Name: c. elegans positive butanone learning, short-term, and long-term associative memory assays
Uploaded: 2011-03-11T12:00:00
Duration: 9 min 58 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays at JoVE.com

نشكر جورج ريو لتقديم المشورة بشأن التصوير موقفنا المبدئي انشاء ، Z. غيتاي لاقتراح استخدام ImageJ 13 إلى العد والديدان ، وجيه اشرف للحصول على مساعدة باستخدام Google SketchUp. CTM هو باحث بيو في العلوم الطبية الحيوية ، وهو باحث ماكنايت ، والباحث العلمي كيك.

<ol>
	<li>Bargmann, C. I., Hartwieg, E., Horvitz, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odorant-selective+genes+and+neurons+mediate+olfaction+in+C.+elegans.">Odorant-selective genes and neurons mediate olfaction in C. elegans.</a> Cell. 74, 515-515 (1993).</li><li>Ward, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotaxis+by+the+nematode+Caenorhabditis+elegans:+identification+of+attractants+and+analysis+of+the+response+by+use+of+mutants.">Chemotaxis by the nematode Caenorhabditis elegans: identification of attractants and analysis of the response by use of mutants.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 70, 817-817 (1973).</li><li>Bono, M. d. e., Maricq, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+substrates+of+complex+behaviors+in+C.+elegans.">Neuronal substrates of complex behaviors in C. elegans.</a> Annu Rev Neurosci. 28, 451-451 (2005).</li><li>Mori, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+of+chemotaxis+and+thermotaxis+in+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">Genetics of chemotaxis and thermotaxis in the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Annu Rev Genet. 33, 399-399 (1999).</li><li>Zhang, Y., Lu, H., Bargmann, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenic+bacteria+induce+aversive+olfactory+learning+in+Caenorhabditis+elegans.">Pathogenic bacteria induce aversive olfactory learning in Caenorhabditis elegans.</a> Nature. 438, 179-179 (2005).</li><li>Kauffman, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insulin+signaling+and+dietary+restriction+differentially+influence+the+decline+of+learning+and+memory+with+age.">Insulin signaling and dietary restriction differentially influence the decline of learning and memory with age.</a> PLoS Biol. 8, e1000372-e1000372 (2010).</li><li>Torayama, I., Ishihara, T., Katsura, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caenorhabditis+elegans+integrates+the+signals+of+butanone+and+food+to+enhance+chemotaxis+to+butanone.">Caenorhabditis elegans integrates the signals of butanone and food to enhance chemotaxis to butanone.</a> J Neurosci. 27, 741-741 (2007).</li><li>Silva, A. J., Kogan, J. H., Frankland, P. W., Kida, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CREB+and+memory.">CREB and memory.</a> Annu Rev Neurosci. 21, 127-127 (1998).</li><li>Meyer, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iterative+image+transformations+for+an+automatic+screening+of+cervical+smears.">Iterative image transformations for an automatic screening of cervical smears.</a> J Histochem Cytochem. 27, 128-128 (1979).</li><li>Otsu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Threshold+Selection+Method+from+Gray-Level+Histograms.">A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms.</a> IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 9, 62-62 (1979).</li><li>Brenner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+Caenorhabditis+elegans.">The genetics of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 77, 71-71 (1974).</li><li>Stephens, G. J., Johnson-Kerner, B., Bialek, W., Ryu, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimensionality+and+dynamics+in+the+behavior+of+C.+elegans.">Dimensionality and dynamics in the behavior of C. elegans.</a> PLoS Comput Biol. 4, e1000028-e1000028 (2008).</li><li>Abramoff, M. a. g. e. l. h. a. e. s., Ram, P. J., J, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+Processing+with+ImageJ.">Image Processing with ImageJ.</a> Biophotonics International. 11, 36-36 (2004).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

وجيم قدم ايليجانس التعلم النقابي الشمية والمقايسات الذاكرة هنا التمييز بين عمليات التعلم حشدت والتعلم متباعدة ، والذاكرة على المدى القصير ، والذاكرة على المدى الطويل. هذه المقايسات الاعتماد على قدرات الديدان الى الحس الغذائية والكيميائية الروائح 1،2 في محيطهم وتكوين الجمعيات إيجابية بين البلدين. 6 ولذلك ، فإن فحوصات حساسة جدا لتجويع السكان في البدء من الحيوانات ، ويجب الحذر الشديد يجب اتخاذها لضمان تغذية جيدة الديدان قبل وبعد التدريب. تدريب واحد حشدت غلة الذاكرة على المدى القصير النقابي. زيادة عدد فترات متباعدة وتكييف نموذج التدريب عامل حاسم لتحقيق الذاكرة طويلة المدى الجمعياتي في C. ايليجانس كما هو الحال في الكائنات الحية الأخرى. 6،8 وربما يمكن تعديل هذا الاختبار لإنتاج ذكريات طويلة الأجل بين مختلف الجمعيات ومحفزات مشروطة دون شروط. ويمكن استخدام معارفنا النقابي والمقايسات الذاكرة لمقارنة قدرات التعلم والذاكرة من النوع البري للحيوانات متحولة أو الشيخوخة الجينية. على سبيل المثال ، يتم الاحتفاظ حين أن كلا من التعلم النقابي والجمعياتي على المدى الطويل انخفاض قدرات الذاكرة في الشيخوخة البرية من نوع الديدان ، ويتم الاحتفاظ يعد التعلم مع التقدم في العمر لدى الحيوانات مع اشارة الانسولين مخفضة ، والتعلم والذاكرة مع التقدم في السن يعد في الحيوانات مقيدة السعرات الحرارية. 6 هذه المقايسات هي أيضا قابلة للعلاج الدوائي أو التلاعب رني جيم. ايليجانس. على سبيل المثال ، والعلاج من الديدان مع DAF - 2 رني يحسن قصيرة الأجل وطويلة الأجل الذاكرة الجمعوية ، وعلى العكس ، انسداد نسخ الجين والبروتين مع المخدرات (أكتينوميسين التطوير وسيكلوهيكسيميد ، على التوالي) خلال التدريب متباعدة يعطل على المدى الطويل تكوين الذاكرة. 6 الذاكرة طويلة المدى هي عملية بالغة الأهمية للبقاء في جميع الحيوانات ، ويبدو أن الكثير من الآلات الجزيئية المشاركة في ذكرى رابطة Pavlovian يتم حفظها من الديدان إلى الثدييات. 6 والقدرة على التمييز واختبار التعلم النقابي ، قصيرة المدى والذاكرة طويلة الأمد باستخدام هذه المقايسات الشمية يجعل C. ايليجانس نظام ممتازة لمزيد من الدراسة من الذاكرة ، ويمكن أن توفر نظرة ثاقبة العمليات العصبية التي تؤدي إلى فقدان الذاكرة والتعلم في البشر.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Sodium Azide</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>S227</td>
<td>Prepare 1 M concentration in distilled water</td>
</tr>
<tr>
<td>Ethyl Alcohol 190 Proof</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Pharmco-Aaper</td>
<td>DSP-CT-18</td>
<td>&gt;95% Ethanol may have impurities that interfere with chemotaxis assays</td>
</tr>
<tr>
<td>2-Butanone 99+%</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Acros</td>
<td>14967-0010</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Basler IEEE-1394/FireWire Area Scan CMOS Camera</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT56-683</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>InfiniMite Video Lens &#x2013; Alpha Industrial</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT56-202</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Dolan-Jenner MI-150 Fiber Optic Illuminator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT55-718</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>8&#x201D; x 8&#x201D; Backlight</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Schott Fostec</td>
<td>A08927</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Standard Boom Stand</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT54-120</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>3/4&#x201D; Post Adaptor for Boom Stands</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT54-124</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Standard Fixed 1/4-20 Mounting Plate</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT54-122</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

c. elegans positive butanone learning, short-term, and long-term associative memory assays

ذاكرة الخبرات والمعلومات المستخلصة أمر حاسم بالنسبة للكائنات لجعل الخيارات التي تساعد بقائهم على قيد الحياة. جيم ايليجانس يتنقل البيئة من خلال الكشف عن خلية عصبية محددة من الطعام والروائح الكيماوية 1 ، 2 ، ويمكن ربط الدول المغذية مع الروائح الكيماوية 3 ، 4 درجات الحرارة ، وتسببها مصدر الغذاء 5. هنا ، نحن تصف المقايسات من ايليجانس جيم النقابي التعلم والذاكرة الترابطية القصيرة الأجل والطويلة الأجل. تعديل النموذج لدينا خبير الشمية مكره التعلم بدلا من 6 إلى إنتاج رد فعل إيجابي ، ويشمل الفحص ~ 400 تجويع الديدان ، ثم تغذية الديدان في وجود الخلايا العصبية المستشعرة - AWC مماثلة متقلبة butanone جاذب كيميائي بتركيز الذي يتسبب انخفاض مؤشر الكيميائي ( لToroyama آخرون 7). عدد السكان معيار الكيميائي assay1 اختبارات جاذبية الديدان إلى الرائحة على الفور أو دقائق إلى ساعات بعد تكييف. بعد تكييف الكيميائي والبرية من نوع الحيوانات على زيادات butanone ~ مؤشر الانجذاب الكيميائي 0.6 وحدة ، في &quot;فهرس التعلم&quot;. التعلم النقابي يعتمد على وجود كل من المواد الغذائية وbutanone أثناء التدريب. الغذاء الإقران وbutanone لفترة تكييف واحد (&quot;تدريب حشدت&quot;) تنتج الذاكرة على المدى القصير النقابي الذي يستمر ~ 2 ساعة. تكييف فترات متعددة مع فترات الراحة بين (&quot;تدريب متباعدة&quot;) غلات الذاكرة طويلة المدى النقابي (&lt;40 ساعة) ، وتعتمد على عنصر البروتين cAMP في الاستجابة تجليد (CREB) ، 6 عامل النسخ المطلوبة على المدى الطويل عبر الذاكرة الأنواع 8 كما يتضمن البروتوكول لدينا طرق تحليل الصور من أجل تقرير سريع ودقيق للمؤشرات الكيميائي. يتم التقاط صور عالية التباين من الحيوانات على لوحات فحص الكيميائي وتحليلها بواسطة برنامج دودة الفرز في MATLAB. البرنامج بتصحيح لخلفية تفاوت باستخدام التحول tophat المورفولوجية. الأسلوب 9 أوتسو لثم يستخدم لتحديد عتبة للديدان منفصلة عن الخلفية. 10 جزيئات صغيرة جدا يتم إزالتها تلقائيا وأكبر المنظمات غير دودة المناطق (حواف الصفيحة أو اللكمات آغار) هي إزالة بالاختيار اليدوي. البرنامج ثم تقديرات حجم دودة واحدة من خلال تجاهل المناطق التي هي فوق حجم الأقصى المحدد وأخذ حجم متوسط ​​من المناطق المتبقية. ويقدر ثم عدد الديدان بقسمة مجموع المساحة التي تحتلها على النحو المحدد الديدان التي يقدر حجم دودة واحدة. لقد وجدنا أن يمكن تمييزها التعلم والذاكرة القصيرة الأجل والطويلة الأجل ، وأن هذه العمليات حصة مماثلة مع جزيئات مفتاح العالي الكائنات الحية. 6،8 لدينا المقايسات يمكن اختبار الجينات بسرعة مرشح رواية أو الجزيئات التي تؤثر على التعلم وقصيرة الأمد أو طويلة في الذاكرة على المدى C. ايليجانس ذات الصلة عبر الأنواع.

Watch this Scientific Journal Video about C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays at JoVE.com

C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays

نحن هنا وصف لاختبار أساليب جيم ايليجانس التعلم والذاكرة الترابطية الجمعياتي قصيرة الأجل وطويلة الأجل. هذه المقايسات السكان توظيف قدرات الديدان chemotax نحو odorants المتقلبة ، وتكوين الجمعيات إيجابية على الاقتران الغذاء مع butanone جاذب كيميائي. زيادة عدد فترات تكييف يحرض الذاكرة طويلة المدى.

جيم ايليجانس Butanone التعلم الإيجابي ، قصيرة الأجل وطويلة الأجل فحوصات الذاكرة الترابطية

The memory of experiences and learned information is critical for organisms to make choices that aid their survival. C. elegans navigates its environment ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

يعاير الحركي ، والتعلم ، والذاكرة في العجز ذبابة الفاكهة نماذج من تنكس عصبي

Advances in genetic methods have enabled the study of genes involved in human neurodegenerative diseases using Drosophila as a model system1. Most of ...

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

في Axotomy الليزر المجراة في C. ايليجانس

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron ...

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

بصري تسجيل النشاط العصبي للقرار suprathreshold وحيدة الخلية واحد مسمار-

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also ...

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

C. ايليجانس تتبع وقياس السلوكية

We have developed instrumentation, image processing, and data analysis techniques to quantify the locomotory behavior of C. elegans as it crawls on the ...

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

مشهي التعلم النقابي في الشم<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; اليرقات

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

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

A قراءات الجزيئية من التكيف على المدى الطويل في الشم<em&gt; C. ايليجانس</em

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps ...

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Microchambers الاغاروز لفترة طويلة التصوير الكالسيوم من<em&gt; انواع معينة ايليجانس</em

Behavior is controlled by the nervous system. Calcium imaging is a straightforward method in the transparent nematode Caenorhabditis elegans to measure ...

Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles

تقييم التعلم المكاني والذاكرة في Squamate الزواحف الصغيرة

Clinical research has leveraged a variety of paradigms to assess cognitive decline, commonly targeting spatial learning and memory abilities. However, ...

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

تكييف قنبلة ذبابة الفاكهة كتدبير للتعلم والذاكرة

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

Generation and Long-term Maintenance of Nerve-free Hydra

Generation and Long-term Maintenance of Nerve-free Hydra

توليد وصيانة طويلة الأجل خالية من الأعصاب<em&gt; حيدرة</em

The interstitial cell lineage of Hydra includes multipotent stem cells, and their derivatives: gland cells, nematocytes, germ cells, and nerve cells. The ...