일치 (있는 경우)을 설명하기 위해, 우리는 4 일 및 3 일 제어 날아간 사이 운동력 데이터를 감산하는 spontaneo 분당 약 0.1 카운트의 증가를 보였다파리 125 μM 로테 논에 노출 분당 약 0.15 카운트 (그림 3)의 약간의 감소를 전시하면서 우리는 일 사이에 운동. 250 μM 및 500 μM 로테 논에 노출 파리는 차이가 약 0.3 및 0.5 인으로, 일 사이에 운동에 더 심각한 감소를 표시 하였다 (p &lt;0.05 ANOVA는 페로 니 쌍의 현명한 비교)은 각각 분당 계산합니다. 이 데이터는 로테 논에 노출되는 시간이 지남에 따라 자발 운동 결핍을 제안하고 위에서 언급 한 일 분석 확인 - 로테 논의 높은 투여 량에 노출 된 파리 자발 운동 감소를 보였다. 함께 찍은, 이러한 방법은 안정적으로 자연에 로테 논에 의한 결함을 측정하고 놀라게 유도 운동을. <img alt="그림 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51625/51625fig1highres.jpg" width="500" /> 1. 놀라게 유도 운동 플롯을 그림로테의 복용량을 증가 노출 파리. 야생형, 캔톤-S는, 남성이 날아간 3 일 생존 파리 (8-12)에 대한 상이한 투여 로테 논에 노출 된 후 두 바이알 장치의 하부에 두드려 하였다. 500 μM로 노출 로테 논 파리 상단 (A)에있는 파리의 퍼센트에서 유의 한 감소를 표시하고 30 초 후에있어서의 바닥 부 (B)에있는 파리의 퍼센트 증가. 이것은 로테 노출 초파리 놀라게 응답 결핍을 나타낸다. 열 여섯 독립적 인 실험의 평균 비율을 나타냅니다. 오차 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다; * P &lt;0.05 ANOVA, 페로 니 쌍의 현명한 비교. <img alt="그림이" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51625/51625fig2highres.jpg" width="500" /> 파리의 그림 2 자발적인 운동 플롯은 증가 복용량에 노출노출이 플롯 한 후 로테 논. 야생 유형, 광저우-S의 S는 남성 파리는 넷째 날에 분당 다른 로테 논의 투여 량 및 횟수에 노출되었다. 카운트는 DAM 측정 하였다. 250 μM 및 500 μM 로테 논에 노출 파리는 분당 카운트의 감소를 보여줍니다. 이것은 로테 노출 초파리에서 자발 운동 결핍을 나타낸다. 열 다섯 독립적 인 임상 시험의 넷째 날에 분 당 평균 수를 나타냅니다. 오차 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다; * P &lt;0.05 ANOVA, 페로 니 쌍의 현명한 비교. <img alt="그림 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51625/51625fig3highres.jpg" width="500" /> 로테의 투여 량 증가에 노출 파리의 자발적인 운동 곡선의 그림 변경하십시오. 야생 유형, 광저우-S는 남성 파리는 다른 로테 논의 투여 량 및 분 오 당 계수의 차이에 노출 된n은 노출 후 세 번째와 네 번째 날 플롯 하였다. 카운트는 DAM 측정 하였다. 운동에 더 부정적인 변화를 갖는 고용량에 노출 파리와 자발적 운동의 감소에 대한 농도 의존적​​ 경향이있다. 이 운동의 감소를 나타낸다. 열 다섯 독립적 인 임상 시험의 분 당 운동의 평균 변화를 나타냅니다. 오차 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다; * P &lt;0.05 ANOVA, 페로 니 쌍의 현명한 비교.

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Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

파킨슨 병은 운동력 결함을 일으키는 중추 신경계의 도파민 성 뉴런의 변성으로 인한 신경 퇴행성 장애이다. 로테 논 모델 초파리 파킨슨 병. 이 논문은 로테 논으로 인한 자연 및 놀라게 유도 모두 운동 부족의 특성이 분석을 간략하게 설명합니다.

방법은 자발적인 특성화 및 놀라게 유도 로코을의 로테 논에 의한 파킨슨 병 모델에서합니다<em&gt; 초파리</em

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

10.0K 조회수.  Colby College.  파킨슨 병은 운동력 결함을 일으키는 중추 신경계의 도파민 성 뉴런의 변성으로 인한 신경 퇴행성 장애이다. 로테 논 모델 초파리 파킨슨 병. 이 논문은 로테 논으로 인한 자연 및 놀라게 유도 모두 운동 부족의 특성이 분석을 간략하게 설명합니다. 

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Autologous Blood Injection to Model Spontaneous Intracerebral Hemorrhage in Mice

Investigation of the pathophysiology of injury after intracerebral
hemorrhage (ICH) requires a reproducible animal model. While ICH
accounts for 10-15% of all strokes, there remains no specific
effective therapy. The autologous blood injection model in mice
involves the stereotaxic injection of arterial blood into the basal
ganglia mimicking a spontaneous hypertensive hemorrhage in man. The
response to hemorrhage can then be studied in vivo and the
neurobehavioral deficits quantified, allowing for description of the
ensuing pathology and the testing of potential therapeutic agents. The
procedure described in this protocol uses the double injection
technique to minimize risk of blood reflux up the needle track, no
anticoagulants in the pumping system, and eliminates all dead space
and expandable tubing in the system.

The autologous blood injection model of intracerebral hemorrhage in mice described in this protocol uses the double injection technique to minimize risk of blood reflux up the needle track, no anticoagulants in the pumping system, and eliminates all dead space and expandable tubing in the system.

마우스에서 자연 했습니다만 출혈을 모델로 Autologous 혈액 주입

Investigation of the pathophysiology of injury after intracerebral
hemorrhage (ICH) requires a reproducible animal model.  While ICH
accounts for 10-15% ...

연구

신경과학

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.

분석의 방법 Drosophila 행동

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

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.
The Drosophila larva is an established model system to study thermal nociception, a sensory response to potentially harmful temperatures that is evolutionarily conserved across species1,2. The advantages of Drosophila for such studies are the relative simplicity of its nervous system and the sophistication of the genetic techniques that can be used to dissect the molecular basis of the underlying biology4-6 In Drosophila, as in all metazoans, the response to noxious thermal stimuli generally involves a "nocifensive" aversive withdrawal to the presented stimulus7. Such stimuli are detected through free nerve endings or nociceptors and the amplitude of the organismal response depends on the number of nociceptors receiving the noxious stimulus8. In Drosophila, it is the class IV dendritic arborization sensory neurons that detect noxious thermal and mechanical stimuli9 in addition to their recently discovered role as photoreceptors10. These neurons, which have been very well studied at the developmental level, arborize over the barrier epidermal sheet and make contacts with nearly all epidermal cells11,12. The single axon of each class IV neuron projects into the ventral nerve cord of the central nervous system11 where they may connect to second-order neurons that project to the brain.
Under baseline conditions, nociceptive sensory neurons will not fire until a relatively high threshold is reached. The assays described here allow the investigator to quantify baseline behavioral responses or, presumably, the sensitization that ensues following tissue damage. Each assay provokes distinct but related locomotory behavioral responses to noxious thermal stimuli and permits the researcher to visualize and quantify various aspects of thermal nociception in Drosophila larvae. The assays can be applied to larvae of desired genotypes or to larvae raised under different environmental conditions that might impact nociception. Since thermal nociception is conserved across species, the findings gleaned from genetic dissection in Drosophila will likely inform our understanding of thermal nociception in other species, including vertebrates.

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.

에서 열 Nociception를 평가 지역 및 글로벌 방법<em&gt; Drosophila</em&gt; 애벌레

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of ...

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust (Schistocerca Americana) Olfactory Circuits

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar olfactory systems suggesting that the biological approach to chemical sensing has been optimized over evolutionary time1. In the insect olfactory system, odorants are transduced by olfactory receptor neurons (ORN) in the antenna, which convert chemical stimuli into trains of action potentials. Sensory input from the ORNs is then relayed to the antennal lobe (AL; a structure analogous to the vertebrate olfactory bulb). In the AL, neural representations for odors take the form of spatiotemporal firing patterns distributed across ensembles of principal neurons (PNs; also referred to as projection neurons)2,3. The AL output is subsequently processed by Kenyon cells (KCs) in the downstream mushroom body (MB), a structure associated with olfactory memory and learning4,5. Here, we present electrophysiological recording techniques to monitor odor-evoked neural responses in these olfactory circuits.
First, we present a single sensillum recording method to study odor-evoked responses at the level of populations of ORNs6,7. We discuss the use of saline filled sharpened glass pipettes as electrodes to extracellularly monitor ORN responses. Next, we present a method to extracellularly monitor PN responses using a commercial 16-channel electrode3. A similar approach using a custom-made 8-channel twisted wire tetrode is demonstrated for Kenyon cell recordings8. We provide details of our experimental setup and present representative recording traces for each of these techniques.

Multi-unit Recording Methods to Characterize Neural Activity in the Locust Schistocerca Americana Olfactory Circuits

We demonstrate variations of the extracellular multi-unit recording technique to characterize odor-evoked responses in the first three stages of the invertebrate olfactory pathway. These techniques can easily be adapted to examine ensemble activity in other neural systems as well.

메뚜기에 신경 활동을 특성화하기 위해 다중 단위 기록 방법 (<em&gt; Schistocerca 아메리카나</em&gt;) 강한 회로

Detection and interpretation of olfactory cues are critical for the survival  of many organisms. Remarkably, species across phyla have strikingly similar ...

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;

의 자발적인 운동 활성의 결정<em&gt; 초파리</em

Drosophila melanogaster has been used as an excellent model organism to study environmental and genetic manipulations that affect behavior. One such ...

In Vivo Single-Molecule Tracking at the Drosophila Presynaptic Motor Nerve Terminal

An increasing number of super-resolution microscopy techniques are helping to uncover the mechanisms that govern the nanoscale cellular world. Single-molecule imaging is gaining momentum as it provides exceptional access to the visualization of individual molecules in living cells. Here, we describe a technique that we developed to perform single-particle tracking photo-activated localization microscopy (sptPALM) in Drosophila larvae. Synaptic communication relies on key presynaptic proteins that act by docking, priming, and promoting the fusion of neurotransmitter-containing vesicles with the plasma membrane. A range of protein-protein and protein-lipid interactions tightly regulates these processes and the presynaptic proteins therefore exhibit changes in mobility associated with each of these key events. Investigating how mobility of these proteins correlates with their physiological function in an intact live animal is essential to understanding their precise mechanism of action. Extracting protein mobility with high resolution in vivo requires overcoming limitations such as optical transparency, accessibility, and penetration depth. We describe how photoconvertible fluorescent proteins tagged to the presynaptic protein Syntaxin-1A can be visualized via slight oblique illumination and tracked at the motor nerve terminal or along the motor neuron axon of the third instar Drosophila larva.

In Vivo Single-Molecule Tracking at the Drosophila Presynaptic Motor Nerve Terminal

Here we illustrate how single molecule photo-activated localization microscopy can be carried out on the motor nerve terminal of a live Drosophila melanogaster third instar larva.

Vivo에서 단일 분자 초파리 연 접 모터 신경 맨끝에 추적

An increasing number of super-resolution microscopy techniques are helping to uncover the mechanisms that govern the nanoscale cellular world. ...

Quantifying Spontaneous Ca2+ Fluxes and their Downstream Effects in Primary Mouse Midbrain Neurons

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a devastating neurodegenerative disorder caused by the degeneration of dopaminergic (DA) neurons. Excessive Ca2+ influx due to the abnormal activation of glutamate receptors results in DA excitotoxicity and has been identified as an important mechanism for DA neuron loss. In this study, we isolate, dissociate, and culture midbrain neurons from the mouse ventral mesencephalon (VM) of ED14 mouse embryos. We then infect the long-term primary mouse midbrain cultures with an adeno-associated virus (AAV) expressing a genetically encoded calcium indicator, GCaMP6f under control of the human neuron-specific synapsin promoter, hSyn. Using live confocal imaging, we show that cultured mouse midbrain neurons display spontaneous Ca2+ fluxes detected by AAV-hSyn-GCaMP6f. Bath application of glutamate to midbrain cultures causes abnormal elevations in intracellular Ca2+ within neurons and this is accompanied by caspase-3 activation in DA neurons, as demonstrated by immunostaining. The techniques to identify glutamate-mediated apoptosis in primary mouse DA neurons have important applications for the high content screening of drugs that preserve DA neuron health.

Quantifying Spontaneous Ca2+ Fluxes and their Downstream Effects in Primary Mouse Midbrain Neurons

Here we present a protocol to measure in vitro Ca2+ fluxes in midbrain neurons and their downstream effects on caspase-3 using primary mouse midbrain cultures. This model can be employed to study pathophysiologic changes related to abnormal Ca2+ activity in midbrain neurons, and to screen novel therapeutics for anti-apoptotic properties.

기본 마우스 중뇌 뉴런에서 자발적인 Ca2+ 플럭스와 다운스트림 효과를 정량화

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a devastating neurodegenerative disorder caused by the degeneration of dopaminergic (DA) neurons. Excessive Ca2+ influx ...

Applying the RatWalker System for Gait Analysis in a Genetic Rat Model of Parkinson's Disease

Parkinson's disease (PD) is a progressive neurodegenerative disorder caused by the loss of dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra pars compacta. Gait abnormalities, including decreased arm swing, slower walking speed, and shorter steps are common in PD patients and appear early in the course of disease. Thus, the quantification of motor patterns in animal models of PD will be important for phenotypic characterization during disease course and upon therapeutic treatment. Most cases of PD are idiopathic; however, the identification of hereditary forms of PD uncovered gene mutations and variants, such as loss-of-function mutations in Pink1 and Parkin, two proteins involved in mitochondrial quality control that could be harnessed to create animal models. While mice are resistant to neurodegeneration upon loss of Pink1 and Parkin (single and combined deletion), in rats, Pink1 but not Parkin deficiency leads to nigral DA neuron loss and motor impairment. Here, we report the utility of FTIR imaging to uncover gait changes in freely walking young (2 months of age) male rats with combined loss of Pink1 and Parkin prior to the development of gross visually apparent motor abnormality as these rats age (observed at 4-6 months), characterized by hindlimb dragging as previously reported in Pink1 knockout (KO) rats.

Here we describe the RatWalker system, built by redesigning the MouseWalker apparatus to accommodate for the increased size and weight of rats. This system uses frustrated total internal reflection (FTIR), high-speed video capture, and open-access analysis software to track and quantify gait parameters.

파킨슨병의 유전적 쥐 모델에서 보행 분석을 위한 RatWalker 시스템 적용

Parkinson's disease (PD) is a progressive neurodegenerative disorder caused by the loss of dopaminergic (DA) neurons in the substantia nigra pars ...

Semi-Quantitative Determination of Dopaminergic Neuron Density in the Substantia Nigra of Rodent Models using Automated Image Analysis

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased stereological counting is the standard for quantification of these cells, but it remains a laborious and time-consuming process, which may not be feasible for all projects. Here, we describe the use of an image analysis platform, which can accurately estimate the quantity of labeled cells in a pre-defined region of interest. We describe a step-by-step protocol for this method of analysis in rat brain and demonstrate it can identify a significant reduction in tyrosine hydroxylase positive neurons due to expression of mutant &#945;-synuclein in the substantia nigra. We validated this methodology by comparing with results obtained by unbiased stereology. Taken together, this method provides a time-efficient and accurate process for detecting changes in dopaminergic neuron number, and thus is suitable for efficient determination of the effect of interventions on cell survival.

Here we present an automated method for semi-quantitative determination of dopaminergic neuron number in the rat substantia nigra pars compacta.

자동 이미지 분석을 사용하여 설치류 모델의 실질적인 Nigra에서 도파민성 뉴런 밀도의 반정량 측정

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased ...

The 6-hydroxydopamine Rat Model of Parkinson's Disease

Motor symptoms of Parkinson's disease (PD)-bradykinesia, akinesia, and tremor at rest-are consequences of the neurodegeneration of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta (SNc) and dopaminergic striatal deficit. Animal models have been widely used to simulate human pathology in the laboratory. Rodents are the most used animal models for PD due to their ease of handling and maintenance. Moreover, the anatomy and molecular, cellular, and pharmacological mechanisms of PD are similar in rodents and humans. The infusion of the neurotoxin, 6-hydroxydopamine (6-OHDA), into a medial forebrain bundle (MFB) of rats reproduces the severe destruction of dopaminergic neurons and simulates PD symptoms. This protocol demonstrates how to perform the unilateral microinjection of 6-OHDA in the MFB in a rat model of PD and shows the motor deficits induced by 6-OHDA and predicted dopaminergic lesions through the stepping test. The 6-OHDA causes significant impairment in the number of steps performed with the contralateral forelimb.

The 6-hydroxydopamine (6-OHDA) model has been used for decades to advance the understanding of Parkinson's Disease. In this protocol, we demonstrate how to perform unilateral nigrostriatal lesions in the rat by injecting 6-OHDA in the medial forebrain bundle, assess motor deficits, and predict lesions using the stepping test.

파킨슨 병의 6- 히드 록시 도파민 쥐 모델

Motor symptoms of Parkinson's disease (PD)-bradykinesia, akinesia, and tremor at rest-are consequences of the neurodegeneration of dopaminergic neurons in ...

방법은 자발적인 특성화 및 놀라게 유도 로코을의 로테 논에 의한 파킨슨 병 모델에서합니다

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마우스에서 자연 했습니다만 출혈을 모델로 Autologous 혈액 주입

분석의 방법 Drosophila 행동

에서 열 Nociception를 평가 지역 및 글로벌 방법

메뚜기에 신경 활동을 특성화하기 위해 다중 단위 기록 방법 (

의 자발적인 운동 활성의 결정

Vivo에서 단일 분자 초파리 연 접 모터 신경 맨끝에 추적

기본 마우스 중뇌 뉴런에서 자발적인 Ca²⁺ 플럭스와 다운스트림 효과를 정량화

파킨슨병의 유전적 쥐 모델에서 보행 분석을 위한 RatWalker 시스템 적용

자동 이미지 분석을 사용하여 설치류 모델의 실질적인 Nigra에서 도파민성 뉴런 밀도의 반정량 측정

파킨슨 병의 6- 히드 록시 도파민 쥐 모델